生活垃圾焚烧炉渣湿法处理工艺技术剖析

第1页共9页生活垃圾焚烧炉渣湿法处理工艺技术剖析 1引言 1.生活垃圾焚烧处理现状 22.生活垃圾焚烧炉渣理化性能 33.生活垃圾焚烧炉渣湿法处理工艺技术剖析 43.1.湿法处理原理 43.2.工艺流程 43.3.主要设备 54.生活垃圾焚烧炉渣湿法处理工艺技术存在的问题 64.1.有色金属铝流失 64.2.水耗高 74.4.污泥、污水产生量大，二次污染严重 74.5.再生砌块出现开裂现象 85.炉渣湿式处理的工艺提升 86.生活垃圾焚烧炉渣处理工艺技术展望 8 9我国生活垃圾清运量已经超过1.8亿t/a。焚烧处理作为减量化的有效手段，已经在全国范围内普遍推广。生活垃圾焚烧后会产生焚烧量20%~25%的炉渣。国内焚烧发电项目全部投产后，预计每年将产生超过2000万t炉渣。炉渣的及时稳定消纳成为保证生活垃圾焚烧发电项目顺利运行的关键。目前，国内对炉渣的处理主要采取湿法方式，在水的冲击作用下，实现铁、铜、锌等有价金属的回收，分选后的炉渣制备再生砌块。但湿法处理存在铝流失、水耗高、占地面积大、污泥污水产量大、再生砌块易开裂等问题，所以探索新型炉渣处理工艺技术迫在眉睫。关键词：生活垃圾；焚烧；炉渣；湿法处理第2页共9页随着我国城市化进程的加快，城市生活垃圾产生量迅速增加。2015年我国生活垃圾清运量已经超过1.8亿t,超过200多个城市出现“垃圾围城”的现象，土地资源被大量占用。有效解决生活垃圾污几年呈现井喷式建设现象。到2015年底，国内投产、在建、签约的生活垃圾焚烧发电项目共计330座，焚烧生活垃圾能力超过30万t/d[1]。目前北京市常住人口超过2100万人，每天产生生活垃圾超过2.1万t,生活垃圾处理已经成为北京市亟需解决的问题。烧发电项目超过10个，总处理规模超过1.6万t/d。目前已投产的有2个，包括首钢鲁家山生物质能源项目和朝阳区高安屯垃圾焚烧分别为3000,1600t/d生活垃圾焚烧后会产生焚烧量20%~25%的炉渣，随着国内生活垃圾焚烧发电项目逐步投产，炉渣的产生量迅猛增长。项目预计每年产生炉渣150万t,若国内生活垃圾焚烧项目全部投产，预计每年产生炉渣2000万t。目前炉渣处置主要以填埋为主，但随着炉渣产量的增长，直接填埋会侵占大量填埋场库容。近些年，人理，选出炉渣中夹杂的有价金属铁和铜锌，对分人口压力增大，自然资源不足，城镇化建设加长。快速增长的城市生活垃圾，给城市土地造成了巨护生态的前提下，进行垃圾无害化处理。就目前技术焚烧处理，焚烧不仅可以有效地减少垃圾数量，而过程中产生的热量还可以用于发电或其他能源供给产第3页共9页数量逐渐增多，以前炉渣处理主要以填埋为主，但是由于填埋量增多，造成土地污染。因此，近几年逐渐推行炉渣的湿处理。通过湿式重力筛选对炉渣中的金属进行提取，剩下的环保砂通过压缩转变为建筑材料。不仅减少了炉渣填埋的压力，还很好的利用了炉渣资源。虽然炉渣的湿法处理，还不算成熟，但已经是目前较为环保的处理方式。炉渣问题的解决间接的解决了生活垃圾处理难的问题。生活垃圾焚烧炉渣湿法处理是我国可持续发展道路上一项重要的技生活垃圾燃烧后生成的炉渣主要含有Si、Ca、AI等化学成分。炉渣的毒性低于危险废物排放标准。根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》炉渣是一般固体废弃物。炉渣通过筛选处理，是可以对炉渣中的物质进行分离回收和再利用的。湿法处理工艺就是针对燃烧后的炉渣进行回收。回收的主要部分是未燃烧尽的物质，以及有色金属。从未燃尽的炉渣中可以提取出玻璃、块状废铁、有色金属、砖石、磁性铁粉等。湿法处理工艺可以有效地将金属物质进行分离，方便金属物质的回收再利用。目前在国内生活垃圾焚烧炉渣湿法处理工艺基本相同。生活垃圾焚烧炉渣湿法处理原理是通过水流对炉渣内的不同质量物质进行筛选。质量较大的物质被流速较低的水流滞留下，质量较小的物质被水流冲走进行二次筛选，通过水流和机械对生活垃圾焚烧炉渣进行筛选利用。完整过程如下：生活垃圾通过焚烧后形成炉渣，在通过人工分拣，将炉渣内的未燃尽物质挑选出来。再通过破碎机进行粉碎，粉碎后的原渣首先通过磁选机过滤出铁。然后剩下的渣料通过跳汰机、摇床、抛铝机分选出铜和铝等有色金属，最后剩下的环保砂作为环保砖的制作骨料。通过炉渣分选工艺实现对炉渣的完全性回收利用。炉渣的化学成分以Si、Ca、Al为主，浸出毒性低于GB5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》要求，放射性低于GB6566—2010《建筑材料放射性核素限量》的要求。根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》明确规定：焚烧炉渣按一般固体废弃物处理。通过对炉渣中未燃尽杂物的分离、有价金属的生活垃圾焚烧炉渣呈黑褐色，多孔轻质，堆积密度为1.1~1.3g/cm³,主要第4页共9页成分以熔渣为主，夹杂部分玻璃、陶瓷、砖石、金炉渣中熔渣比例超过80%,玻璃、陶瓷、砖石比例超过10%,块状废铁和磁性铁粉的比例超过5%,有色金属的比例为3‰~5‰,其余为未燃尽杂物。炉渣粒径分布较均匀，超过85%的炉渣粒径在0~50mm,具备制备资源化产品3.生活垃圾焚烧炉渣湿法处理工艺技术剖析炉渣中含有一定量的未燃尽杂物和铁、铝、铜前，国内生活垃圾焚烧炉渣主要采取湿法进行人工拣选分离炉渣中的杂物；在水力条件下，将物选出金属铁，通过重选设备选出炉渣中的有色金属；分选湿法处理的原理为重选，由于炉渣中的熔渣、玻璃密度为1.2~2.7g/cm³间，铁、铜、锌等金属的密度为7~9g/cm³,两类物质存非金属材料之间的分离，选出炉渣中的铁、铜3.2.工艺流程生活垃圾焚烧炉渣湿法处理工艺主要包括除杂过皮带输送，经过人工拣选及跨带式磁选机磁选，选料进入锤式破碎机进行破碎，经过磁滚筒将磁性粉选出汰机进行重力分选，跳汰机底层的重介质进入摇床进行色金属；跳汰机上层的尾渣进入滚筒筛，筛出尾渣碎后，利用磁滚筒选出磁性粉，进入摇床进行提纯除杂，选出重质有色金属；对于分选出的重质有色金属，通过人工拣选，选出部分金、银等贵金属；分选后的尾渣经过简单摊晒后，制备再生产品。湿法分选工艺流程详见图1。水水阿(两台)水水摇床生活垃圾焚烧炉渣湿法处理流程的主要设备包括跨带式磁选机、锤式破碎机、滚筒筛、湿式磁选机、跳汰机和摇床。锤式破碎机主要是依靠锤头冲击实现物料破碎。电机带动转子作高速旋转，高速回转的锤头冲击、剪切撕裂物料致物料破碎。同时，物料自身的重力使物料从高速旋转的锤头冲向腔体内筛网，大于筛孔尺寸的物料阻留在筛网上，继续受锤头的打击和研磨，直到破碎至所需出料粒度后，通过筛网排出机外。跳汰机在工作过程中，通过橡胶隔膜做上下往复运动，造成水的上下鼓动。水流通过筛网进入跳汰室，在水向上冲击下，使炉渣呈松散状态，比重较大的金属因局部压强及沉淀速度较大而进入底层，比重小的非金属物质则转移到上层。当水流回落，液面下降时，比重较大的细小金属颗粒通过筛网流出跳汰室，并从跳汰机底部精矿口排出。在水的往复作用下，重质金属逐渐在跳汰室中沉积，需定期停机进行人工清理、收集。摇床主要对跳汰机精矿口排出的细颗粒金属混合物以及经破碎后的细颗粒金属混合物进行精选。摇床台面不断做上下往复振动，在水流的持续冲击作用第6页共9页4.生活垃圾焚烧炉渣湿法处理工艺技术存在的问题分拣出的玻璃、陶瓷物质，在水循环分离的第一流失和浪费掉了。铝在生活垃圾焚烧炉渣中占比较高质的无法提取，以及金属铝的流失都是资源的浪费。在湿法处理过程中，密度差别越大，分离效果越好。由表1所示：金属铝金属铝流失。然而，金属铝是炉渣中除金属铁以外比渣石子砂玻璃陶瓷铝铁锌铜银金2.77.18.9湿法处理工艺，主要依靠水流。对生活垃圾焚烧炉次在筛选的过程中需要沉淀和晾晒，这些过程都会使水大量蒸发和损耗。因此，湿法处理对水资源的消耗较大，而且进行湿法处做成砖块，回收利用。水资源都从中流失掉。因受地区第7页共9页选量的4倍。处理过程中，循环水池中水的自然蒸发、沉淀洗砂后炉渣的自然摊晒，均会损失数量可观的水资源。此外，北方地区冬季因结冰有4个月无法此外，炉渣经分选后，需进行堆存、晾晒、控水后，于炉渣中有较多含量的重金属。清洗炉渣的水金属超标的污水。这些重金属超标的水无法再排入些水中还含有漂浮性的金属颗粒和其他微小颗和污泥较难处理。这湿法处理工艺过程中，分离的第质沉淀。沉淀的不只有未燃尽的混合物，还有众多重干技术自然晒干。虽然砖块采用免烘工艺，操作简单，没于制作砖块的污泥，含有重金属较多。因此，部含有大量金属铝和其他重金属，与空气接触极裂，砖块结构不稳定。因此一旦用于建筑物或其他承重炉渣经水冲洗后的浸出液，pH值超过12,总硬度很高。浸出液进入循环第8页共9页5.炉渣湿式处理的工艺提升和工艺提升方案。比如水资源消耗大和产生污泥造成通过在厂房的建设中布置生产水池、污水池，通过压滤水进行泥水分离，分离后相对纯净的水则排回生产用水重复利用。污水池的污水则通过污水泵、压滤机一种叫抛铝机的设备进行分选，抛铝机的原理是6.生活垃圾焚烧炉渣处理工艺技术展望物质循环。人类生活产生的生活垃圾，现在多用焚烧方式，湿法处理工艺，基本能实现生活垃圾焚烧减量化，资源化利用。让炉渣再次循环作用于人类生产第9页共9页社会的背景下，现有生活垃