一种垃圾焚烧飞灰循环处理装置及方法与流程

本技术涉及垃圾焚烧飞灰处理，尤其是一种垃圾焚烧飞灰循环处理装置及方法。

背景技术：

1、城市生活垃圾产生量逐年增多，焚烧已成为垃圾无害化处理的主要方式，也同时带来了飞灰排放量巨大且快速增长的问题。

2、在垃圾焚烧中使用活性炭粉末除尘时，焚烧排放尾气中的二噁英浓度比未加活性炭时降低了54%，这说明大量的二噁英转移到了飞灰中。因此，随着大气排放标准的严格实施，垃圾焚烧产生的二噁英类将主要进入飞灰，从而使飞灰的污染控制显得更加重要。二噁英具有持久性和亲脂性，在自然条件下不易分解，能够通过在生物体内聚集，并通过食物链逐级放大，因此二噁英主要是通过食用二噁英污染的食物进入人体。

3、根据垃圾成分的不同，目前国内外对垃圾焚烧飞灰通常采用的处理方法有：①经过适当处理按危险废物填埋。但处理成本较高;②固化与稳定化。主要有水泥固化、沥青固化、熔融固化、化学药剂固化稳定化等。经过固化的飞灰，如符合浸出毒性标准的要求，则可以按普通废物填埋处理。其主要作用是使飞灰中的重金属及其污染组分呈现化学惰性或被包容起来，以便运输和处理，并可降低污染物的毒性和减少其向生态圈的迁移率，但随着时间的推移，固化后的飞灰量不断增加，其对填埋场容量造成极大的挑战;③将重金属与飞灰分离，分别进行资源化处理、如酸提取、碱提取、生物提取等，但处理工艺复杂，且成本较高。

技术实现思路

1、本技术的目的在于克服现有技术中飞灰处理成本高、工艺复杂以及飞灰固化所带来的填埋场容量压力大的问题，提供一种垃圾焚烧飞灰循环处理装置及方法。

2、第一方面，提供了一种垃圾焚烧飞灰循环处理装置，包括：反应器，所述反应器靠近下端的一侧设有进灰口，所述反应器下端设有用于连接臭氧源的进气口；旋风分离器，所述反应器的上端通过第一输送通道与旋风分离器连通，所述旋风分离器上端设有排气口，所述旋风分离器下端设有排灰口；循环灰料仓，所述循环灰料仓的输入端与排灰口连通，所述循环灰料仓的输出端通过第二输送通道与反应器连通，所述循环灰料仓底部安装有称重传感器，所述第二输送通道安装有电控阀门；加热装置，所述进灰口设置有加热装置和第一温度传感器，所述加热装置用于将从进灰口进入反应器的飞灰温度控制在100℃-130℃；plc控制器，所述称重传感器、旋风分离器、电控阀门、加热装置和第一温度传感器均与所述plc控制器电性连接。

3、在一些可能的实现方式中，所述臭氧源包括脉冲电浆设备和风机，所述风机的输出端通过导管与脉冲电浆设备的输入端连接，所述脉冲电浆设备的输出端通过导管与进气口连接，所述脉冲电浆设备的输出端安装有臭氧浓度检测装置，所述臭氧浓度检测装置、风机和脉冲电浆设备均与plc控制器电性连接，通过风机能够向脉冲电浆设备中输入空气，空气在脉冲电浆的电离作用下产生臭氧被从反应器的底部送入反应器中与飞灰混合，利用臭氧浓度检测装置能够检测由脉冲电浆设备输出的臭氧风中的臭氧浓度，便于实现臭氧浓度可视化，且便于根据需求对臭氧浓度进行调节。

4、在一些可能的实现方式中，所述臭氧源还包括冷干机，所述冷干机的输出端也通过导管与脉冲电浆设备的输入端连接，所述冷干机和与plc控制器电性连接，所述plc控制器电性连接有用于检测风机所处环境温度的第二温度传感器，通过设置冷干机能够在外部环境温度高于25℃时，此时，臭氧风的温度也会高于25℃，通过控制冷干机工作能够向脉冲电浆设备中输入部分冷空气，从而降低脉冲电浆设备所制备的臭氧风的温度。

5、在一些可能的实现方式中，所述反应器内安装有流速传感器，所述流速传感器与plc控制器电性连接，通过流速传感器能够对反应器内臭氧风和飞灰的混合物的流速进行检测，以便对反应器内流速进行精准控制。

6、在一些可能的实现方式中，所述反应器内流速为3-6m/s，所述进气口输出的臭氧风与进灰口输出的飞灰的比例为1：2-1：5，反应器内流速为3-6m/s能够使得反应器内的飞灰达到紊流状，形成类似于流体的运动状态，有利于臭氧风与飞灰的混合、传递和提高反应过程的均匀性和高效性，同时，还具有良好的热传递特性，使得反应器中温度分布更加均匀，提高了二噁英反应效率，反应器内臭氧风与飞灰的比例为1：2-1：5，当臭氧风进入到反应器内，飞灰颗粒会随着风的流动会彼此离开而在流体中活动，并在紊流层内各处向各方向运动，使得反应器中臭氧风和飞灰混合的更加均匀，进一步提高了二噁英反应效率。

7、在一些可能的实现方式中，所述排气口通过第三输送通道与布袋除尘器的输入端连接，其中，布袋除尘器可以是垃圾焚烧系统中的布袋除尘器，利用布袋除尘器对旋风分离器排出的气体进行除尘后再排放，从而降低对周围环境的污染。

8、在一些可能的实现方式中，所述第二输送通道中部安装有止逆阀，其中，循环灰料仓中的飞灰能够在风的作用下沿着第二输送通道通过止逆阀进入反应器进行再次反应，止逆阀能够阻止反应器中的飞灰和气体沿第二输送通道进入循环灰料仓。

9、在一些可能的实现方式中，所述反应器、旋风分离器的外壳以及第一输送通道、第二输送通道的壁均具有隔热能力，使得反应器、旋风分离器、第一输送通道和第二输送通道具有一定的保温能力，从而减少内部温度的流失，不仅能够达到节能的效果，而且保持了反应器内始终能够处于100-130℃范围内，有利于提高反应效率。

10、在一些可能的实现方式中，所述反应器上端设置有采样口，且所述采样口上安装有可拆卸的盖板，所述反应器内固定有可拆卸的滤网，其中，所述滤网位于进灰口与进气口之间，通过设置采样口能够在打开盖板后便于对反应器中的飞灰进行取样，方便在装置调试过程中可以抓取飞灰检测其中二噁英含量数据，通过设置滤网能够防止飞灰堆积在进气口对进气口造成堵塞，其次，滤网能够在反应器的底部隔离出一块没有飞灰的区域，使得臭氧风从进气口进入反应器后能够快速充满该区域后再继续向上吹，从而使得臭氧风向上吹的更加均匀，而不是仅仅集中在进气口正上方的区域，从而能够提高飞灰与臭氧风的混合均匀度，有利于提高反应效率。

11、第二方面，提供了一种垃圾焚烧飞灰循环处理方法，包括如第一方面所述的垃圾焚烧飞灰循环处理装置，所述方法包括：

12、将待处理飞灰从进灰口送入反应器内，同时控制风机、脉冲电浆设备和旋风分离器工作，将脉冲电浆设备产生的臭氧风从进气口送入反应器内，以使得飞灰和臭氧风在反应器中进行混合并反应；

13、根据第一温度传感器的检测数据判断从进灰口送入反应器内飞灰温度是否位于100-130℃范围内，若飞灰温度低于100℃，则开启加热装置对飞灰进行加热，若飞灰温度位于100-130℃范围内，则不开启或关闭加热装置，若飞灰温度高于130℃，则发出警报信号；

14、根据第二温度传感器的检测数据判断风机所处环境温度是否大于25℃，若风机所处环境温度大于25℃，则开启冷干机向脉冲电浆设备中送入冷风以降低臭氧风的温度，若风机所处环境温度小于或等于25℃，则不开启或关闭冷干机；

15、根据流速传感器的检测数据判断反应器内的流速是否为3-6m/s，若流速小于3m/s，则逐渐增大风机的功率，直至流速处于3-6m/s范围内，若流速大于3m/s，则逐渐降低风机的功率，直至流速处于3-6m/s范围内；

16、在离心力和惯性力的作用下，旋风分离器内的气体向上流动从排气口排出并进入布袋除尘器中进行除尘处理，旋风分离器内的灰向下流动进入循环灰料仓内；

17、根据所述称重传感器的检测数据判断循环灰料仓内的灰量是否达到预设灰量阈值，若灰量达到预设灰量阈值，则打开电控阀门，以使得循环灰料仓内的飞灰在风力作用下被吹入反应器内再次与臭氧风混合。

18、本技术具有如下有益效果：在本技术中飞灰从反应器的底侧边进入，飞灰温度控制在100-130℃，臭氧风从反应器的底部进入，温度控制在25℃以下，当冷的臭氧风遇到热的飞灰后，臭氧开始分解产生强氧化性物质，如羟基自由基，氧自由基等，与飞灰中的二噁英发生氧化反应，从而去除飞灰中的二噁英，本技术的装置不仅结构简单、处理成本低，而且通过循环处理能够大幅度提高飞灰中二噁英的去除率，且整个处理流程能够实现监测和自动化控制，即保证了二噁英的处理质量，又提高了二噁英的处理效率。