一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化利用的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108715519A(43)申请公布日2018.10.30(21)申请号201810555400.7(22)申请日2018.06.01(71)申请人南京师范大学镇江创新发展研究院地址212000江苏省镇江市润州区南徐大道298号(72)发明人王昕晔刘玉莹杨安宇高欣彤汤雯钧钱慧娴龙屹刁健琳谢浩卜昌盛张居兵朴桂林(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人汪旭东(51)Int.Cl.C04B18/02(2006.01)B01D53/04(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化利用的方法(57)摘要本发明提出了一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化利用的方法。将固体氯化剂与焚烧飞灰混合造粒后置于回转窑中煅烧，使其中的重金属变为氯化物蒸气；使用垃圾焚烧炉膛出口高温烟气作为载气，将重金属氯化物蒸气携带至回转窑尾部；在回转窑尾部装备与其同轴旋转的蜂窝状高岭土吸附层，用于吸附排气中的重金属蒸气；将尾气送回至垃圾焚烧炉膛出口烟道内；将吸附饱和后被更换下的蜂窝状高岭土吸附层破碎后与焚烧飞灰颗粒混合，可用作路基材料或建材。本方法无二次污染、产物稳定性强、相较飞灰熔融热处理技术能耗低，可实现资源循环利用。CN108715519ACN108715519A权利要求书1/1页1.一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）选取过100~200目筛的氯化钙和氯化镁以3:1~5:1的质量比例均匀混合，制备成重金属氯化剂粉末；（2）将重金属氯化剂粉末与焚烧飞灰以1:10-1:5的质量比例均匀混合；（3）将均匀混合的氯化钙与焚烧飞灰混合物以8-12MPa的压强压制为直径3-10mm球形颗粒；（4）使用回转窑对造粒飞灰进行煅烧，温度900-1100℃，球形颗粒在炉内停留时间30-60min；（5）回转窑下料口下游位置布置蜂窝状高岭土吸附层来高温吸附重金属蒸气，吸附层温度900-1100℃；（6）步骤（4）处理后的飞灰颗粒与步骤（5）吸附后的高岭土吸附层混合后破碎，可作路基材料或建材。2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化利用的方法，其特征在于步骤（4）所述的回转窑，其类型为外热式回转窑，内部载气流速为0.1-0.3m/s；载气采用垃圾焚烧炉膛出口烟气，温度大于800℃；载气流经蜂窝状高岭土吸附层后，排出回转窑，返回至垃圾焚烧炉炉膛出口烟道内。3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化利用的方法，其特征在于步骤（5）所述的蜂窝状高岭土吸附层，其主要组分为天然高岭土，蜂窝状高岭土吸附层与回转窑同轴等速旋转，吸附层壁厚1~3mm，孔尺寸5×5mm~10×10mm，载气在吸附剂层内停留时间2~10s。2CN108715519A说明书1/2页一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化利用的方法技术领域[0001]本发明涉及固体废弃物处理领域，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化利用的方法。背景技术[0002]随着城市的扩张，城市周边用地紧张，不仅原有填埋场地逐渐饱和，更出现了“垃圾围城”的尴尬局面。因此，传统的填埋方式由于占地面积大且不断扩大，严重制约了城市的发展，成为城市化进程中亟需解决的问题之一。垃圾焚烧厂由于占地面积小，垃圾处理速度快，垃圾减容达80%以上，同时还可以将垃圾转化为热能、电能，可以较少投入有效缓解垃圾无害化处理的燃眉之急。事实上，垃圾焚烧已成为地方政府无害化处理垃圾的首选，垃圾焚烧在中国发展迅速。[0003]垃圾焚烧会伴随着焚烧飞灰的生成。焚烧飞灰中富集了高浓度的有毒重金属元素，若处置不当，部分重金属在自然环境条件下会发生浸出，造成水和土壤的污染。因此，焚烧飞灰需要无害化处理。目前，较为成熟的焚烧飞灰无害化处理技术是：（1）水泥固化与螯合剂稳定化协同处置，（2）焚烧飞灰熔融处理。水泥固化是将飞灰和水泥混合，经水化反应后形成坚硬的水泥固化体，从而降低危险成分的浸出。[0004]水泥固化与螯合剂稳定化协同处置技术的缺点在于：处理后的飞灰长期稳定性不确定，填埋场内长期存放可能造成重金属大量释放；处理后体积增加量大，占用填埋处理场地；鳌合固化后的水泥块无法资源化利用。飞灰熔融处理技术额缺点在于：熔融温度高于1400℃，能耗高；产生烟气中含有二次飞灰仍需处理；产生烟气中含有高温下挥发出的重金属。[0005]综上所述，目前缺乏一种同时具有稳定化程度高、处理成本低和可资源化利用的焚烧飞灰处理方法。发明内容[0006]本发明的目的在于克服现有焚烧飞灰处理技术的不足，基于重金属高温氯化和吸附的原理，开发一种无二次污染、飞灰稳定性强、相较飞灰熔融热处理技术能耗低、可实现资源化利用的焚烧飞灰处理新方法。[00