一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法及系统，该方法包括以下步骤：一：打开飞灰储库和水罐底部阀门以及密闭反应釜内搅拌装置，向密闭反应釜中加入一定量飞灰和水后，关闭相应阀门，飞灰和水质量比为1:3；二：向密闭反应釜中通入浸提剂，待压力达到要求后，开启泄压口处阀门并维持一定卸流流量，同时通过碱液吸收尾气；三：开启超声波振动装置超声反应一段时间；四：反应结束后，关闭浸提机与密闭反应釜间阀门，同时开大泄压口处阀门至压力恢复至常压；五：打开卸料口处阀门，将水灰混合物泵送至脱水设备脱水处理，实现固液分离，所得固体即为去除重金属后的飞灰。通过本发明专利技术的方法及系统处理后的飞灰中重金属浸出浓度满足规定。

【技术实现步骤摘要】
一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法及系统
本专利技术属于飞灰处理
，特别是涉及一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法及系统。
技术介绍
随着我国经济的高速增长，我国城市生活垃圾的排放量也随之不断的增加，城市生活垃圾的出路问题已成为我国各城市面临的重大环保课题。垃圾焚烧发电是无害化程度高、减容量大、可最大限度回收能源的高效处理方法。生活垃圾焚烧产生的烟气中重金属及二噁英经过净化处理，98％以上被截留在飞灰中，由于垃圾焚烧飞灰中含有较高浓度的二嗯英和重金属，《国家危险废物名录》已将垃圾焚烧飞灰规定为编号为HW18的危险废物。飞灰直接填埋会对周边环境造成严重的二次污染。目前，国内外对焚烧飞灰固化稳定化的常用方法有以下几种：(1)水泥固化技术；(2)熔融固化技术；(3)药剂稳定化处理技术。但经上述几种处理技术处理后，重金属都还是存在飞灰中，长时间或自然环境的变化仍会导致重金属的释放而危害环境。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法及系统。本专利技术通过对重金属浸提剂压力、分布方式、排放浓度、时间以及超声功率、超声时间等的控制，提取飞灰中的可浸出重金属，以减少或消除处理后的飞灰中的重金属，使得经处理后的飞灰中重金属浸出浓度满足GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》及GB30760-2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》规定，且提取出的重金属可浓缩提纯另做它用。本专利技术是这样实现的，一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，包括以下步骤：步骤一：打开飞灰储库和水罐底部阀门以及密闭反应釜内的搅拌装置，通过计量装置向密闭反应釜中加入一定量的飞灰和水后，关闭飞灰储库和水罐底部阀门，飞灰和水的质量比为1:3；步骤二：打开浸提机与密闭反应釜间的阀门，向密闭反应釜中以一定流量通入浸提剂，待压力达到要求后，开启密闭反应釜的泄压口处的阀门并维持一定的卸流流量，同时通过碱液吸收尾气；步骤三：开启超声波振动装置，超声反应一段时间；步骤四：反应结束后，关闭浸提机与密闭反应釜间的阀门，同时开大密闭反应釜的泄压口处的阀门至密闭反应釜内的压力恢复至常压；步骤五：打开密闭反应釜卸料口处的阀门，将密闭反应釜内的水灰混合物泵送至脱水设备进行脱水处理，实现固液分离，所得固体即为去除重金属后的飞灰。在上述技术方案中，优选的，所述步骤二中，所述浸提剂为二氧化碳、硫化氢或二氧化硫中的一种。在上述技术方案中，优选的，所述步骤二中，密闭反应釜内压力为0.5MPa～3MPa。在上述技术方案中，优选的，所述步骤二中，密闭反应釜泄压口流量为0.1～0.2L/min。在上述技术方案中，优选的，所述步骤三中，超声波振动装置的超声频率为20kHz或40kHz。在上述技术方案中，优选的，所述步骤五中，经脱水处理后的飞灰含水率低于35％。一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的系统，包括密闭反应釜、浸提机、尾气吸收罐、输送泵和脱水设备，所述密闭反应釜顶部设有飞灰入口、水入口和泄压口，密闭反应釜底部设有浸提剂入口和卸料口，所述密闭反应釜内设有搅拌装置和超声波振动装置，所述密闭反应釜的飞灰入口与飞灰储库相连，所述密闭反应釜的水入口与水罐相连，所述浸提机与密闭反应釜的浸提剂入口相连，在所述浸提剂入口处的密闭反应釜内设有气体分布器，所述密闭反应釜的泄压口与尾气吸收罐相连，尾气吸收罐内装有用于吸收尾气的碱液，所述密闭反应釜的卸料口与输送泵入口相连，所述输送泵出口与脱水设备相连。在上述技术方案中，优选的，所述密闭反应釜的飞灰入口与飞灰储库相连的管道上、密闭反应釜的水入口与水罐相连的管道上、浸提机与密闭反应釜的浸提剂入口相连的管道上、密闭反应釜的泄压口与尾气吸收罐相连的管道上、密闭反应釜的卸料口与输送泵入口相连的管道上、及输送泵出口与脱水设备相连的管道上均设置有阀门。在上述技术方案中，优选的，所述超声波振动装置设置有多个，并均布在密闭反应釜内。在上述技术方案中，优选的，所述脱水设备为板框压滤机或离心机。本专利技术具有的优点和积极效果是：1、本专利技术的处理方法及系统不同于现有的药剂或高温固化重金属，将重金属留在固体中，而是采用浸提剂，强化飞灰与浸提剂在水溶液中的分散，设定飞灰和水的质量比为1:3，水过多不利于节约水资源，也增加了水处理成本，水过少飞灰固体含量高，搅拌困难，由于超声作用范围有限，采用搅拌先将飞灰均匀分布于整个水体中，同步利用超声对水体中的飞灰颗粒和浸提剂小分子进行振动，增大其反应接触面积、减少反应时间，将飞灰中易于浸出的重金属分离到水溶液中，最大程度地降低飞灰中重金属的含量，使得处理后的飞灰中重金属浸出浓度同时满足GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》和GB30760-2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》相关限值，利于后续飞灰的多元化利用。2、本专利技术通过加压、多通道分散的方式最大程度利用浸提剂，同时也能利用含CO2、SO2的工业废气，节约成本的同时对废气二次利用。附图说明图1为本专利技术的实施例提供的去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的系统的流程图；图中：1、密闭反应釜；11、飞灰入口；12、水入口；13、泄压口；14、浸提剂入口；15、卸料口；2、浸提机；3、尾气吸收罐；31、呼吸阀；4、输送泵；5、脱水设备；6、搅拌装置；7、超声波振动装置；8、气体分布器；9、阀门。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的实施例提供一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，包括以下步骤：步骤一：打开飞灰储库和水罐底部阀门以及密闭反应釜内的搅拌装置，通过计量装置向密闭反应釜中加入一定量的飞灰和水后，关闭飞灰储库和水罐底部阀门，飞灰和水的质量比为1:3；步骤二：打开浸提机与密闭反应釜间的阀门，向密闭反应釜中以一定流量通入浸提剂，待压力达到要求后，开启密闭反应釜的泄压口处的阀门并维持一定的卸流流量，同时通过碱液吸收尾气；步骤三：开启超声波振动装置，超声反应一定时间；步骤四：反应结束后，关闭浸提机与密闭反应釜间的阀门，同时开大密闭反应釜的泄压口处的阀门至密闭反应釜内的压力恢复至常压；步骤五：打开密闭反应釜卸料口处的阀门，将密闭反应釜内的水灰混合物泵送至脱水设备进行脱水处理，实现固液分离，所得固体即为去除重金属后的飞灰。优选的，所述步骤二中，所述浸提剂为二氧化碳、硫化氢或二氧化硫中的一种。优选的，所述步骤二中，密闭反应釜内压力为0.5MPa～3MPa，若反应釜内压力过低，浸提剂溶解有限，反应所需时间大大延长，压力达到一定程度后再加压，浸提剂溶解增加也有限，同时对设备要求更高。优选的，所述步骤二中，密闭反应釜泄压口流量为0.1～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：打开飞灰储库和水罐底部阀门以及密闭反应釜内的搅拌装置，通过计量装置向密闭反应釜中加入一定量的飞灰和水后，关闭飞灰储库和水罐底部阀门，飞灰和水的质量比为1:3；/n步骤二：打开浸提机与密闭反应釜间的阀门，向密闭反应釜中以一定流量通入浸提剂，待压力达到要求后，开启密闭反应釜的泄压口处的阀门并维持一定的卸流流量，同时通过碱液吸收尾气；/n步骤三：开启超声波振动装置，超声反应一段时间；/n步骤四：反应结束后，关闭浸提机与密闭反应釜间的阀门，同时开大密闭反应釜的泄压口处的阀门至密闭反应釜内的压力恢复至常压；/n步骤五：打开密闭反应釜卸料口处的阀门，将密闭反应釜内的水灰混合物泵送至脱水设备进行脱水处理，实现固液分离，所得固体即为去除重金属后的飞灰。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：打开飞灰储库和水罐底部阀门以及密闭反应釜内的搅拌装置，通过计量装置向密闭反应釜中加入一定量的飞灰和水后，关闭飞灰储库和水罐底部阀门，飞灰和水的质量比为1:3；
步骤二：打开浸提机与密闭反应釜间的阀门，向密闭反应釜中以一定流量通入浸提剂，待压力达到要求后，开启密闭反应釜的泄压口处的阀门并维持一定的卸流流量，同时通过碱液吸收尾气；
步骤三：开启超声波振动装置，超声反应一段时间；
步骤四：反应结束后，关闭浸提机与密闭反应釜间的阀门，同时开大密闭反应釜的泄压口处的阀门至密闭反应釜内的压力恢复至常压；
步骤五：打开密闭反应釜卸料口处的阀门，将密闭反应釜内的水灰混合物泵送至脱水设备进行脱水处理，实现固液分离，所得固体即为去除重金属后的飞灰。


2.根据权利要求1所述的去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，其特征在于：所述步骤二中，所述浸提剂为二氧化碳、硫化氢或二氧化硫中的一种。


3.根据权利要求1所述的去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，其特征在于：所述步骤二中，密闭反应釜内压力为0.5MPa～3MPa。


4.根据权利要求1所述的去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，其特征在于：所述步骤二中，密闭反应釜泄压口流量为0.1～0.2L/min。


5.根据权利要求1所述的去除生活垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，其特征在于：所述步骤三中，超声波振动装置的超声频率为20kHz或4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆，李惠，马东光，赵春芳，
申请(专利权)人：天津中材工程研究中心有限公司，天津水泥工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12