垃圾焚烧炉的飞灰处理方法

418 编辑：中冶有色技术网来源：深圳能源环保股份有限公司

2023-12-14 16:38:16

权利要求书： 1.一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，其特征在于，所述方法包括：以质量计，将第一药剂与垃圾焚烧产生的飞灰按照（3?10）：100的份量配比进行混合并搅拌，进行初步反应后得到初步反应混合物；所述第一药剂中包括碱性固体化合物；

将所述初步反应混合物与第二药剂的溶液混合并搅拌，进行二次反应，得到反应产物；

以质量计，所述第二药剂与所述飞灰的份量比值为（1?10）：100；所述第二药剂中包括含硫化合物以及有机化合物；

其中，将所述反应产物通过HJ/T300?2007方法制得飞灰浸出液，所述飞灰浸出液的PH值范围为5?14；

在所述将所述初步反应混合物与第二药剂的溶液混合并搅拌，进行二次反应，得到反应产物的步骤中，具体包括：向含有所述第二药剂的溶液中加水，以将含有所述第二药剂的溶液稀释至第一浓度；

将稀释后的所述第二药剂的溶液喷洒至搅拌区内；所述第一药剂与所述飞灰在所述搅拌区内搅拌并进行初步反应；

搅拌预设的时间，以使得所述搅拌区内的飞灰与所述第二药剂进行二次反应，并得到所述反应产物。

2.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，其特征在于，所述第一药剂包括小苏打、消石灰、磷酸二氢钙以及硫酸钙中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，其特征在于，所述第二药剂采用二硫化碳、片碱、乙醇以及胺类化合物通过化学反应合成。

4.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，其特征在于，以质量计，在所述第一浓度下，所述第二药剂的质量占稀释后的总溶液的质量比重为15%?50%。

5.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，其特征在于，所述预设的时间为

30?180s。

6.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，其特征在于，所述反应产物的含水量低于30%。

7.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，其特征在于，在所述将所述初步反应混合物与第二药剂的溶液混合并搅拌，进行二次反应，得到反应产物的步骤之后，还包括：对所述反应产物进行养护处理；

对所述反应产物进行检测，检测合格后进行填埋处理。

8.如权利要求7所述的垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，其特征在于，所述养护处理的养护时间为24?48小时。

说明书：一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法技术领域[0001] 本发明涉及飞灰处理技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法。背景技术[0002] 垃圾焚烧是国内大规模推广使用的技术，垃圾焚烧过程中所产生的飞灰由于含有大量的重金属被国家危险废物名录收入，并被归为危险废物，需要进行无害化处理后才可进行填埋，但是由于垃圾成分复杂，导致飞灰中的重金属含量波动范围加大，同时飞灰浸出液的PH值也会产生较大范围的变化。在现有技术中，通过将飞灰和单一有机药剂或者无机药剂进行混合搅拌，进行螯合稳定化，以稳定飞灰中的重金属离子。但是，根据HJ/T300方法，单一药剂对反应产物浸出液PH小于7的飞灰处理效果不佳，处理成本也较高，无法适应垃圾成分复杂导致的飞灰浸出液PH波动较大的情况。发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，旨在解决现有技术中，单一药剂对PH小于7的飞灰处理效果不佳，无法适应垃圾成分复杂导致的飞灰浸出液PH波动较大的问题。[0004] 本发明是这样实现的，本发明实施例提供了一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，所述方法包括：[0005] 以质量计，将第一药剂与垃圾焚烧产生的飞灰按照(3?10)：100的份量配比进行混合并搅拌，进行初步反应后得到初步反应混合物；所述第一药剂中包括碱性固体化合物；[0006] 将所述初步反应混合物与第二药剂的溶液混合并搅拌，进行二次反应，得到反应产物；以质量计，所述第二药剂与所述飞灰的份量比值为(1?10)：100；所述第二药剂中包括含硫化合物以及有机化合物；[0007] 其中，将所述反应物通过HJ/T300?2007方法制得飞灰浸出液，所述飞灰浸出液的PH值范围为5?14。[0008] 在其中一个实施例中，所述第一药剂包括小苏打、消石灰、磷酸二氢钙以及硫酸钙中的一种或多种。[0009] 在其中一个实施例中，所述第二药剂采用二硫化碳、片碱、乙醇以及胺类化合物通过化学反应合成。[0010] 在其中一个实施例中，在所述将所述初步反应混合物与第二药剂的溶液混合并搅拌，进行二次反应，得到反应产物的步骤中，具体包括：[0011] 向含有所述第二药剂的溶液中加水，以将含有所述第二药剂的溶液稀释至第一浓度；[0012] 将稀释后的所述第二药剂的溶液喷洒至搅拌区内；所述第一药剂与所述飞灰在所述搅拌区内搅拌并进行初步反应；[0013] 搅拌预设的时间，以使得所述搅拌区内的飞灰与所述第二药剂进行二次反应，并得到所述反应产物。[0014] 在其中一个实施例中，以质量计，在所述第一浓度下，所述第二药剂的质量占稀释后的总溶液的质量比重为15％?50％。[0015] 在其中一个实施例中，所述预设的时间为30?180s。[0016] 在其中一个实施例中，所述反应产物的含水量低于30％。[0017] 在其中一个实施例中，在所述将所述初步反应混合物与第二药剂的溶液混合并搅拌，进行二次反应，得到反应产物的步骤之后，还包括：[0018] 对所述反应产物进行养护处理；[0019] 对所述反应产物进行检测，检测合格后进行填埋处理。[0020] 在其中一个实施例中，在所述对所述反应产物进行养护处理的步骤中，具体包括：[0021] 在室温条件下对压制成型后的反应产物进行养护，养护时间为24?48小时。[0022] 与现有技术相比，本发明主要有以下有益效果：[0023] 上述提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，通过将第一药剂与飞灰进行搅拌混合，待充分搅拌后，充入含有第二药剂的溶液，再搅拌均匀；这一过程中第一药剂中的碱性化合物首先与飞灰中的重金属离子进行初步反应，形成较为稳定的固态化合物；再通过充入第二药剂，第二药剂中的硫离子能够与剩余的重金属离子结合，形成更加稳定的固态化合物，同时第二药剂中的有机化合物也能够与重金属离子发生络合反应，形成稳定的络合物。通过采用多种药剂对飞灰进行处理，能够使得在飞灰浸出液的PH波动较大的情况下，不影响对飞灰中重金属离子的处理效果，从而便于实现对飞灰的规模化处理，有效降低飞灰处理的成本。附图说明[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。[0025] 图1是本发明第一实施例提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法的流程示意图；[0026] 图2是本发明第二实施例提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法中步骤S200的具体流程示意图；[0027] 图3是本发明第三实施例提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法的流程示意图。具体实施方式[0028] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。[0029] 在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。[0030] 应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种功能模块，但这些功能模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的功能模块彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一调取模块也可以被称为第二调取模块，不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。类似地，第二调取模块也可以被称为第一调取模块。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。[0031] 城市垃圾处理是城市环卫工作的重中之重，目前，焚烧是较为通用的处理方法，然而垃圾焚烧过程将产生大量的飞灰，飞灰约为入炉垃圾质量的2?5％。垃圾焚烧飞灰主要成分有CaO、CaSO4、SiO2、Al2O3、MgO、重金属Pb、Cd、Fe、Cr、Cu、Zn以及二噁英等，因其含有二噁英与重金属，国内外均将其作为危险固体废物进行处理，未经特殊处理不可进入生态环境，随着焚烧处理在城市生活垃圾的推广应用，垃圾焚烧飞灰的产量日益增加。尽管飞灰的堆积密度只有600kg/m3左右，但囤积、填埋均占据很大空间，因此焚烧飞灰及时处理的任务十分紧迫。[0032] 本申请实施例通过对生活垃圾焚烧飞灰中的重金属Pb、Cd、Fe、Cr、Cu、Zn以及二噁英进行处理，能够大大降低飞灰中重金属离子的浓度，使其符合GB16889?2008的污染控制标准。[0033] 以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。[0034] 图1示出了本发明第一实施例提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法的流程示意图，以下参考图1来对本发明实施例进行详细说明。[0035] 一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，该方法包括以下步骤：[0036] 步骤S100：以质量计，将第一药剂与垃圾焚烧产生的飞灰按照(3?10)：100的份量配比进行混合并搅拌，进行初步反应后得到初步反应混合物。其中，第一药剂与飞灰的份量配比可以是3：100，或者是8：100，又或者是10：100。[0037] 具体地，所述第一药剂中包括碱性固体化合物。其中，碱性化合物能够与重金属离子反应，形成较为稳定的固态化合物。[0038] 需要说明的是，通过将第一药剂与飞灰进行搅拌混合，能够使得第一药剂与飞灰之间的反应更加充分。可以理解的是，搅拌的时间越长，第一药剂与飞灰的混合均匀程度越高。[0039] 步骤S200：将所述初步反应混合物与第二药剂的溶液混合并搅拌，进行二次反应，得到反应产物。[0040] 具体地，以质量计，所述第二药剂与所述飞灰的份量比值为(1?10)：100；所述第二药剂中包括含硫化合物以及有机化合物；其中，第二药剂与飞灰的份量比值可以是1：100，或者是6：100，又或者是10：100。

[0041] 其中，将所述反应物通过HJ/T300?2007方法制得飞灰浸出液，所述飞灰浸出液的PH值范围为5?14。[0042] 需要说明的是，不管飞灰浸出液是在PH为5?7的弱酸性情况下，还是飞灰浸出液在PH为7?14的碱性情况下，第二药剂中的硫离子都能够与剩余的重金属离子结合，形成更加稳定的固态化合物，同时第二药剂中的有机化合物也能够与重金属离子发生络合反应，形成稳定的络合物。[0043] 优选地，上述含硫化合物可以是二硫化碳。[0044] 优选地，上述有机化合物为乙醇和胺类化合物。[0045] 上述提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法，通过将第一药剂与飞灰进行搅拌混合，待充分搅拌后，充入含有第二药剂的溶液，再搅拌均匀；这一过程中第一药剂中的碱性化合物首先与飞灰中的重金属离子进行初步反应，形成较为稳定的固态化合物；再通过充入第二药剂，第二药剂中的硫离子能够与剩余的重金属离子结合，形成更加稳定的固态化合物，同时第二药剂中的有机化合物也能够与重金属离子发生络合反应，形成稳定的络合物。通过采用多种药剂对飞灰进行处理，能够使得在飞灰浸出液的PH波动较大的情况下，不影响对飞灰中重金属离子的处理效果，从而便于实现对飞灰的规模化处理，有效降低飞灰处理的成本。[0046] 需要说明的是，现有技术中，当飞灰浸出液的PH小于7时，为使得飞灰中的重金属离子的浓度低于预设值，第一种做法是向飞灰中添加大量的碱性药剂，以使得飞灰浸出液的PH大于7，从而去除飞灰中的重金属离子；第二种做法是采用有机药剂与飞灰中的重金属离子发生络合反应，形成稳定的络合物。但是上述两种方式的成本较高，且处理的效果不佳。[0047] 在本申请的一些实施例中，所述第一药剂包括小苏打、消石灰、磷酸二氢钙以及硫酸钙中的一种或多种。第一药剂与飞灰混合后，第一药剂中的氢氧根离子能够与飞灰中的重金属离子结合，形成较为稳定的固态化合物。例如氢氧化铅、氢氧化镉、氢氧化锌等。[0048] 在本申请的一些实施例中，第二药剂采用二硫化碳、片碱、乙醇以及胺类化合物通过化学反应合成，合成的第二药剂中包括含硫化合物以及有机化合物。优选地，胺类化合物可以是二乙基三胺五乙酸。可以理解的是，根据所采用的胺类化合物的种类不同，生成的第二药剂中所包含的含硫化合物以及有机化合物的种类也不同。[0049] 需要说明的是，由第一药剂组成的无机药剂，在垃圾焚烧炉的搅拌区与飞灰进行混合，并捕捉重金属，形成飞灰和无机药剂的混合物；再加入水和由第二药剂组成的有机药剂进行二次混合反应，从而实现双效螯合剂稳定化，这使得本申请方案在飞灰处理的过程中，螯合效果大大提高，PH适用范围更广。[0050] 下面结合一个具体的例子来对本发明提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法做进一步说明。[0051] 基于本发明的第一实施例，提出本发明的第二实施例，请参阅图2，在第一实施例的基础之上，图2示出了本发明第二实施例提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法中步骤S200的具体流程示意图；需要说明的是，在本实施例中，步骤S200具体包括以下步骤：[0052] 步骤S201：向含有所述第二药剂的溶液中加水，以将含有所述第二药剂的溶液稀释至第一浓度。[0053] 具体地，以质量计，在所述第一浓度下，所述第二药剂的质量占稀释后的总溶液的质量比重为15％?50％。[0054] 步骤S202：将稀释后的所述第二药剂的溶液喷洒至搅拌区内；所述第一药剂与所述飞灰在所述搅拌区内搅拌并进行初步反应。[0055] 步骤S203：搅拌预设的时间，以使得所述搅拌区内的飞灰与所述第二药剂进行二次反应，并得到所述反应产物。优选地，所述预设的时间为30?180s，例如30s，100s或180s。[0056] 需要说明的是，通过向第二药剂的溶液中加水稀释，再将稀释后的溶液喷洒至搅拌区，以使得第二药剂与飞灰之间能够充分接触，有效避免由于含水量过低，造成飞灰在搅拌区内淤积的问题，从而提高第二药剂与飞灰之间的反应速率。[0057] 基于本发明的第一实施例，提出本发明的第三实施例，请参阅图3，在第一实施例的基础之上，图3示出了本发明第三实施例提供的一种垃圾焚烧炉的飞灰处理方法的具体流程示意图；基于第一实施例的基础之上，在步骤S200之后，还包括以下步骤：[0058] 步骤S300：对所述反应产物进行养护处理。具体包括对所述反应产物进行压制成型；再在室温条件下对压制成型后的反应产物进行养护，养护处理的养护时间为24?48小时。[0059] 为便于对反应产物进行压制成型和养护，所述反应产物的含水量低于30％。[0060] 具体地，通过对所述反应产物进行压制成型，从而有利于减小反应产物的容积，便于填埋。[0061] 步骤S400：对所述反应产物进行检测，检测合格后进行填埋处理。[0062] 具体地，对所述反应产物通过HJ/T300方法进行检测，检测达到GB16889?2008标准后，送入卫生填埋场进行填埋处理。[0063] 当检测到飞灰浸出液的PH值为5时，分别对经本申请实施例处理后的反应产物中的重金属离子含量、单独经第一药剂处理后的反应产物中的重金属离子含量、以及单独经第二药剂处理后的反应物中的重金属离子含量进行测定，其检测结果如表1所示。[0064] 表1：[0065][0066] 当检测到飞灰浸出液的PH值为9时，分别对经本申请实施例处理后的反应产物中的重金属离子含量、单独经第一药剂处理后的反应产物中的重金属离子含量、以及单独经第二药剂处理后的反应物中的重金属离子含量进行测定，其检测结果如表2所示。[0067] 表2：[0068][0069][0070] 当检测到飞灰浸出液的PH值为12时，分别对经本申请实施例处理后的反应产物中的重金属离子含量、单独经第一药剂处理后的反应产物中的重金属离子含量、以及单独经第二药剂处理后的反应物中的重金属离子含量进行测定，其检测结果如表3所示。[0071] 表3：[0072][0073][0074] 由表1、表2和表3中数据可知，采用本申请实施例提供的第一药剂与第二药剂结合的方式，对飞灰进行处理后，飞灰中的重金属离子残余含量明显要低于采用单独采用第一药剂和单独采用第二药剂对飞灰进行处理后的重金属离子残余含量，且当飞灰浸出液PH值变化较大时，本申请实施例提供的处理方式依然对飞灰中的金属离子具有很好的处理效果。[0075] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。