一种垃圾焚烧的焚烧飞灰即时循环处理技术和方法与流程

1.一种垃圾焚烧的焚烧飞灰即时循环处理技术和方法，涉及生活垃圾焚烧和工业废弃物焚烧产生的焚烧飞灰(危险废物)的循环处置技术及方法.涉及环保、节能、碳减排和工业新技术领域。


背景技术：

2.焚烧飞灰是垃圾焚烧炉焚烧垃圾等产生的烟气通过除尘设施、粉尘收集和烟气处理系统收集的细小颗粒物。飞灰中主要除含sio2、cao、al2o3、fe2o3、so2、na2o、k2o等一般物质外，其不仅含有烟气处理的添加物活性炭等，吸附并含有毒有害重金属和二恶英等。还含有hg、cd、pb、cr等有害的重金属元素物质和微量的二噁英等其他有毒有害有机物，被国家列为危险废物，按危险废物储存、运输、处置及管理制度执行.处理不当，存在严重的二次环境污染风险，影响人类健康。
3.目前，我国每年产生的生活垃圾数量达2.5亿吨，其中每年大约焚烧1.5亿吨，产生焚烧飞灰近500万吨，每年垃圾焚烧飞灰的产量增加，焚烧飞灰作为危险废物必须要再进行处置。
4.目前焚烧飞灰处置方式：垃圾焚烧厂都是将产生的飞灰收集、堆积、存储，并外运转运、交给有危险废物处置许可证的第三方处置，目前除采取单独修建焚烧飞灰填埋场，飞灰螯合、固化后再填埋的处置方法外，在研究飞灰如何用作水泥窑协同处置或做资源化利用，资源化利用因处置成本高、经济效益差等各种原因，很少被推广运用；没有较好的技术和方法。不利于随着国家对无害化城市的建设，不利于环保、节能、碳减排。
5.目前焚烧飞灰处置研究方向：都是对垃圾焚烧产生和外排飞灰，通过收集、储存、转运到垃圾焚烧厂外，再对飞灰进行处置和资源化利用研究。
6.目前飞灰主要处置技术和方法：物理处理、化学处理、热处理和固化处理等方法。
7.国家为解决焚烧飞灰量大，且处置难题，采用豁免政策。国家对焚烧飞灰进行螯合、固化处理后在垃圾填埋场分区填埋或专门修建焚烧飞灰的专用填埋场填埋过程进行了豁免。但是填埋场选址困难，不断占用大量土地，且还要花巨额资金修建填埋场。如何处理和利用焚烧飞灰，已成为垃圾焚烧企业之痛，也是政府当务之急.国家多个部门为此专门出台鼓励科研院所和企业研究飞灰处置技术和方法。
8.申请人颠覆了目前的飞灰处置研究方向、处置方法、处置方式，发明了“一种垃圾焚烧的焚烧飞灰即时循环处理技术和方法”，从源头杜绝产生焚烧飞灰或不外排飞灰，节约飞灰处置的大量投资、大量土地，杜绝了二次污染，降低巨额运行费用，彻底实现垃圾焚烧飞灰的无害化、减量化、稳定化和资源化利用。


技术实现要素：

9.申请人专门针对处置焚烧飞灰中含由的sio2、cao、al2o3、fe2o3、so2、na2o、k2o等元素，飞灰中含有二恶英等有毒害有机物质，和hg、cd、pb、cr等有有毒害的重金属元素等特
性，研发出了一种无毒、无害、无挥发性的，具有聚合、快速烧结多功能于一体的复合液体sh添加剂，发明了焚烧飞灰即时循环处理技术和方法。
10.本技术和方法在在垃圾焚烧厂内实施，利用公用设备设施，垃圾焚烧炉及焚烧处理系统设备，通过全自动控制系统控制，与垃圾焚烧炉系统同步运行，添加即时循环处理系统和sh添加剂，焚烧飞灰即时通过计量和输送，与计量的sh添加剂等按比例，在密闭混合设备内混合均匀，飞灰聚合成大颗粒后，进入管链密闭复合输送循环系统，布料系统，连续、均匀进入垃圾焚烧炉，利用垃圾焚烧产生的热量及焚烧炉850度以上的高温，hg、cd、pb等有有毒害的重金属元素与sh添加剂，垃圾焚烧炉850度以上高温作用下，发生复杂的高温、物理化学聚合反应，二次高温快速烧结处理，重金属元素被高温烧结、形成不再溶于水的长石等硅酸盐矿物陶瓷颗粒，进入残渣处理系统，与残渣一起用作建筑材料；二恶英等有毒害有机物质在焚烧炉850度以上的高温作用下，被二次焚烧，产生的二氧化碳和水，直接进入烟气处理系统，通过烟气处理达标排放。实现焚烧飞灰被即时、连续、均匀稳定化处理，不再产生和外排焚烧飞灰。
11.1、本发明飞灰主要处置研究方向：
12.在垃圾焚烧厂内，采用即时循环处理技术和方法，从源头即时循环处理，做资源化利用，不产生飞灰和外排飞灰，焚烧飞灰，不堆积、不存储、不外运。不再对飞灰进行处置。
13.2、本发明的处置方式：
14.在垃圾焚烧厂内，利用垃圾焚烧厂的垃圾焚烧炉、烟气处理系统设备设施等，采用全自动控制系统，飞灰循环处理系统与垃圾焚烧同步运行，采用即时循环处理方式，利用垃圾焚烧产生的热量和垃圾炉850度以上的高温，即时循环处理，不再有焚烧飞灰的产生和外排，从源头解决了飞灰处置的世界难题，彻底实现垃圾焚烧和焚烧飞灰的无害化处置。
15.3、本发明飞灰主要处置技术和方法：
16.申请人研发出了一种无毒无味的聚合快速烧结的多功能sh添加剂，在垃圾焚烧厂内，采用即时循环处理系统技术和方法，将飞灰与添加多功能sh添加剂按比例混合配料，聚合成大颗粒，防止焚烧飞灰无限循环，利用垃圾焚烧产生的热量，在焚烧炉850度以上的高温作用下，实现飞灰与添加剂发生复杂的物理、化学反应及高温烧结一体化处理，使飞灰中的二噁英等有毒有害有机物被焚烧生成二氧化碳和水，铅镉等重金属元素，即时被高温烧结处理，使飞灰即时在高温炉二次高温烧结，形成陶瓷颗粒，用作建材等资源化
17.焚烧飞灰在垃圾焚烧厂内，被即时循环处理，不再有焚烧飞灰妒忌、储存和转运及外运，不再有焚烧飞灰的产生和外排，杜绝了飞灰处置的二次污染，节约大量投资和土地，降低大量运行成本，从源头解决了飞灰处置的世界难题，彻底实现垃圾焚烧和焚烧飞灰的无害化处置。
附图说明
18.附图1中显示了现有的垃圾焚烧飞灰处置技术和方法原理
19.垃圾通过垃圾焚烧炉焚烧，产生的残渣通过残渣处理系统做资源化利用；产生的烟气通过烟气处理系统处理后，烟气达标对外排放，收集的焚烧飞灰通过收集、输送、飞灰储存罐储存，在进行螯合、固化、填埋处理，或外运交交给第三方处理。与本技术和方法完全不同。
20.附图2中显示了本技术和方法的工艺路线和方法原理。
21.在垃圾焚烧厂内，添加焚烧飞灰循环处理系统设备，将出渣、除尘及烟气处理设备系统，收集的焚烧飞灰，即时通过螺旋计量、输送系统，与通过计量和输送的sh添加剂等按比例在密闭设备内配料、混合，使飞灰聚合成大颗粒后，再通过管链密闭复合输送系统，焚烧飞灰布料系统，在垃圾焚烧炉入口布料均匀，飞灰混合料与垃圾一起进入焚烧炉，通过全自动控制系统，即时循环处理系统与垃圾焚烧设备同步运行，在sh添加剂及垃圾焚烧炉850度以上高温共同作用下，焚烧飞灰中的二恶英等有机有毒害物质，在垃圾焚烧炉850度以上的高温作用下，被二次焚烧，产生的二氧化碳和水，与垃圾焚烧产生的烟气直接进入垃圾焚烧烟气处理系统，通过烟气处理达标排放，铅镉重金属元素发生高温复杂的物理化学反应，快速烧结，重金属元素被高温烧结形成长石等硅酸盐矿物及陶瓷颗粒，不再溶于水，与残渣一起用作建筑材料，实现焚烧飞灰即时、连续、均匀地与垃圾一起进入垃圾焚烧炉焚烧焚烧飞灰不断被聚合和即时连续密闭循环处理，不再有焚烧飞灰产生或外排。
22.主要措施是：
23.在垃圾焚烧厂内，不增加厂房，不改造垃圾焚烧设备，不改变工艺控制参数，不影响正常生产，利用现有的垃圾焚烧厂的垃圾焚烧炉车间，部分公用设备设施，垃圾焚烧炉、烟气处理系统和残渣设备系统、添加全自动焚烧飞灰循环处理设备系统，在出渣、除尘及烟气处理设备中收集的焚烧飞灰，不堆积、不存储、不转运，通过螺旋计量、输送设备和多功能sh添加剂储存设备、计量、输送设备，将飞灰与sh添加剂按比例输送到密闭混合设备内配料、混合均匀，聚合成大颗粒，使焚烧飞灰混合料即时、连续地通过管链密闭复合输送系统，输送到飞灰布料设备，在垃圾焚烧炉入口布料，与垃圾一起进入垃圾焚烧炉，利用垃圾焚烧产生的热量和焚烧炉内的850度以上的高温，飞灰在sh添加剂的作用下，发生复杂的物理化学聚合反应，飞灰中的重金属元素被高温烧结聚合，生成不溶于水的硅酸盐矿物等陶瓷颗粒，与残渣一起进入残渣处理系统，做资源化利用；飞灰中的二噁英等有毒有害有机物被高温焚烧，生成二氧化碳和水等进入烟气处理系统处理，达标排放，仅有微量的飞灰与垃圾焚烧产生的飞灰再次进入烟气处理系统，循环处理，从而实现飞灰被高温聚合形成陶瓷颗粒，
24.通过全自动控制系统，使即时循环处理系统与垃圾焚烧设备同步运行，飞灰不堆积、不存储，不转运，不外排，飞灰即时、连续、均匀、稳定地被聚合和连续密闭循环处理，形成长石等硅酸盐矿物及陶瓷颗粒，与残渣一起做资源化利用，不再有焚烧飞灰产生或外排。
25.技术方案：
26.焚烧飞灰中的二恶英等有机有毒害物质，在高温焚烧炉850度以上的高温作用下，被二次焚烧，产生的二氧化碳和水，直接进入烟气处理系统，通过烟气处理达标排放，同时焚烧飞灰中的sio2、cao、al2o3、fe2o3、so2、na2o、k2o等，与hg、cd、pb、cr等有害的重金属元素，在sh添加剂及垃圾焚烧炉850度以上高温共同作用下，发生复杂的物理化学反应，高温快速烧结，重金属元素被高温烧结形成长石等硅酸盐矿物及陶瓷颗粒，不再溶于水，与残渣一起用作建筑材料。通过全自动控制，焚烧飞灰循环处理系统与垃圾焚烧设备同步运行，使收集的飞灰即时、连续、均匀、不断被聚合和即时连续密闭循环处理，不再有焚烧飞灰产生或外排。
27.1、对现有垃圾焚烧厂的焚烧飞灰即时循环处理技术方案：
28.在垃圾焚烧厂内，不增加厂房，不改造垃圾焚烧设备，不改变工艺控制参数，不影
响正常生产，利用垃圾焚烧厂的部分工设备设施、垃圾焚烧炉厂房、垃圾焚烧炉、烟气处理系统和残渣设备系统、添加焚烧飞灰循环处理系统设备，将焚烧飞灰，不堆积、不存储、不转运，即时通过计量、输送系统，系统，与通过计量的sh添加剂等在密闭混合设备内配料，混合、使飞灰聚合成大颗粒后，再通过管链和螺旋密闭输送系统，通过焚烧飞灰布料系统布料，垃圾焚烧炉入口均匀布料，通过全自动控制系统，使即时循环处理系统与垃圾焚烧设备同步运行，在sh添加剂及垃圾焚烧炉850度以上高温共同作用下，焚烧飞灰中的二恶英等有机有毒害物质，被二次焚烧，产生的二氧化碳和水，直接进入烟气处理系统，通过烟气处理达标排放，铅镉重金属元素发生复杂的物理化学反应，高温快速烧结，重金属元素被高温烧结形成长石等硅酸盐矿物及陶瓷颗粒，不再溶于水，与残渣一起用作建筑材料，实现焚烧飞灰即时、连续、均匀地与垃圾一起进入垃圾焚烧炉焚烧焚烧飞灰不断被即时连续密闭循环处理，不再有焚烧飞灰产生或外排。
29.2、新建垃圾焚烧厂对现有垃圾焚烧厂的焚烧飞灰处置技术方案：
30.焚烧飞灰处理的技术方案与现有垃圾焚烧厂一致，为使工艺布局更加合理，节约投资，在垃圾焚烧厂内，不再单独设计和修建焚烧飞灰储存库房、处理厂房、与焚烧飞灰相关的储罐，转运和处理设施等，只需在飞灰收集系统后、设计飞灰计量系统、密闭输送系统，sh添加剂等添加剂计量系统、密闭输送系统，飞灰与sh添加剂等添加剂的混合混合配料系统，管链复合输送系统，布料系统，通过全自动控制系统，即时循环处理系统与垃圾焚烧设备同步运行，焚烧飞灰不断被聚合和即时连续密闭循环处理，不再有焚烧飞灰产生或外排。
具体实施方式
31.1、对现有垃圾焚烧厂的实施方式：
32.在垃圾焚烧厂内，不增加厂房，不改造垃圾焚烧设备，不改变工艺控制参数，利用垃圾焚烧厂的部分工设备设施、垃圾焚烧炉车间、垃圾焚烧炉设备、烟气处理设备和残渣设备、添加包括全自动的焚烧飞灰循环处理控制系统和设备系统，将出渣、除尘及烟气处理设备收集的焚烧飞灰，不堆积、不存储、不转运，通过飞灰计量设备、输送系统，即时与通过计量的sh添加剂等，在密闭设备内配料、混合，使飞灰混合均匀并聚合成大颗粒，再通过管链复合密闭输送系统，布料系统，通过焚烧飞灰在垃圾焚烧炉入口布料，使焚烧飞灰即时、连续、均匀地与垃圾一起进入垃圾焚烧炉，高温焚烧，与垃圾的焚烧处理系统同步运行，实现飞灰即时循环处理。
33.2对新建垃圾焚烧厂的实施方式：
34.在新建垃圾焚烧厂内的技术方案与现有垃圾焚烧发电厂基本一样，不同的是：在垃圾焚烧厂内，使用传统的垃圾焚烧工艺，为使工艺布局更加合理，节约投资，不再设计和修建焚烧飞灰处理厂房、储罐及设施或储存库房，焚烧飞灰相关的转运和处理设施，不再外排飞灰，不用修建填埋场等。
35.采用本发明专利的技术和方法，通过飞灰计量设备、输送系统，即时与通过计量的sh添加剂等，在密闭设备内配料、混合，使飞灰混合均匀并聚合成大颗粒，再通过管链复合密闭输送系统，布料系统，通过焚烧飞灰在垃圾焚烧炉入口布料，使焚烧飞灰即时、连续、均匀地与垃圾一起进入垃圾焚烧炉，高温焚烧，与垃圾的焚烧处理系统同步运行，实现飞灰焚烧飞灰的即时循环处理，不堆积不存储、不转运，不外排，节约大量投资、厂房建设等。