一种焚烧飞灰资源化回收处置方法技术

本发明专利技术涉及固体废物处置领域，针对焚烧飞灰高温处理的设备腐蚀和衍生二次污染产物的问题，提供一种焚烧飞灰资源化回收处置方法，将焚烧飞灰和水混合制浆进行水洗脱氯，并通入CO2，处理好后固液分离得到飞灰固渣和含盐滤液；含盐滤液经过净化除杂、蒸发结晶，回收工业盐氯化钠和氯化钾；所述净化除杂包括砂滤除杂、除重金属和活性炭吸附，所述蒸发结晶产生的冷凝液、馏出液和离心液全部再次循环回用到制浆过程中；飞灰固渣加入辅料进行熔融玻璃化处理，1300℃以上温度得到水淬渣，尾气经过烟气净化装置处理达标后排放；砂滤除杂和活性炭吸附产生的废石英砂和废活性炭，均作为所述辅料中的组分参与熔融玻璃化处理。料中的组分参与熔融玻璃化处理。料中的组分参与熔融玻璃化处理。

【技术实现步骤摘要】
一种焚烧飞灰资源化回收处置方法


[0001]本专利技术涉及固体废物处置领域，尤其是涉及一种焚烧飞灰资源化回收处置方法。

技术介绍

[0002]近年来我国大力发展生活垃圾焚烧行业，生活垃圾焚烧量逐年上升。由于生活垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧过程中的必然副产物，焚烧会产生3～5％的飞灰；同样随着国内工业的快速发展，工业生产过程排放的危险废物日益增多，危险废物的年产量呈不断增长趋势，部分区域采用一般焚烧技术方式，由于焚烧温度较低(一般低于900℃)，焚烧后仍会产生大量的危险废物焚烧飞灰。
[0003]分析焚烧飞灰特性可知，焚烧飞灰中氯盐含量较高，含有苯系物、二噁英等剧毒有机污染物和重金属，导致焚烧飞灰资源化处理难度较大，大部分焚烧飞灰仍采用固化稳定后进行填埋处理。但是若年产量600万吨左右的焚烧飞灰大部分填埋，将占用大量宝贵的土地资源，且由于焚烧飞灰的危害程度较高，在长时间填埋过程中，若控制不当，可能会对环境中的地表水、地下水和土壤造成不同程度的二次污染，从而造成严重的环境和地质危害；对于一般焚烧技术(温度低于900℃，例如回转窑焚烧)处理，由于焚烧温度较低，无法达到焚烧飞灰玻璃化处理需要的温度，导致焚烧飞灰无法熔融形成满足一般固体废物要求的玻璃化产物，解决不了仍需按危废标准对焚烧产物进行安全填埋处理的问题。
[0004]由于焚烧飞灰中氯盐和有毒有害污染物含量较高，焚烧飞灰的全资源化处理难度较大，导致目前关于焚烧飞灰资源化回收处置的研究并不多。中国CN113751214A公开了一种资源化处理垃圾焚烧飞灰的系统及工艺，包括热脱附系统、水洗系统、干燥系统和水泥制作系统，通过热脱附处理飞灰中二噁英等有机毒物后水洗去盐，固体再经过干燥系统干燥后进入水泥制作系统制成水泥，该方法虽然给出了一种飞灰资源化处置的方法，但是考虑到焚烧飞灰成分复杂，二噁英等剧毒有机污染物含量高，采用热脱附和回转窑焚烧系统的处理温度相对较低，处理后部分二次污染产物仍需按着危险废物要求处置，且无法处置水洗预处理过程中产生的副产物重金属等有毒有害物质，不能适用于广泛的焚烧飞灰的资源化回收处置。据此需要一种理想的解决方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服焚烧飞灰高温处理的设备腐蚀和衍生二次污染产物的问题，提供一种焚烧飞灰资源化回收处置方法，联合采用水洗脱氯、除杂净化、固液分离和高温熔融等工艺处理焚烧飞灰，能够实现焚烧飞灰的广义资源化回收利用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种焚烧飞灰资源化回收处置方法，包括以下步骤：1)将焚烧飞灰和水混合制浆进行水洗脱氯，并通入CO2，处理好后固液分离得到飞灰固渣和含盐滤液；2)步骤1)得到的含盐滤液经过净化除杂、蒸发结晶，回收工业盐氯化钠和氯化钾；
所述净化除杂包括砂滤除杂、除重金属和活性炭吸附，所述蒸发结晶产生的冷凝液、馏出液和离心液全部再次循环回用到步骤1)的制浆过程中；3)步骤1)得到的飞灰固渣加入辅料进行熔融玻璃化处理，1300℃以上温度得到水淬渣，尾气经过烟气净化装置处理达标后排放；步骤2)砂滤除杂和活性炭吸附产生的废石英砂和废活性炭，均作为所述辅料中的组分参与熔融玻璃化处理。
[0007]本专利技术所述焚烧飞灰(简称“飞灰”)为国家危险废物名录(2021版)中废物类别 HW18焚烧处置残渣，包括生活垃圾焚烧飞灰和危险废物焚烧飞灰；所述水淬渣满足《固体废物玻璃化处理产物技术要求》(GB/T 41015
‑
2021)标准中玻璃体含量不小于85％，酸溶失率不大于3％的要求，可用作公路沥青路面集料、建设卵石及喷射清理用非金属磨料及其他建材的替代材料。
[0008]本专利技术高效蒸发结晶装置产生的冷凝液、馏出液和离心液全部再次循环回用到制浆设备内，无任何废液排放；砂滤除杂和活性炭吸附产生的废石英砂和废活性炭，均作为辅料中的组分参与熔融玻璃化处理，无任何固体废物产生。将焚烧飞灰固渣在1300℃以上温度下熔融并快速冷却转化为稳定的玻璃化产物“水淬渣”，水淬渣可用作建材的替代材料，飞灰中二噁英等剧毒有机毒物在炉内1200℃以上的高温下完全焚毁去除，飞灰中的重金属在高温熔融状态下稳定固化在玻璃体水淬渣内，并回收飞灰中氯化钠和氯化钾，全过程无任何其他固废和废液产生，解决了焚烧飞灰高温处理的设备腐蚀和衍生二次污染产物问题。
[0009]作为优选，步骤1)焚烧飞灰和水的质量比为1:(5
‑
10)。
[0010]作为优选，步骤1)CO2通气体积为水体积的1
‑
1.4倍。
[0011]作为优选，步骤2)所述净化除杂的系统依次包括所述砂滤除杂、CO2反应器、所述除重金属的设备、压滤固液分离、砂滤除杂和所述活性炭吸附。
[0012]作为优选，步骤2)所述CO2反应器中CO2通气体积为所述含盐滤液体积的0.1
‑
0.3 倍，含盐滤液pH值为6.5～7.0时停止通入CO2。
[0013]作为优选，步骤2)所述除重金属时添加的重金属去除剂为Na2S或接枝壳聚糖。Na2S 与溶液反应可以沉淀出Hg
+
、Ag
+
、Cu
2+
、Pb
2+
、Sn
2+
、Zn
2+
、Ni
2+
、Fe
2+
、Mn
2+
等多种重金属。虽然硫化钠比一般的氢氧化物可更有效地去除污水中的重金属离子，但是由于它的处理费用较高、硫化物沉淀困难，必要时还需投加凝聚剂以加强去除效果，而且在使用过程中还应注意避免造成硫化物的二次污染问题，所以本专利技术还优选接枝壳聚糖作为重金属去除剂。壳聚糖能通过分子中的氨基、羟基与金属离子Hg
+
、Ni
2+
、Pb
2+
、Cd
2+
、Mg
2+
、Zn
2+
、Cu
2+
、Fe
3+
等形成稳定的螯合物，但是，由于壳聚糖易溶胀、可溶于稀酸、力学性能差等缺点，导致其很难被直接应用于重金属污染的去除，而需要对壳聚糖进行接枝处理改善其性能。
[0014]作为优选，所述接枝壳聚糖的制备方法为：将壳聚糖溶于乙酸溶液中，氮气氛围下升温至50
‑
70℃，加入过硫酸铵水溶液和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，反应2
‑
3h后，温度调至 60
‑
80℃，往反应液中加入过硫酸铵水溶液、二甲基二烯丙基氯化铵和纤维素溶液，继续反应4
‑
8h，反应液中加入氢氧化钠至沉淀完全，所述沉淀即为接枝壳聚糖。
[0015]本专利技术先将壳聚糖与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯接枝，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯有多个不饱和双键且分子结构呈枝杈状，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯通过其中一个双键与壳聚糖连接，剩余的双键与后续加入的二甲基二烯丙基氯化铵进行共聚，使壳聚糖接枝上季铵
基团，季铵基团可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焚烧飞灰资源化回收处置方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将焚烧飞灰和水混合制浆进行水洗脱氯，并通入CO2，处理好后固液分离得到飞灰固渣和含盐滤液；2）步骤1）得到的含盐滤液经过净化除杂、蒸发结晶，回收工业盐氯化钠和氯化钾；所述净化除杂包括砂滤除杂、除重金属和活性炭吸附，所述蒸发结晶产生的冷凝液、馏出液和离心液全部再次循环回用到步骤1）的制浆过程中；3）步骤1）得到的飞灰固渣加入辅料进行熔融玻璃化处理，1300 ℃以上温度得到水淬渣，尾气经过烟气净化装置处理达标后排放；步骤2）砂滤除杂和活性炭吸附产生的废石英砂和废活性炭，均作为所述辅料中的组分参与熔融玻璃化处理。2.根据权利要求1所述的一种焚烧飞灰资源化回收处置方法，其特征在于，步骤1）焚烧飞灰和水的质量比为1:(5
‑
10)。3.根据权利要求1或2所述的一种焚烧飞灰资源化回收处置方法，其特征在于，步骤1）CO2通气体积为水体积的1
‑
1.4倍。4.根据权利要求1所述的一种焚烧飞灰资源化回收处置方法，其特征在于，步骤2）所述净化除杂的系统依次包括所述砂滤除杂、CO2反应器、所述除重金属的设备、压滤固液分离、砂滤除杂和所述活性炭吸附。5.根据权利要求4所述的一种焚烧飞灰资源化回收处置方法，其特征在于，所述CO2反应器中CO2通气体积为所述含盐滤液体积的0.1
‑
0.3倍，含盐滤液pH值为6.5～7.0时停止通入CO2。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶标，王治军，苏海涛，
申请(专利权)人：浙江申联环保集团有限公司，
类型：发明
国别省市：