垃圾焚燒飛灰的固化方法及固化系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】垃圾焚燒飛灰的固化方法及固化系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明屬于固體廢物的處理領(lǐng)域，具體涉及垃圾焚燒廠飛灰資源再利用。
【背景技術(shù)】
[0002]2012年全國城市生活垃圾年焚燒量約為3600萬噸。飛灰產(chǎn)生量至少在180萬噸。由于采用爐排爐，飛灰產(chǎn)生量約為焚燒生活垃圾量的2°/『3%，即焚燒I噸生活垃圾產(chǎn)生飛灰量20千克~30千克；而采用流化床焚燒爐，飛灰產(chǎn)生量約為焚燒生活垃圾量7%~12% (如果超量加煤，這個比例就高)，即焚燒I噸生活垃圾產(chǎn)生飛灰量為70千克~120千克。
[0003]根據(jù)環(huán)境保護部2012年中國環(huán)境狀況公報，2012年底，《全國危險廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》確定的57個危險廢物集中處置設(shè)施建設(shè)項目中，已基本建成36個，形成危險廢物集中處置能力143萬噸/年。如果將焚燒生活垃圾產(chǎn)生的飛灰按照危險廢物來處置，全國危險廢物處置設(shè)施的能力全部用來處理生活垃圾飛灰都遠遠不夠。
[0004]如果將垃圾焚燒廠飛灰按照危險廢物處置，99%的生活垃圾焚燒廠將關(guān)門，一方面是因為付不起處理費用；另一方面，即使支付得起費用，危險廢物的處置能力也無法滿足。而若按照一般廢物處置，如固化，進入生活垃圾填埋場，那么99%的流化床焚燒爐將關(guān)門，焚燒I噸垃圾，流化床焚燒爐產(chǎn)生的飛灰是爐排爐的數(shù)倍，高處理成本也將迫使這些廠關(guān)門。
[0005]垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰，實際上可以看成生活垃圾中部分污染物的濃縮。對飛灰進行填埋處理是可以接受的選擇。美國將飛灰與爐渣一起進行單獨填埋，或在生活垃圾填埋場進行填埋，其他發(fā)達國家和地區(qū)如荷蘭、新加坡、中國臺灣等也多采用固化填埋處理。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中還有其他處理方法，例如:
Cl)專利號為201010228621.7的中國發(fā)明公開了一種采用垃圾焚燒過程無害化處理垃圾飛灰的方法，所述方法包括以下步驟:(I)以垃圾飛灰為原料、以煤粉和/或焦粉為還原劑，通過使用粘接劑制作成球核；(2)將所述球核與垃圾焚燒爐渣加粘結(jié)劑一起制成復(fù)合小球，以垃圾焚燒爐渣形成球殼，進入垃圾焚燒發(fā)電廠焚燒爐中進行焚燒，在垃圾焚燒中用無數(shù)個小球內(nèi)核形成的還原氣氛小環(huán)境來實現(xiàn)對球核中的垃圾飛灰的解毒處理。可以十分有效地達到無害化處理垃圾飛灰的目的，并且是直接利用的垃圾焚燒廠的焚燒設(shè)備，工藝簡單，處理成本低，效果顯著。
[0007](2)專利號為201110032473.6的中國發(fā)明公開一種垃圾焚燒飛灰固結(jié)劑:該固結(jié)劑含有以下重量百分比的各組分:礦渣微粉35%?60%，硅酸鈉35%?50%，氟硅酸鈉5%?20%。稱取配方比例的固結(jié)劑，與垃圾焚燒飛灰進行混合固結(jié)，得到垃圾焚燒飛灰固結(jié)體；將所得的垃圾焚燒飛灰固結(jié)體磨成粉，稱取以瀝青混合料填料質(zhì)量百分比計10%?100%的垃圾焚燒飛灰固結(jié)體粉，添加到瀝青混合料中等量替代瀝青混合料中的石灰石粉，使得垃圾焚燒飛灰在瀝青混合料中得到二次固結(jié)。本發(fā)明具有降低飛灰中的重金屬浸出毒性，使重金屬具有長期穩(wěn)定性，有效避免對環(huán)境的二次污染的優(yōu)點。
[0008]發(fā)明人結(jié)合自己在相關(guān)領(lǐng)域多年的實踐經(jīng)驗，總結(jié)了一種固化垃圾焚燒廠所產(chǎn)生的飛灰的方法及固化設(shè)備。
[0009]發(fā)明目的
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種固化垃圾焚燒飛灰的固化方法及固化系統(tǒng)，消除垃圾焚燒廠產(chǎn)生的飛灰對環(huán)境的影響的同時，將其進行資源化利用。
[0010]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種垃圾焚燒飛灰的固化方法，包括以下步驟:
(1)分析測定飛灰中各元素的組成以及含量；
(2)將飛灰、氧化鎂、氯化鎂水溶液充分混合均勻之后在模具中成型，然后養(yǎng)護完成后得到固化了飛灰的菱鎂材料。
[0011]上述技術(shù)方案中，步驟(I)分析測定飛灰的元素一方面是確定其中各重金屬的含量組成，另一方面是確認其中不含有鈣，如果有鈣存在則需將其中的鈣去除。
[0012]上述技術(shù)方案中，氧化鎂和氯化鎂的摩爾比為6?8:1。優(yōu)選的技術(shù)方案中，氧化鎂和氯化鎂的摩爾比為6.5?7.5:1。并且，其中的氧化鎂和氯化鎂皆是活性成分的量。
[0013]上述技術(shù)方案中，在室溫下，氯化鎂溶液的濃度為25-35%。如果采用更高的濃度，可降低拌合物的水灰比，改善制品各方面的性能，因此，也可以在加熱的條件下配置氯化鎂溶液，同時考慮到經(jīng)濟性以及安全性，將氯化鎂溶液的濃度控制在35%?39%。
[0014]上述技術(shù)方案中，還可以在成型過程中加入增強材料，所述增強材料包括但不限于:玻纖布，玻璃絲。
[0015]上述技術(shù)方案中，為了提高產(chǎn)品強度，可以在配料時加入硫酸亞鐵作為增強劑，按氯化鎂質(zhì)量的5%?10%加入，事先用熱水溶解。
[0016]上述技術(shù)方案中，所述飛灰的質(zhì)量為氯化鎂質(zhì)量的5?10倍。其中飛灰的質(zhì)量越少則最終產(chǎn)品的強度越大，根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用的實際需求調(diào)整飛灰的投入量。
[0017]本發(fā)明同時要求保護一種垃圾焚燒飛灰的固化系統(tǒng)，包括:兩套粉末存儲裝置、一套液體存儲裝置、一套粉末定量進料裝置、一套液體定量進料裝置、一套固液攪拌裝置；其中，所述粉末定量進料裝置設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭可在兩套粉末存儲裝置之間切換，可分別單獨連接任一粉末存儲裝置。
[0018]上述技術(shù)方案中，兩套粉末存儲裝置分別存儲飛灰、氧化鎂；所述液體存儲裝置存儲氯化鎂溶液。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述液體存儲裝置還設(shè)有加熱元件。因而可以提高氯化鎂的溶解度。
[0019]上述技術(shù)方案中，所述垃圾焚燒飛灰的固化系統(tǒng)還包括一控制裝置，所述控制裝置控制所述粉末定量進料裝置將飛灰和氧化鎂從粉末存儲裝置中取出然后運送至固液攪拌裝置中，所述控制裝置控制所述液體定量進料裝置將氯化鎂水溶液從液體存儲裝置中取出然后運送至固液攪拌裝置中，所述控制裝置控制所述固液攪拌裝置將飛灰、氧化鎂、氯化鎂溶液攪拌均勻。
[0020]上述技術(shù)方案中，所述固液攪拌裝置還設(shè)有一排液系統(tǒng)，所述排液系統(tǒng)包括一管道、一電磁閥、一栗；所述控制裝置控制電磁閥的開啟和關(guān)閉，所述控制裝置控制栗的啟動和停止。所述排液系統(tǒng)將攪拌均勻的飛灰、氧化鎂、氯化鎂水溶液的混合物輸送到模具中。[0021 ] 上述技術(shù)方案中，所述粉末定量進料裝置為粉體定量給料機；所述液體定量