CN113477670A - 一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生活垃圾焚烧飞灰处理工艺技术领域，尤其涉及一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，解决了现有技术中生活垃圾焚烧飞灰的处理方式有待更优的改进的问题。一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，包括以下步骤：第一步，将生活垃圾焚烧飞灰与水混合搅拌，飞灰中的盐分溶解在水中，飞灰骨料沉淀，然后固液分离，分别得到骨料和飞灰滤液。本发明通过对生活垃圾焚烧飞灰和烟气进行资源化利用，既实现了脱硫剂购买量和危废产量的减量化，又实现了洗水的除硬软化，同时还降低了使用碳酸钙为主体的脱硫剂在使用过程中产生的二氧化碳总量，大大提高了该处理工艺的实用性和使用性。
Description
技术领域
本发明涉及生活垃圾焚烧飞灰处理工艺技术领域，特别是涉及一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺。
背景技术
随着《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598-2019)和《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)》(HJ 1134-2020)等标准的实施执行，作为危险废物的生活垃圾焚烧飞灰因其可溶性成分高而不宜通过简单的稳定化处理而送入柔性填埋场，垃圾焚烧飞灰作为一种大量存在的潜在资源，其资源化利用正在引起多方人士的重视；
目前的生活垃圾焚烧飞灰无害化和资源化处置工艺，主要是熔融技术、水泥窑共处置技术以及制备陶粒，但熔融技术处理成本较高，水泥窑共处置技术氯、硫、碱等物质会造成结皮、堵塞等问题，转化为陶粒则需对飞灰进行脱氯等复杂处理，且产生了大量的水洗废液；
故而，现提出一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，基于碳中和理念，实现一种生活垃圾飞灰资源化处置工艺，使得危险废物的减量化，飞灰以及烟气的资源化利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，解决了现有技术中生活垃圾焚烧飞灰的处理方式有待更优的改进的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，包括以下步骤：
第一步，将生活垃圾焚烧飞灰与水混合搅拌，飞灰中的盐分溶解在水中，飞灰骨料沉淀，然后固液分离，分别得到骨料和飞灰滤液；
第二步，将含有二氧化碳的烟气通入飞灰滤液中，软化飞灰滤液中的总硬，并滴加氢氧化钠，然后固液分离，得到碳酸钙和碳酸镁脱硫剂，以及软化滤液；
第三步，将软化滤液经过纳滤分离，得到产水和浓水，加入浓盐酸调节PH至5～6，然后蒸发结晶、分离和干燥处理后，得到氯化钠；蒸发后的母液冷却结晶、分离和干燥处理后，得到氯化钾。
优选的，所述第一步中，生活垃圾焚烧飞灰和水的比为1:10～1:5。
优选的，所述第二步中，烟气中的二氧化碳含量为7％～10％。
优选的，所述第二步中，氢氧化钠的滴加量为飞灰滤液的3％～5％。
优选的，所述第三步中，产水的质量为软化滤液的70％～80％，浓水质量为软化滤液的15％～25％，盐酸的用量为纳滤产水的0.3％～0.4％。
优选的，所述第一步中，得到的骨料被水泥窑协同处置。
优选的，所述第一步中，得到的骨料经过高温水热技术去除二噁英。
本发明至少具备以下有益效果：
1.将生活垃圾焚烧飞灰和水混合搅拌均匀，过滤后飞灰滤液利用垃圾焚烧电厂的烟气进行软化除硬，同时得到以碳酸钙和碳酸镁为主体的脱硫剂；软化滤液经过纳滤分离，产水浓缩后钠钾分离，通过蒸发结晶和冷却结晶等工艺得到氯化钠和氯化钾等产品，从而达到飞灰资源化利用的目的；本发明对生活垃圾焚烧飞灰和烟气进行资源化利用，既实现了脱硫剂购买量和危废产量的减量化，又实现了洗水的除硬软化，同时还降低了使用碳酸钙为主体的脱硫剂在使用过程中产生的二氧化碳总量，大大提高了该处理工艺的实用性和使用性。
2.在整个生活垃圾焚烧及后续飞灰处理的全生命周期内，钙从飞灰中转化为副产的脱硫剂，并再次在焚烧线脱硫处理过程中转化为飞灰，这条钙循环路线，不仅降低了危废产量，又节省了脱硫剂的使用，同时减少了碳排放，使得该工艺具有较强的技术经济性和环境可持续性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为生活垃圾焚烧飞灰处理流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
参照图1，一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，包括以下步骤：
第一步，将生活垃圾焚烧飞灰与水混合搅拌，飞灰中的盐分溶解在水中，飞灰骨料沉淀，然后固液分离，分别得到骨料和飞灰滤液，生活垃圾焚烧飞灰和水的比为1:10～1:5；
第二步，将含有二氧化碳的烟气通入飞灰滤液中，软化飞灰滤液中的总硬，并滴加氢氧化钠，氢氧化钠的滴加量为飞灰滤液的3％～5％，然后固液分离，得到碳酸钙和碳酸镁脱硫剂，以及软化滤液；其中得到的碳酸钙含量为91％～93％，碳酸镁的含量4％～5％，具体的，得到的脱硫剂的平均粒度仅为5～8μm，90％以上的粒径小于30μm；
第三步，将软化滤液经过纳滤分离，得到产水和浓水，产水的质量为软化滤液的70％～80％，浓水质量为软化滤液的15％～25％，加入浓盐酸调节PH至5～6，盐酸的用量为纳滤产水的0.3％～0.4％，然后蒸发结晶、分离和干燥处理后，得到氯化钠；蒸发后的母液冷却结晶、分离和干燥处理后，得到氯化钾；
进一步，第二步中，烟气中的二氧化碳含量为7％～10％，具体的，用烟气对飞灰滤液进行处理，降低了垃圾焚烧电厂烟气的碳排放；
进一步，第一步中，得到的骨料若满足水泥窑协同处置的要求，便送去水泥窑协同处置；或者将骨料经过高温水热技术去除二噁英后，用于建材加工利用；
本实施例中，将生活垃圾焚烧飞灰和水混合搅拌均匀，过滤后飞灰滤液利用垃圾焚烧电厂的烟气进行软化除硬，同时得到以碳酸钙和碳酸镁为主体的脱硫剂；软化滤液经过纳滤分离，产水浓缩后钠钾分离，通过蒸发结晶和冷却结晶等工艺得到氯化钠和氯化钾等产品，从而达到飞灰资源化利用的目的；本发明对生活垃圾焚烧飞灰和烟气进行资源化利用，既实现了脱硫剂购买量和危废产量的减量化，又实现了洗水的除硬软化，同时还降低了使用碳酸钙为主体的脱硫剂在使用过程中产生的二氧化碳总量，大大提高了该处理工艺的实用性和使用性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将生活垃圾焚烧飞灰与水混合搅拌，飞灰中的盐分溶解在水中，飞灰骨料沉淀，然后固液分离，分别得到骨料和飞灰滤液；
第二步，将含有二氧化碳的烟气通入飞灰滤液中，软化飞灰滤液中的总硬，并滴加氢氧化钠，然后固液分离，得到碳酸钙和碳酸镁脱硫剂，以及软化滤液；
第三步，将软化滤液经过纳滤分离，得到产水和浓水，加入浓盐酸调节PH至5～6，然后蒸发结晶、分离和干燥处理后，得到氯化钠；蒸发后的母液冷却结晶、分离和干燥处理后，得到氯化钾。
2.根据权利要求1所述的一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，其特征在于，所述第一步中，生活垃圾焚烧飞灰和水的比为1:10～1:5。
3.根据权利要求1所述的一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，其特征在于，所述第二步中，烟气中的二氧化碳含量为7％～10％。
4.根据权利要求1所述的一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，其特征在于，所述第二步中，氢氧化钠的滴加量为飞灰滤液的3％～5％。
5.根据权利要求1所述的一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，其特征在于，所述第三步中，产水的质量为软化滤液的70％～80％，浓水质量为软化滤液的15％～25％，盐酸的用量为纳滤产水的0.3％～0.4％。
6.根据权利要求1所述的一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，其特征在于，所述第一步中，得到的骨料被水泥窑协同处置。
7.根据权利要求1所述的一种基于碳中和的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工艺，其特征在于，所述第一步中，得到的骨料经过高温水热技术去除二噁英。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211008 |
|
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