生活垃圾焚烧飞灰高温烧结生产建材基材技术

来源项目
《“无废城市”建设先进适用技术汇编》(第三批)
技术分类
固体废物处理处置技术-危险固废
适用对象及范围
适用于垃圾焚烧飞灰高温烧结资源化制建材基材技术领域及其他固废焚烧灰渣、污染土壤、污泥等高温烧结协同处置。

基本原理

本技术通过高温烧结的方式,借鉴氯化焙烧原理以及冷肼原理,利用飞灰中高含量的氯,将氯盐和部分重金属挥发至烟气再浓缩富集于浓缩灰中;飞灰中不易挥发的重金属在高温烧结过程中通过硅酸盐反应固化在建材基材的矿物晶格中,最终使建材基材的重金属含量和浸出量双降低。
利用二噁英高温降解,低温再合成原理,使二噁英在高温环境下几乎彻底降解,配合急冷降温,避开再合成温度段,结合脱酸、除尘工艺使烟气可达标排放。

技术描述(创新点及优势)

将冶金行业氯化焙烧原理嫁接至飞灰处理处置中,将飞灰含氯浓度高转化为有利因素,创造出 “疏、堵 ”结合的飞灰热处理理论,突破了 “重固化轻分离 ”的传统理论误区,大幅降低飞灰建材产品重金属含量;同时,将不易挥发的重金属进一步固化在建材产品的硅酸盐矿物晶格内,实现建材基材中重金属含量和浸出量双降低。

应用案例名称

壹鸣环境污染治理有限公司9.6万吨/年飞灰高温烧结资源化利用项目

案例地址

天津市武清区汽车产业园华宁道11号

案例规模

9.6万吨/年

项目投运时间

44593

工艺流程

飞灰与辅料按比例配伍,输送至变径回转窑内,经预热、高温烧结(烧结区温度1250摄氏度)、氯化挥发、硅酸盐反应晶格化,形成重金属含量和浸出量双降低的建材基材;烧结过程中易挥发性重金属以氯盐的形式挥发进入烟气,最终被捕集进入浓缩灰;废气采用窑尾预除尘+二燃室+选择性非催化还原(SNCR)脱硝+余热锅炉+烟气急冷+干法/半干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘+碱洗脱酸工艺,满足GB18484-2020排放标准。

污染防治效果和达标情况

生活垃圾焚烧飞灰经高温烧结技术处理后,制成建材基材产品,产品满足《生活垃圾焚烧飞灰污染控制规范》(试行)(HJ1134-2020)中的相关限值要求,产品的重金属浸出毒性满足《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(GB30760-2014)标准限值要求,烟气排放满足《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2020)。

二次污染治理情况

1)该工艺产生的少量废水用于系统内循环利用,废水零排放。 2)废气污染物排放按《危险废物焚烧污染控制标准》(GB 18484-2020)执行,同时结合排放总量控制要求。 3)烟气中重金属和氯盐绝大部分被捕集进入浓缩灰,后期分离回收重金属及盐,处理后的浓缩灰渣回窑处置,无固废外排。

能源、资源节约和综合利用情况

烟气急冷降温系统产生的余热进行回收利用;喷淋系统废水与烟气间接接触,循环利用;主机机电设备选型和系统设计上采取多种节能措施,减少设备电能损失。
飞灰高温烧结制建材基材产品,实现废物资源化利用,同时,将有价资源重金属和氯盐与烧结基质分离捕集进入浓缩灰,进行分离回收再利用。

投资费用

总投资成本:2亿元(不含土地)

运行费用

按照处理一吨垃圾焚烧飞灰核算,本技术设施正常运行时耗费的原材料、水、电等费用,以及耗费的人工费(工资)、设备折旧费、修理费、管理费等,运行维护费用为1800~2000元/吨。