生活垃圾焚燒爐渣濕法處理工藝技術(shù)剖析

第1頁共9頁生活垃圾焚燒爐渣濕法處理工藝技術(shù)剖析 1引言 1.生活垃圾焚燒處理現(xiàn)狀 22.生活垃圾焚燒爐渣理化性能 33.生活垃圾焚燒爐渣濕法處理工藝技術(shù)剖析 43.1.濕法處理原理 43.2.工藝流程 43.3.主要設(shè)備 54.生活垃圾焚燒爐渣濕法處理工藝技術(shù)存在的問題 64.1.有色金屬鋁流失 64.2.水耗高 74.4.污泥、污水產(chǎn)生量大，二次污染嚴(yán)重 74.5.再生砌塊出現(xiàn)開裂現(xiàn)象 85.爐渣濕式處理的工藝提升 86.生活垃圾焚燒爐渣處理工藝技術(shù)展望 8 9我國生活垃圾清運(yùn)量已經(jīng)超過1.8億t/a。焚燒處理作為減量化的有效手段，已經(jīng)在全國范圍內(nèi)普遍推廣。生活垃圾焚燒后會產(chǎn)生焚燒量20%~25%的爐渣。國內(nèi)焚燒發(fā)電項(xiàng)目全部投產(chǎn)后，預(yù)計(jì)每年將產(chǎn)生超過2000萬t爐渣。爐渣的及時穩(wěn)定消納成為保證生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目順利運(yùn)行的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)對爐渣的處理主要采取濕法方式，在水的沖擊作用下，實(shí)現(xiàn)鐵、銅、鋅等有價金屬的回收，分選后的爐渣制備再生砌塊。但濕法處理存在鋁流失、水耗高、占地面積大、污泥污水產(chǎn)量大、再生砌塊易開裂等問題，所以探索新型爐渣處理工藝技術(shù)迫在眉睫。關(guān)鍵詞：生活垃圾；焚燒；爐渣；濕法處理第2頁共9頁隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市生活垃圾產(chǎn)生量迅速增加。2015年我國生活垃圾清運(yùn)量已經(jīng)超過1.8億t,超過200多個城市出現(xiàn)“垃圾圍城”的現(xiàn)象，土地資源被大量占用。有效解決生活垃圾污幾年呈現(xiàn)井噴式建設(shè)現(xiàn)象。到2015年底，國內(nèi)投產(chǎn)、在建、簽約的生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目共計(jì)330座，焚燒生活垃圾能力超過30萬t/d[1]。目前北京市常住人口超過2100萬人，每天產(chǎn)生生活垃圾超過2.1萬t,生活垃圾處理已經(jīng)成為北京市亟需解決的問題。燒發(fā)電項(xiàng)目超過10個，總處理規(guī)模超過1.6萬t/d。目前已投產(chǎn)的有2個，包括首鋼魯家山生物質(zhì)能源項(xiàng)目和朝陽區(qū)高安屯垃圾焚燒分別為3000,1600t/d生活垃圾焚燒后會產(chǎn)生焚燒量20%~25%的爐渣，隨著國內(nèi)生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目逐步投產(chǎn)，爐渣的產(chǎn)生量迅猛增長。項(xiàng)目預(yù)計(jì)每年產(chǎn)生爐渣150萬t,若國內(nèi)生活垃圾焚燒項(xiàng)目全部投產(chǎn)，預(yù)計(jì)每年產(chǎn)生爐渣2000萬t。目前爐渣處置主要以填埋為主，但隨著爐渣產(chǎn)量的增長，直接填埋會侵占大量填埋場庫容。近些年，人理，選出爐渣中夾雜的有價金屬鐵和銅鋅，對分人口壓力增大，自然資源不足，城鎮(zhèn)化建設(shè)加長?？焖僭鲩L的城市生活垃圾，給城市土地造成了巨護(hù)生態(tài)的前提下，進(jìn)行垃圾無害化處理。就目前技術(shù)焚燒處理，焚燒不僅可以有效地減少垃圾數(shù)量，而過程中產(chǎn)生的熱量還可以用于發(fā)電或其他能源供給產(chǎn)第3頁共9頁數(shù)量逐漸增多，以前爐渣處理主要以填埋為主，但是由于填埋量增多，造成土地污染。因此，近幾年逐漸推行爐渣的濕處理。通過濕式重力篩選對爐渣中的金屬進(jìn)行提取，剩下的環(huán)保砂通過壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ牧?。不僅減少了爐渣填埋的壓力，還很好的利用了爐渣資源。雖然爐渣的濕法處理，還不算成熟，但已經(jīng)是目前較為環(huán)保的處理方式。爐渣問題的解決間接的解決了生活垃圾處理難的問題。生活垃圾焚燒爐渣濕法處理是我國可持續(xù)發(fā)展道路上一項(xiàng)重要的技生活垃圾燃燒后生成的爐渣主要含有Si、Ca、AI等化學(xué)成分。爐渣的毒性低于危險廢物排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》爐渣是一般固體廢棄物。爐渣通過篩選處理，是可以對爐渣中的物質(zhì)進(jìn)行分離回收和再利用的。濕法處理工藝就是針對燃燒后的爐渣進(jìn)行回收。回收的主要部分是未燃燒盡的物質(zhì)，以及有色金屬。從未燃盡的爐渣中可以提取出玻璃、塊狀廢鐵、有色金屬、磚石、磁性鐵粉等。濕法處理工藝可以有效地將金屬物質(zhì)進(jìn)行分離，方便金屬物質(zhì)的回收再利用。目前在國內(nèi)生活垃圾焚燒爐渣濕法處理工藝基本相同。生活垃圾焚燒爐渣濕法處理原理是通過水流對爐渣內(nèi)的不同質(zhì)量物質(zhì)進(jìn)行篩選。質(zhì)量較大的物質(zhì)被流速較低的水流滯留下，質(zhì)量較小的物質(zhì)被水流沖走進(jìn)行二次篩選，通過水流和機(jī)械對生活垃圾焚燒爐渣進(jìn)行篩選利用。完整過程如下：生活垃圾通過焚燒后形成爐渣，在通過人工分揀，將爐渣內(nèi)的未燃盡物質(zhì)挑選出來。再通過破碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后的原渣首先通過磁選機(jī)過濾出鐵。然后剩下的渣料通過跳汰機(jī)、搖床、拋鋁機(jī)分選出銅和鋁等有色金屬，最后剩下的環(huán)保砂作為環(huán)保磚的制作骨料。通過爐渣分選工藝實(shí)現(xiàn)對爐渣的完全性回收利用。爐渣的化學(xué)成分以Si、Ca、Al為主，浸出毒性低于GB5085.3—2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》要求，放射性低于GB6566—2010《建筑材料放射性核素限量》的要求。根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定：焚燒爐渣按一般固體廢棄物處理。通過對爐渣中未燃盡雜物的分離、有價金屬的生活垃圾焚燒爐渣呈黑褐色，多孔輕質(zhì)，堆積密度為1.1~1.3g/cm3,主要第4頁共9頁成分以熔渣為主，夾雜部分玻璃、陶瓷、磚石、金爐渣中熔渣比例超過80%,玻璃、陶瓷、磚石比例超過10%,塊狀廢鐵和磁性鐵粉的比例超過5%,有色金屬的比例為3‰~5‰,其余為未燃盡雜物。爐渣粒徑分布較均勻，超過85%的爐渣粒徑在0~50mm,具備制備資源化產(chǎn)品3.生活垃圾焚燒爐渣濕法處理工藝技術(shù)剖析爐渣中含有一定量的未燃盡雜物和鐵、鋁、銅前，國內(nèi)生活垃圾焚燒爐渣主要采取濕法進(jìn)行人工揀選分離爐渣中的雜物；在水力條件下，將物選出金屬鐵，通過重選設(shè)備選出爐渣中的有色金屬；分選濕法處理的原理為重選，由于爐渣中的熔渣、玻璃密度為1.2~2.7g/cm3間，鐵、銅、鋅等金屬的密度為7~9g/cm3,兩類物質(zhì)存非金屬材料之間的分離，選出爐渣中的鐵、銅3.2.工藝流程生活垃圾焚燒爐渣濕法處理工藝主要包括除雜過皮帶輸送，經(jīng)過人工揀選及跨帶式磁選機(jī)磁選，選料進(jìn)入錘式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，經(jīng)過磁滾筒將磁性粉選出汰機(jī)進(jìn)行重力分選，跳汰機(jī)底層的重介質(zhì)進(jìn)入搖床進(jìn)行色金屬；跳汰機(jī)上層的尾渣進(jìn)入滾筒篩，篩出尾渣碎后，利用磁滾筒選出磁性粉，進(jìn)入搖床進(jìn)行提純除雜，選出重質(zhì)有色金屬；對于分選出的重質(zhì)有色金屬，通過人工揀選，選出部分金、銀等貴金屬；分選后的尾渣經(jīng)過簡單攤曬后，制備再生產(chǎn)品。濕法分選工藝流程詳見圖1。水水阿(兩臺)水水搖床生活垃圾焚燒爐渣濕法處理流程的主要設(shè)備包括跨帶式磁選機(jī)、錘式破碎機(jī)、滾筒篩、濕式磁選機(jī)、跳汰機(jī)和搖床。錘式破碎機(jī)主要是依靠錘頭沖擊實(shí)現(xiàn)物料破碎。電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子作高速旋轉(zhuǎn)，高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊、剪切撕裂物料致物料破碎。同時，物料自身的重力使物料從高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖向腔體內(nèi)篩網(wǎng)，大于篩孔尺寸的物料阻留在篩網(wǎng)上，繼續(xù)受錘頭的打擊和研磨，直到破碎至所需出料粒度后，通過篩網(wǎng)排出機(jī)外。跳汰機(jī)在工作過程中，通過橡膠隔膜做上下往復(fù)運(yùn)動，造成水的上下鼓動。水流通過篩網(wǎng)進(jìn)入跳汰室，在水向上沖擊下，使?fàn)t渣呈松散狀態(tài)，比重較大的金屬因局部壓強(qiáng)及沉淀速度較大而進(jìn)入底層，比重小的非金屬物質(zhì)則轉(zhuǎn)移到上層。當(dāng)水流回落，液面下降時，比重較大的細(xì)小金屬顆粒通過篩網(wǎng)流出跳汰室，并從跳汰機(jī)底部精礦口排出。在水的往復(fù)作用下，重質(zhì)金屬逐漸在跳汰室中沉積，需定期停機(jī)進(jìn)行人工清理、收集。搖床主要對跳汰機(jī)精礦口排出的細(xì)顆粒金屬混合物以及經(jīng)破碎后的細(xì)顆粒金屬混合物進(jìn)行精選。搖床臺面不斷做上下往復(fù)振動，在水流的持續(xù)沖擊作用第6頁共9頁4.生活垃圾焚燒爐渣濕法處理工藝技術(shù)存在的問題分揀出的玻璃、陶瓷物質(zhì)，在水循環(huán)分離的第一流失和浪費(fèi)掉了。鋁在生活垃圾焚燒爐渣中占比較高質(zhì)的無法提取，以及金屬鋁的流失都是資源的浪費(fèi)。在濕法處理過程中，密度差別越大，分離效果越好。由表1所示：金屬鋁金屬鋁流失。然而，金屬鋁是爐渣中除金屬鐵以外比渣石子砂玻璃陶瓷鋁鐵鋅銅銀金2.77.18.9濕法處理工藝，主要依靠水流。對生活垃圾焚燒爐次在篩選的過程中需要沉淀和晾曬，這些過程都會使水大量蒸發(fā)和損耗。因此，濕法處理對水資源的消耗較大，而且進(jìn)行濕法處做成磚塊，回收利用。水資源都從中流失掉。因受地區(qū)第7頁共9頁選量的4倍。處理過程中，循環(huán)水池中水的自然蒸發(fā)、沉淀洗砂后爐渣的自然攤曬，均會損失數(shù)量可觀的水資源。此外，北方地區(qū)冬季因結(jié)冰有4個月無法此外，爐渣經(jīng)分選后，需進(jìn)行堆存、晾曬、控水后，于爐渣中有較多含量的重金屬。清洗爐渣的水金屬超標(biāo)的污水。這些重金屬超標(biāo)的水無法再排入些水中還含有漂浮性的金屬顆粒和其他微小顆和污泥較難處理。這濕法處理工藝過程中，分離的第質(zhì)沉淀。沉淀的不只有未燃盡的混合物，還有眾多重干技術(shù)自然曬干。雖然磚塊采用免烘工藝，操作簡單，沒于制作磚塊的污泥，含有重金屬較多。因此，部含有大量金屬鋁和其他重金屬，與空氣接觸極裂，磚塊結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。因此一旦用于建筑物或其他承重爐渣經(jīng)水沖洗后的浸出液，pH值超過12,總硬度很高。浸出液進(jìn)入循環(huán)第8頁共9頁5.爐渣濕式處理的工藝提升和工藝提升方案。比如水資源消耗大和產(chǎn)生污泥造成通過在廠房的建設(shè)中布置生產(chǎn)水池、污水池，通過壓濾水進(jìn)行泥水分離，分離后相對純凈的水則排回生產(chǎn)用水重復(fù)利用。污水池的污水則通過污水泵、壓濾機(jī)一種叫拋鋁機(jī)的設(shè)備進(jìn)行分選，拋鋁機(jī)的原理是6.生活垃圾焚燒爐渣處理工藝技術(shù)展望物質(zhì)循環(huán)。人類生活產(chǎn)生的生活垃圾，現(xiàn)在多用焚燒方式，濕法處理工藝，基本能實(shí)現(xiàn)生活垃圾焚燒減量化，資源化利用。讓爐渣再次循環(huán)作用于人類生產(chǎn)第9頁共9頁社會的背景下，現(xiàn)有生活垃