一种生活垃圾焚烧飞灰稳定化处置及可溶盐回收系统的制作方法

本实用新型涉及环境保护技术和固体废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种生活垃圾焚烧飞灰稳定化处置及可溶盐回收系统。

背景技术：

生活垃圾焚烧处理是我国处理生活垃圾的一个重要方向，目前主要是通过燃烧反应，从而减少垃圾质量的70%、体积的90%，实现达到垃圾处理减量化、减少占地面积、焚烧热能再利用的目的。生活垃圾在焚烧过程中会产生一定量的飞灰，根据焚烧炉型及烟气处理系统的不同，飞灰的总量约为原垃圾量的3～5%。据环保部2018年12月份公布的《2018年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》，2017年，202个大、中城市生活垃圾产生量为20194.4万吨，焚烧量为7589.3万吨，以此估计，2017年生活垃圾焚烧飞灰的总量为227.7～379.5万吨。然而，飞灰含有高浓度的重金属、二噁英和高含量的可溶盐类物质，我国国家危险废物名录中将生活垃圾焚烧飞灰定为危险废物（废物类别：hwl8，废物代码：802-002-18），明确规定垃圾焚烧飞灰必须经过固化/稳定化处理后，方可安全填埋。

目前，国内生活垃圾焚烧飞灰的固化处理通常采用两类固化剂：水泥类无机固化剂和有机类螯合剂。但上述固化剂的处理效果较差，飞灰中重金属和二噁英没有得到实质性的固化稳定，对填埋场周围环境存在潜在风险。并且，在长期的填埋处理中，固化体易发生破裂，致使飞灰固化体中重金属、可溶盐、二噁英渗透到环境中，严重污染生态环境。

飞灰中高含量的可溶盐主要为钠盐、钾盐及其他可溶性氯盐，具有较大的回收利用价值，可通过水洗或酸洗工艺进行有效的分离。公开号为cn101817650a的发明专利中采用水洗－碳酸化工艺以及三级由水洗罐和真空过滤机组合的水洗处理装置对飞灰进行预处理，处理后的飞灰中氯离子含量不高于0.5%，但在实际应用中，由于飞灰颗粒细小，水洗过程中形成的泥、水难以分离，严重影响可溶盐的分离效率。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型公开了一种生活垃圾焚烧飞灰稳定化处置及可溶盐回收系统，对固体废弃物进行资源化利用的同时，更加环保。

对此，本实用新型的技术方案为：

一种生活垃圾焚烧飞灰稳定化处置及可溶盐回收系统，其包括物料仓、生活垃圾焚烧飞灰的陈化预处理装置、固化体成型装置、加热固化室、固化体浸泡池、固化体提取装置和可溶盐回收装置，所述物料仓包括固化基材料仓和生活垃圾焚烧飞灰料仓，所述固化基材料仓和生活垃圾焚烧飞灰料仓分别与陈化预处理装置连接，所述陈化预处理装置通过输送机构与固化体成型装置连接，所述固化体成型装置通过输送机构与加热固化室连接，所述加热固化室通过固体输送装置与固化体浸泡池的入口连接，所述固化体提取装置位于固化体浸泡池的开口上方，所述固化体浸泡池的下部液体出口通过管道与可溶盐回收装置连接，所述可溶盐回收装置分离的液体出口与固化体浸泡池的进水口通过管道连接。

其中，固化基材料仓用处存储固化基材，固化基材用于与生活垃圾焚烧飞灰混合后进行固化。陈化预处理装置实质是混合装置，主要将固化基材料仓和生活垃圾焚烧飞灰料仓内的物料进行搅拌混合。固化体成型装置将混合好的固化基材和生活垃圾焚烧飞灰进行固化前的成型成固化体，然后通过加热固化室进行加热强化，固化体经加热固化室固化后，抗压强度高、重金属浸出毒性低、不易破裂，能直接进行填埋处置。

固化体浸泡池用于对固化后的物料进行浸泡脱盐，使其中的可溶盐溶解到水中，固化体提取装置将脱盐后的固化体提取，静置码放后运送至填埋场进行填埋处理。针对固化体浸泡池内的液体，通过可溶盐回收装置进行回收处理，回收中产生分离的水可以进一步用于固化体浸泡池进行脱盐使用，实现系统用水的循环利用。

采用此技术方案，固化体经处理后，抗压强度高、重金属浸出毒性低、不易破裂，填埋处理更加安全环保。另外，生活垃圾焚烧飞灰中可溶盐的大量除去，显著提高飞灰的后续资源化利用的可能性，为飞灰的资源化利用提供先行条件。

作为本实用新型的进一步改进，所述固化基材料仓包括固化基材液体物料仓和固化基材粉体物料仓。其中，所述固化基材液体物料为重金属螯合剂，所述固化基材粉体物料可以是naoh、koh、硅酸钠等碱金属化合物与粉煤灰、硅灰、粘土类矿物质等的两种或者两种以上的混合。

作为本实用新型的进一步改进，所述陈化预处理装置包括喷淋装置和混合搅拌装置，所述固化基材液体物料仓出口与喷淋装置连通，所述混合搅拌装置位于喷淋装置的下方，所述固化基材粉体物料仓、生活垃圾焚烧飞灰料仓的出口分别与混合搅拌装置的入口连接。采用此技术方案，使得固化基材液体更加均匀的与生活垃圾焚烧飞灰混合。

作为本实用新型的进一步改进，所述固化体成型装置包括挤出成型装置和切块定型装置，所述混合搅拌装置的出口通过管道与挤出成型装置的物料入口连接，所述挤出成型装置的物料出口通过输送机构与切块定型装置连接。采用此技术方案，将生活垃圾焚烧飞灰经陈化预处理设备混合后形成的物料输送至所述的挤出成型设备挤出成型固化块（或条），经所述的切块装置切割成等长的块状（或条状）即固化体，便于后续操作。

作为本实用新型的进一步改进，所述加热固化室设有温度调节装置和通风装置。进一步的，温度调节区间为50~150℃，加热固化的时间为2~12h。

作为本实用新型的进一步改进，所述固化体浸泡池设有水温调节装置。进一步的，其中水温调节装置使得固化体浸泡池的水温调节区间温度为5~100℃。

作为本实用新型的进一步改进，所述可溶盐回收装置包括管式膜过滤装置、可溶盐回收综合处理装置，所述固化体浸泡池的液体出口与管式膜过滤装置的入口连接，所述管式膜过滤装置的出口与可溶盐回收综合处理装置的入口连接，所述可溶盐回收综合处理装置的脱盐处理的回用水出口与储水仓连通，所述储水仓与固化体浸泡池的进水口连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述储水仓通过滤液泵与固化体浸泡池的进水口连接。所述滤液泵进一步过滤回用水，添加至所述的固化体浸泡池，用于浸泡固化体，实现系统用水的循环利用。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案为：

采用本实用新型的技术方案，能稳定的处置生活垃圾焚烧飞灰，有效固化重金属，并能合理回收飞灰中含有的大量可溶盐，实现焚烧飞灰安全化处置以及所含可溶盐的回收利用，更加环保。

附图说明

图1是本实用新型的一种生活垃圾焚烧飞灰稳定化处置及可溶盐回收系统的结构简图。

附图标记包括：

01-飞灰固化体、02-浸泡除盐后飞灰固化体，03-回收盐

10-物料仓，20-陈化预处理装置，30-固化体成型装置，40-加热固化室，50-固化体浸泡池，60-固化体提取装置，70-可溶盐回收装置；

11-固化基材液体物料仓，12-固化基材粉体物料仓，13-生活垃圾焚烧飞灰料仓；

21-喷淋装置，22-混合搅拌装置；

31-挤出成型装置，32-切块定型装置；

71-管式膜过滤装置，72-可溶盐回收综合处理装置，73-储水仓，74-滤液泵；

81-物料输送管道、82-皮带输送机、83-溶液输送管道。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，一种生活垃圾焚烧飞灰稳定化处置及可溶盐回收系统，其包括物料仓10、生活垃圾焚烧飞灰的陈化预处理装置20、固化体成型装置30、加热固化室40、固化体浸泡池50、固化体提取装置60和可溶盐回收装置70，所述物料仓10包括固化基材液体物料仓11、固化基材粉体物料仓12和生活垃圾焚烧飞灰料仓13，所述固化基材液体物料仓11、固化基材粉体物料仓12和生活垃圾焚烧飞灰料仓13分别与陈化预处理装置20通过物料输送管道81连接，所述陈化预处理装置20通过皮带输送机82与固化体成型装置30连接，所述固化体成型装置30通过皮带输送机82与加热固化室40连接，所述加热固化室40通过皮带输送机82与固化体浸泡池50的入口连接，所述固化体提取装置60位于固化体浸泡池50的开口上方，所述固化体浸泡池50的下部液体出口通过溶液输送管道83与可溶盐回收装置70连接，所述可溶盐回收装置70分离的液体出口与固化体浸泡池50的进水口通过管道连接。

所述陈化预处理装置20包括喷淋装置21和混合搅拌装置22，所述固化基材液体物料仓11出口与喷淋装置21连通，所述混合搅拌装置22位于喷淋装置21的下方，所述固化基材粉体物料仓12、生活垃圾焚烧飞灰料仓13的出口分别与混合搅拌装置22的入口连接。

所述固化体成型装置30包括挤出成型装置31和切块定型装置32，所述混合搅拌装置22的出口通过管道与挤出成型装置31的物料入口连接，所述挤出成型装置31的物料出口通过输送机构与切块定型装置32连接。

所述可溶盐回收装置70包括管式膜过滤装置71、可溶盐回收综合处理装置72，所述固化体浸泡池50的液体出口与管式膜过滤装置71的入口连接，所述管式膜过滤装置71的出口与可溶盐回收综合处理装置72的入口连接，所述可溶盐回收综合处理装置72的脱盐处理的回用水出口与储水仓73连通，所述储水仓73通过滤液泵74与固化体浸泡池50的进水口连接。

进一步的，所述加热固化室40设有温度调节装置和通风装置。进一步优选的，其中温度调节区间为50~150℃。

进一步的，所述固化体浸泡池50设有水温调节装置。进一步优选的，水温调节区间温度为5~100℃。

其中，固化基材液体物料仓11、固化基材粉体物料仓12和生活垃圾焚烧飞灰料仓13分别用于装载反应所需的固化基材液体物料、固化基材粉体物料和生活垃圾焚烧飞灰，按所需配比通过控制阀添加反应物料，焚烧飞灰和固化基材粉体物料通过物料输送管道81添加至陈化预处理装置20，固化基材液体物料通过喷淋装置21均匀喷洒至飞灰中，匀质混合搅拌装置22搅拌混合，通过皮带输送机82将混合陈化后的飞灰混合料输送至固化体成型装置30，并经过挤出成型装置31挤出成型飞灰固化块（或条），经切块定型装置32切割定型成等长的块状（或条状）即固化体，然后通过皮带输送机82输送至加热固化室40，在所需温度下加热固化2~12h，形成抗压强度高、抗浸出性高、不易破裂，能直接进行填埋处置的飞灰固化体01。

在可溶盐回收过程中，先将飞灰固化体01运送至固化体浸泡池50浸泡一段时间，达到浸渍脱盐效果的浸泡除盐后飞灰固化体02通过固化体提取装置60提取出固化体浸泡池50，静置码放后运送至填埋场填埋处理。固化体浸泡池50中的含有可溶盐的浸泡液通过可溶盐回收装置70中的管式膜过滤装置71，除去液体中的颗粒，进入可溶盐回收综合处理装置72中进行分离、提纯，制备回收盐03。该过程产生的回用水存储于储水仓73中，经过滤液泵74进一步过滤，添加至固化体浸泡池50，用于浸泡固化体，实现系统用水的循环利用。

下面针对具体实施过程的实施例进行举例说明。

实施例1

将生活垃圾焚烧飞灰、固化基材a料和固化基材b料添加至陈化反应设备，其中，a料经喷淋装置喷淋至飞灰中，三者的重量配比为1∶0.5∶0.15，通过匀质搅拌混合装置混合形成飞灰混合物，皮带输送机输送至固化体成型系统，经挤压成型、切块定型制备砖型固化体，置于加热固化室在100℃下固化5小时。按照所述条件制备的飞灰固化体抗压强度达到10mp以上，30天浸泡后不膨胀，浸出液重金属浓度低，固化体达到填埋处置要求。

所述的固化体输送至固化体浸泡池中，浸泡于25℃水中，水重量为固化体的5倍，浸泡时间为7d。浸泡液通过可溶盐回收系统中的管式膜过滤装置进行过滤，除去液体中的颗粒，进入可溶盐回收综合处理设备中进行分离、提纯，回收的可溶盐满足工业用盐标准，按照所述浸泡条件，飞灰固化体中盐含量降至1.5%以下，经固化体提取装置提取出浸泡池，静置码放运送至填埋场填埋处理。

实施例2

将生活垃圾焚烧飞灰、固化基材a料和固化基材b料添加至陈化反应设备，其中，a料经喷淋装置喷淋至飞灰中，三者的重量配比为1∶0.3：0.5，通过匀质搅拌混合装置混合形成飞灰混合物，皮带输送机输送至固化体成型系统，经挤压成型、切块定型制备条型固化体，置于加热固化室在150℃下加热固化2小时。按照所述条件制备的飞灰固化体抗压强度达到20mp以上，浸泡后不膨胀，浸出液重金属浓度低，固化体达到填埋处置要求。

所述的固化体输送至固化体浸泡池中，浸泡于80℃水中，水重量为固化体的3倍，浸泡时间为1d。浸泡液通过可溶盐回收系统中的管式膜过滤装置进行过滤，除去液体中的颗粒，进入可溶盐回收综合处理设备中进行分离、提纯，回收的可溶盐满足工业用盐标准，按照所述浸泡条件，飞灰固化体中盐含量降至1.5%以下，经固化体提取装置提取出浸泡池，静置码放运送至填埋场填埋处理。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。