本發(fā)明屬于固廢處理領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種污泥和垃圾飛灰混合焚燒無(wú)害化處置及綜合利用的方法。

背景技術(shù)：

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)峻。污水排放量，城鎮(zhèn)生活垃圾產(chǎn)生量不斷增加，隨之污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥和垃圾焚燒發(fā)電廠產(chǎn)生的飛灰也不斷增多。

污泥是指污水處理廠在處理污水后殘留下的固態(tài)，半固態(tài)及液態(tài)廢棄物，含有大量的有機(jī)物和氮磷等營(yíng)養(yǎng)物，重金屬以及致病菌和病原菌等，且常常伴有惡臭氣體。目前污泥的處理處置方法有堆肥處理，水體消納，衛(wèi)生填埋，焚燒處理和土地利用等，而這些處理方法產(chǎn)生二次污染嚴(yán)重，都無(wú)法對(duì)污泥進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的無(wú)害化處理及資源化利用。

飛灰是指在垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化系統(tǒng)中收集而得的殘余物，垃圾焚燒飛灰含有大量的重金屬和二噁英等有毒有害物質(zhì)，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究中心將二噁英確定為一級(jí)致癌物。目前處理的方法有：固化填埋、水洗穩(wěn)定化處理、熱處理、化學(xué)穩(wěn)定化處理、重金屬提取、生物淋濾處理方法、電滲析法等。現(xiàn)有的處理技術(shù)，都無(wú)法對(duì)垃圾飛灰進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的無(wú)害化處置及資源化利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用焚燒法實(shí)現(xiàn)污泥和垃圾飛灰混合焚燒無(wú)害化處置的方法，即利用成熟的冶金設(shè)備回轉(zhuǎn)窯技術(shù)無(wú)害化處置污泥和垃圾飛灰混合料，在實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處置的同時(shí)，殘?jiān)捎米鬏p質(zhì)骨料、制磚等建筑材料。

一種污泥和垃圾飛灰混合焚燒無(wú)害化處置及綜合利用的方法，按如下步驟進(jìn)行：

(1)按重量份數(shù)配取含水率85％以上的污泥36～40份，垃圾飛灰36～40份，吸氯劑10～12份，助燃劑10～16份、有機(jī)粘接劑1-3份；

(2)將配好的料進(jìn)入混料機(jī)混合；

(3)將經(jīng)過(guò)混合的料運(yùn)入緩沖倉(cāng)；

(4)將混合料運(yùn)入圓盤造球機(jī)造球，同時(shí)加入粘接劑、經(jīng)篩分后送入已預(yù)熱800℃的回轉(zhuǎn)窯、焚燒，焚燒溫度控制在≥1000℃，實(shí)現(xiàn)污泥和垃圾飛灰混合焚燒高溫解毒；

(5)將焚燒后的殘?jiān)占?，焚燒抽風(fēng)過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)處理后，再通過(guò)排煙系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放。

上述煙氣凈化系統(tǒng)包括二燃室、換熱器、急冷塔、濕法脫酸、混合器、袋式除塵器、活性炭吸附器及水處理系統(tǒng)。

經(jīng)煙氣凈化系統(tǒng)處理的煙氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，在煙氣排煙系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過(guò)換熱器升溫后經(jīng)煙囪排放。

上述步驟(5)收集待用的殘?jiān)米髦拼u等建筑材料。

上述煙氣凈化時(shí)二噁英去除采用二次活性炭吸附，一次在袋式除塵器前，由文丘里混合器噴入活性炭粉，去除95％以上的二噁英，另一次在袋式除塵器后，加入活性炭吸附器，其二噁英去除效率達(dá)到99％以上。

混合焚燒特點(diǎn)

隨著城市生活污水與工業(yè)廢水排放量的日益增加，城市污水污泥的迅速增長(zhǎng)與污泥處置能力和處置成本之間矛盾日益突出。同時(shí)，城市垃圾焚燒飛灰作為危險(xiǎn)廢物，填埋場(chǎng)填埋能力和使用期限受到限制，垃圾焚燒飛灰的處理處置同樣非常棘手。因此，探索低成本下兩種廢物共同處理處置以及資源化利用具有重要意義。

1、污泥中的固體粒子為水合物，細(xì)小帶電，所以污泥形成一種穩(wěn)定的膠體懸浮液，使污泥中固體和水的分離，即濃縮和脫水都比較困難。目前在污泥單獨(dú)焚燒處置過(guò)程中，污泥脫水成本約占整個(gè)處理處置成本的50％左右，高脫水成本限制了污泥單獨(dú)焚燒無(wú)害化處置產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而垃圾焚燒飛灰顆粒細(xì)小均勻，含水率小于2％，且含有氯鹽，鈣鹽等成分，呈堿性，利用飛灰中的富鹽特性及氣孫結(jié)構(gòu)，改變污泥膠體結(jié)構(gòu)，破壞膠體穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)飛灰調(diào)理污泥脫水。污泥和垃圾飛灰按一定比例混合后，污泥的脫水程度和脫水速度都得到較大程度提高，而且，隨著飛灰投放量的增加，對(duì)污泥的調(diào)理程度不斷提高，從而可大幅度降低了污泥脫水成本。

2、城市污泥中含有大量的有機(jī)物和一定量的纖維素木質(zhì)素。焚燒正是利用污泥中有機(jī)成分較高、具有一定熱值等特點(diǎn)來(lái)處置污泥。脫水后的污泥發(fā)熱量約836KJ/kg，污泥和垃圾飛灰混合焚燒，可以利用污泥高溫燃燒分解產(chǎn)生的熱量提供部分焚燒能量給飛灰，從而降低飛灰焚燒能耗。

3、飛灰中氯化物主要以NaC1、KC1等化合物形式存在，這些物質(zhì)在一定程度上均溶解于水，含水率85％的污泥與飛灰混合后，借助機(jī)械攪拌，將溶解鹽類和重金屬浸取至液相中?；旌咸幚砗箫w灰中殘余氯化物含量大大降低，重金屬Pb、Zn、Cb等浸出性減弱。與污泥混合后的飛灰在后來(lái)的焚燒處理過(guò)程中不產(chǎn)生氯化物，消除了焚燒殘?jiān)母g性和浸出。將污泥和垃圾飛灰混合焚燒，在環(huán)境危害最小化和經(jīng)濟(jì)效益最大化中尋求到了最佳平衡點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)低成本下兩種廢物協(xié)同共處置及資源化利用。

二噁英的控制:

污泥和垃圾飛灰在回轉(zhuǎn)窯焚燒過(guò)程中溫度≥1000℃，較高的焚燒溫度使二噁英徹底分解，同時(shí)加入的吸氯劑生成CaCl2，阻止二噁英的生成,煙氣中二噁英急劇下降；另外，煙氣在急冷塔急冷后，煙氣中會(huì)重新合成少量二噁英，本系統(tǒng)還采用二次活性炭吸附，一次在袋式除塵器前，由文丘里混合器噴入活性炭粉，去除95％以上的二噁英，另一次在袋式除塵器后，加入活性炭吸附器，其二噁英去除效率達(dá)到99％以上。

重金屬的控制：

污泥和垃圾飛灰中的重金屬在焚燒過(guò)程中，由于焚燒溫度達(dá)到1000℃以上，使重金屬氧化物熔融成液相，液相在冷卻過(guò)程中形成玻璃熔融體，重金屬不再產(chǎn)生浸出毒性，完全滿足國(guó)家對(duì)重金屬浸出毒性要求。

回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)采用負(fù)壓操作，煙氣和粉塵易于集中和收集，環(huán)境條件好，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

污水經(jīng)水處理系統(tǒng)處理后循環(huán)使用,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的除塵灰和污水處理產(chǎn)生的污泥返回循環(huán)配用。

有益效果：

(1)社會(huì)保有量大且快速增長(zhǎng)的污泥和垃圾飛灰經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯工藝系統(tǒng)處理后，能完全實(shí)現(xiàn)污泥和垃圾飛灰混合焚燒無(wú)害化處置；同時(shí)回轉(zhuǎn)窯工藝都是成熟的大規(guī)模生產(chǎn)工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥和垃圾飛灰的大規(guī)模無(wú)害化處置。

(2)污泥與圾飛灰混合焚燒，為污泥的脫水和調(diào)理提供了可靠條件，同時(shí)污泥高水分含量與飛灰共處理為飛灰氯的有效去除提供了途徑。焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)處理后完全實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，不存在二次污染。殘?jiān)捎米髦拼u等建筑材料，從而實(shí)現(xiàn)了污泥和垃圾飛灰混合焚燒無(wú)害化協(xié)同處置及資源化利用，達(dá)到了“無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化、資源化”的目的。

本發(fā)明根據(jù)污泥和垃圾飛灰的自身特點(diǎn)，將兩者很好的結(jié)合在一起進(jìn)行處理，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥和垃圾飛灰的大規(guī)模無(wú)害化處置。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

如圖1所示：取含水率85％以上的污泥38t、垃圾飛灰36t、吸氯劑10t、助燃劑14t、；機(jī)粘結(jié)劑2t，

將配好的料進(jìn)入混料機(jī)混合；

將經(jīng)過(guò)混合的料進(jìn)入緩沖倉(cāng)并均勻進(jìn)入圓盤造球機(jī)造球(同時(shí)加入有機(jī)粘結(jié)劑)；球粒度控制在6-12mm；

將造好的混合料球團(tuán)經(jīng)輥篩篩分后送入回轉(zhuǎn)窯窯頭內(nèi)，通過(guò)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火后的混合料球團(tuán)在回轉(zhuǎn)窯中焚燒并在回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)過(guò)程中向窯尾移動(dòng)，焙燒結(jié)溫度控制在≥1000℃，實(shí)現(xiàn)污泥和垃圾焚燒飛灰混和焚燒高溫解毒；到達(dá)窯尾時(shí)混合料球團(tuán)中的助燃劑已經(jīng)完全燃燒，混合料球團(tuán)殘?jiān)?jīng)過(guò)出渣機(jī)收集到殘?jiān)鼈}(cāng)中。殘?jiān)屯ú膹S作制磚等建筑材料。

焚燒過(guò)程中的煙氣在風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入二燃室，二燃室的溫度≥1100℃(燃燒器燃料采用天然氣或液化氣)，使二噁英等有害物質(zhì)在高溫下分解。然后煙氣依次經(jīng)過(guò)換熱器、急冷塔、濕法脫酸、混合器、袋式除塵器、活性炭吸附器、換熱器、煙囪實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

濕法脫酸的水循環(huán)使用，當(dāng)循環(huán)水失效或污泥濃度超標(biāo)時(shí)經(jīng)水處理系統(tǒng)處理后再循環(huán)使用，產(chǎn)生的污泥和袋式除塵器產(chǎn)生的除塵灰收集后返回循環(huán)處理。

實(shí)施例2：

如圖1所示：取含水率85％以上的污泥36t、垃圾飛灰40t、吸氯劑12t、助燃劑10t、有機(jī)粘結(jié)劑2t；

將配好的料進(jìn)入混料機(jī)混合；

將經(jīng)過(guò)混合的料進(jìn)入緩沖倉(cāng)并均勻進(jìn)入圓盤造球機(jī)造球(同時(shí)加入有機(jī)粘結(jié)劑)；球粒度控制在6-12mm；

將造好的混合料球團(tuán)經(jīng)輥篩篩分后送入回轉(zhuǎn)窯窯頭內(nèi)，通過(guò)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火后的混合料球團(tuán)在回轉(zhuǎn)窯中焚燒并在回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)過(guò)程中向窯尾移動(dòng)，焙燒結(jié)溫度控制在≥1000℃，實(shí)現(xiàn)污泥和垃圾焚燒飛灰混和焚燒高溫解毒；到達(dá)窯尾時(shí)混合料球團(tuán)中的助燃劑已經(jīng)完全燃燒，混合料球團(tuán)殘?jiān)?jīng)過(guò)出渣機(jī)收集到殘?jiān)鼈}(cāng)中。殘?jiān)屯ú膹S作制磚等建筑材料。

焚燒過(guò)程中的煙氣在風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入二燃室，二燃室的溫度≥1100℃(燃燒器燃料采用天然氣或液化氣)，使二噁英等有害物質(zhì)在高溫下分解。然后煙氣依次經(jīng)過(guò)換熱器、急冷塔、濕法脫酸、混合器、袋式除塵器、活性炭吸附器、換熱器、煙囪實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

濕法脫酸的水循環(huán)使用，當(dāng)循環(huán)水失效或污泥濃度超標(biāo)時(shí)經(jīng)水處理系統(tǒng)處理后再循環(huán)使用，產(chǎn)生的污泥和袋式除塵器產(chǎn)生的除塵灰收集后返回循環(huán)處理。

實(shí)施例3：

如圖1所示：取含水率85％以上的污泥40t、垃圾飛灰38t、吸氯劑8t、助燃劑12t、有機(jī)粘結(jié)劑2t；

將配好的料進(jìn)入混料機(jī)混合；

將經(jīng)過(guò)混合的料進(jìn)入緩沖倉(cāng)并均勻進(jìn)入圓盤造球機(jī)造球(同時(shí)加入有機(jī)粘結(jié)劑)；球粒度控制在6-12mm；

將造好的混合料球團(tuán)經(jīng)輥篩篩分后送入回轉(zhuǎn)窯窯頭內(nèi)，通過(guò)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火后的混合料球團(tuán)在回轉(zhuǎn)窯中焚燒并在回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)過(guò)程中向窯尾移動(dòng)，焙燒結(jié)溫度控制在≥1000℃，實(shí)現(xiàn)污泥和垃圾焚燒飛灰混和焚燒高溫解毒；到達(dá)窯尾時(shí)混合料球團(tuán)中的助燃劑已經(jīng)完全燃燒，混合料球團(tuán)殘?jiān)?jīng)過(guò)出渣機(jī)收集到殘?jiān)鼈}(cāng)中。殘?jiān)屯ú膹S作制磚等建筑材料。

焚燒過(guò)程中的煙氣在風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入二燃室，二燃室的溫度≥1100℃(燃燒器燃料采用天然氣或液化氣)，使二噁英等有害物質(zhì)在高溫下分解。然后煙氣依次經(jīng)過(guò)換熱器、急冷塔、濕法脫酸、混合器、袋式除塵器、活性炭吸附器、換熱器、煙囪實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

濕法脫酸的水循環(huán)使用，當(dāng)循環(huán)水失效或污泥濃度超標(biāo)時(shí)經(jīng)水處理系統(tǒng)處理后再循環(huán)使用，產(chǎn)生的污泥和袋式除塵器產(chǎn)生的除塵灰收集后返回循環(huán)處理。