將生活垃圾焚燒飛灰處理成無害資源的系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及垃圾焚燒產生的飛灰處理，具體的是一種用于將垃圾焚燒飛灰制成無害資源的系統和方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會發展，人口不斷向城市集中，城市的生活垃圾處理成為研究的重要課題。現行的城市生活垃圾處理方式，通常是將垃圾運輸到焚燒廠進行焚燒，垃圾焚燒產生的熱量可用作生產生活能源，焚燒產生的固形物包括爐渣和飛灰，爐渣往往用作鋪路的材料，而飛灰由于混雜有二噁英、硫化物、重金屬等有毒有害物質，其處理方式通常是經水泥固化后進行填埋。想要對生活垃圾焚燒飛灰進行回收利用，必須先想辦法進行無害化處理。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:提供一種將生活垃圾焚燒飛灰處理成無害資源的系統，以及采用該系統進行飛灰處理的方法，使飛灰無害化形成固體物料，便于進一步回收利用。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]將生活垃圾焚燒飛灰處理成無害資源的系統，包括順序連通的原料倉、原料混合設備、投料機、熔窯和冷淬池，所述熔窯還設置有加熱系統和排氣管道，所述排氣管道設置有廢氣處理裝置，所述冷淬池內充有冷卻液，且熔窯的熔窯出料口位于冷卻液液面上方。
[0006]進一步的，所述原料混合設備與投料機之間還串聯有混合料倉;所述原料混合設備與混合料倉之間設置有氣力輸送裝置;所述投料機為步進式投料機。
[0007]進一步的，所述冷淬池設置在儲液池中，儲液池設置有抽水系統，所述抽水系統通向冷卻塔，所述冷卻塔出水口通向冷淬池。
[0008]進一步的，所述廢氣處理裝置包括順序連接的換熱裝置、除塵裝置和脫硫、脫硝處理裝置。
[0009]進一步的，所述冷卻液為水;所述冷淬池處還設置有取料機構;所述原料倉包括飛灰料倉和至少一個添加料倉，飛灰料倉和添加料倉出口處均設置有計量裝置。
[0010]將生活垃圾焚燒飛灰處理成無害資源的方法，采用如權利要求1?5中任意一項權利要求所述的系統進行生活垃圾焚燒飛灰無害化處理，包括步驟:
[0011]A、將原料投入所述原料倉，隨后原料進入所述原料混合設備中混合均勻，得到混合物料，混合物料進入所述投料機，投料機將混合物料按一定進料速度送入恪窖;
[0012]B、熔窯被加熱系統加熱到1400 °C以上，使混合物料在高溫下熔化形成液態物料，混合物料中的重金屬被包裹或結合在液態物料中，二噁英在高溫下分解，硫化物和氮氧化物隨氣流經所述排氣管道排出，且硫化物和氮氧化物被所述廢氣處理裝置吸收；
[0013]C、所述液態物料經熔窯出料口流出，冷卻后得到無害的固體物料。
[0014]進一步的，所述步驟A中，所述原料包括生活垃圾焚燒飛灰、純堿、鈣質料和硅質料。
[0015]進一步的，所述步驟C中，液態物料經熔窯出料口流出進入所述冷淬池，液態物料接觸到冷淬池中的冷卻液時快速冷卻得到無害的固體物料，快速冷卻的應力使固體物料破碎形成碎粒。
[0016]進一步的，所述鈣質料為石灰石粉、生石灰粉、消石灰粉和/或電石渣，所述硅質料為石英砂或粉煤灰;所述步驟A中，所述原料還添加有助熔劑，所述助熔劑為硼砂、鈉長石、玻璃粉中的一種或組合;按照質量百分比，所述原料中生活垃圾焚燒飛灰為46?50%、硅質料為8?20%、純堿為4?6%、鈣質料為8?12%、助熔劑為13?30%。
[0017]進一步的，所述步驟B中，所述熔窯加熱至1450?1550°C，原料混合物在熔窯中加熱持續時間為30?50分鐘。
[0018]本發明的有益效果是:本發明的系統和方法，能用于將生活垃圾焚燒的飛灰與其他添加料按比例混合，并輸送至熔窯，混合物在熔窯中高溫熔化形成液態物料。其中的二噁英分解、硫化物、氮氧化物揮發并在排氣管道處被處理吸收，重金屬被熔化的液態物料包裹或結合，隨液態物料一起從熔窯出料口排出，液態物料冷卻后得到無害的固體物料。優選的，可以讓液態物料進入冷淬池中，經急速冷卻、固態物料破碎形成無害的玻璃固化體碎粒，該碎粒更便于回收利用。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的將生活垃圾焚燒飛灰處理成無害資源的系統一種實施例的示意圖；
[0020]圖中附圖標記為:原料倉1、飛灰料倉11、添加料倉12、原料混合設備3、混合料倉31、投料機4、熔窯5、排氣管道51、廢氣處理裝置52、熔窯出料口 53、冷淬池6、儲液池61、冷卻塔62、取料機構7。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明:
[0022]將生活垃圾焚燒飛灰處理成無害資源的系統，包括順序連通的原料倉1、原料混合設備3、投料機4、熔窯5和冷淬池6，所述熔窯5還設置有加熱系統和排氣管道51，所述排氣管道51設置有廢氣處理裝置52，所述冷淬池6內充有冷卻液，且熔窯5的熔窯出料口 53位于冷卻液液面上方。
[0023]如圖1所示:本發明的系統，用于實現將飛灰與添加料混合后，送入熔窯5中進行高溫熔化，飛灰中的二噁英在高溫下分解;硫化物、氮氧化物等有害物質揮發，隨后在廢氣處理裝置52處被吸收，其他固形物被熔化成液態物料，飛灰中的重金屬被結合、包裹在熔化的液態物料中。隨后液態物料進入冷淬池6，冷卻成無害的固體物料。
[0024]具體的，本系統包括順序連通的原料倉1、原料混合設備3、投料機4、熔窯5和冷淬池6，即是原料從原料倉I開始順序的流經前述的各裝置，最終進入冷淬池6中。
[0025]原料倉I用于存儲原料，包括生活垃圾焚燒的飛灰，以及添加料。添加料的功能在于經高溫熔化形成液態物料，并包裹住飛灰中的重金屬等有害物質。
[0026]原料倉I可以是僅包括一個料倉，用于存儲飛灰和添加料的混合物，優選的可以是所述原料倉I包括飛灰料倉11和至少一個添加料倉12，飛灰料倉11和添加料倉12出口處均設置有計量裝置。
[0027]飛灰料倉11和添加料倉12可以分別用于存儲飛灰和添加料的各種成分，其出口處的計量裝置用于保證各種物料的添加量按照預設比例添加。例如計量裝置可以是包括連通在料倉出口處下部的儲料管，所述儲料管前后均設置有閘門，開啟上部的閘門，關閉下部閘門，讓相應物料隨重力流入儲料管中；隨后關閉上部閘門，開啟下部閘門，物料從儲料管流入到下部的原料混合設備3。通過改變儲料管的容積實現對各種物料添加量的控制。顯然的，計量裝置也可以采用其他現有的實現方式。
[0028]原料混合設備3用于將送來的各種物料充分混合，隨后將混合料輸出到投料機4。優選的，可以是所述原料混合設備3與投料機4之間還串聯有混合料倉31，用于臨時存儲混合后的物料，進一步優選的可以是所述原料混合設備3與混合料倉31之間設置有氣力輸送裝置，氣力輸送裝置產生流動的氣流將混合物料送入到投料機4。
[0029]投料機4用于將混合物料按照一定的進料速度送入熔窯5，優選的可以是，所述投料機4為步進式投料機。
[0030]熔窯5的加熱系統將熔窯5內加熱到需要的溫度，促使原料熔化成液態物料，其中的二噁英分解、硫化物、氮氧化物跟隨熔窯5廢氣從排氣管道51排出，優選的溫度可以是1400°C以上，更高的溫度有利于加快物料處理速度。
[0031]排氣管道51設置有廢氣處理裝置52，用于吸收或阻擋廢氣中的有害物質，保證排出的氣體無害。例如，廢氣處理裝置52可以是包括脫硫、脫硝處理裝置，用于消除廢氣中的主要有害物質硫化物和氣氧化物，其實現方式可以是米用任何現有技術，例如可以是采用化學藥劑對硫化物和氮氧化物進行吸收處理。廢氣處理裝置52也可以是還包括其他裝置，例如可以是包括順序連接的換熱裝置、除塵裝置和脫硫、脫硝處理裝置。分別用于廢氣降溫、除塵和脫硫、脫硝。
[0032]熔窯5內熔化得到的液態物料從熔窯出料口53排出，并且進入冷淬池6中，高溫的液態物料與冷卻液接觸，迅速冷卻，快速冷卻形成的應力使物料破碎形成玻璃固化體碎粒，并沉入冷淬池6底部。
[0033]冷淬池6中可以是填充任何具有冷卻功能且不會發生不良反應的液體，優選的可以是米用水。
[0034]進一步優選的，可以是所述冷淬池6設置在儲液池61中，儲液池61設置有抽水系統，所述抽水系統通向冷卻塔62，所述冷卻塔62出水口通向冷淬池6。
[0035]如圖1所示，隨著物料不斷進入冷淬池6，冷淬池6中的冷卻液液面上升并溢出，隨后流入儲液池61中，抽水系統在栗的驅動下，將儲液池61中冷卻液抽取送入冷卻塔62，冷卻液經冷卻塔62冷卻后經出水口再次進入冷淬池6，從而實現冷卻