处置垃圾焚烧飞灰的陶粒生产工艺.pdf

生产技术
广东建材2013年第6期
处置垃圾焚烧飞灰的陶粒生产工艺
陈炜
广州建材企业集团有限公可)
摘要:探讨在陶粒生产实际过程中处置城圾焚烧飞灰的工艺,飞灰从陶粒回转高混区投入,投
放比例不超过12%(于基比例),飞灰中有害物质被有效分解或固化,生产得到的陶粒产品的性能满足
国家标准的要求,浸出毒性远低丁国家标准限值,烟气达标排放,木文研究为无害化、资源化处置飞灰
探索了一条新的产业化途径。
关键词:圾姣烧长火;陶粒;生产;无害化;资源化
.1陶粒生产引入飞灰的可行性
垃圾焚烧逐渐成为国内各大城市处理城市生活城
陶粒生产的主要原料普遍采用河道淤泥,添加硫铁
圾的主要方式,其具有垃蚁减量化、无害化、资源化的优矿渣、造纸污泥等辅助原料,要求为泥土状或细粉状,混
点。垃圾焚烧过程将从烟气净化系统排出少量的飞灰。合、均化形成生料,再经过烘干、成球、预热、1050~
飞灰含水率较低,似附有垃圾焚烧庐生的铅、铬、镉等有1030℃高煅烧、膨胀、冷却,形成内部具蜂窝状微孔、
害物质,《国家危险废物名录》认定其为危险废物。
外部貝釉质密实外壳的独特结构,其主要生产设各是回
垃圾焚烧飞灰的常规处置方式如水泥固化等方法转審。一种原料能否用丁陶粒实际生产,关键是看化学
存在·些缺点,一是固化后要用填埋场地,城市十地成分、水分、细度是符合要求。
资源有限,不可持续:二是填埋场存在有害物质溶出的
垃圾爕烧飞灰通常为含水率较低的细小尘粒,化学
隐患,长期来看对人体健康和生态环境存在二次污染的成分以砫、钙、有机质为主,由于钙质成分太高,不适合
成胁:三是土地及固化材料的投入使处理费用高,一般作为陶粒生产的主要原料,但可以小比例掺入,通过合
超过1500元/吨
配比形成适合烧制陶粒的生料;对于富余的钙质,本
对垃圾焚烧飞灰进行彻底的稳定化、无害化和资源文还设计了特殊的高温投放工艺,使飞灰首先进入高温
化才是最终的出路,国内外在这方面的研究多见于利用煅烧区,发生高温分解,富余的钙质与煤灰、烟气中的含
飞灰烧制水泥,已有多项报导和生产应用突例:另个硫成分发生反应,煅烧后固化在料球内部。
可行的途径是利用飞灰烧制陶粒,2006年高亮等公开
表1是主要原料物化分析结果和陶粒生料合格要
的发明“利用垃圾焚烧飞灰为原料的陶粒及其制备方
法”、2008年王顺元等发表的论文《以垃圾焚化飞灰添
表1主要原枓物化分析结界
加水库淤泥烧制轻质骨材之研究》对此做了尝试,但生
产应用实例国内还未见报导
原料saAO2 eo, Cao sso/ Lass来行和径水分
0.08mm)
陶粒作为一种人造轻质骨料,以其轻质、高强的优導.516688651.51410.37.1
点,在建筑领域代替犬然的碎石、河沙等材料,获得了
淤
泛的应用。陶粒生产原料从最初采用天然的粘上、页若医s2.96861.307.ses
为主,已经成功收变为采用涧道淤泥、造纸污泥等废笄飞?
物、粉煤灰、硫铁矿渣等T业废渣为主要原料,陶粒行业『生数566~-25~9o~3o~3s
积累了丰常的利废经验。本文学试在陶粒生产实际过程
中引入垃圾焚烧长灰,为无害化、资源化处置长灰探索22飞灰中有害成分的处置思路
条新的产业化途径
垃圾焚烧飞灰中有半成分主要是铅、铬、、汞等重
2在陶粒生产中处置飞灰的设计
金属,在陶粒高温煅烧时,飞灰中有害物质在料球屮熔
融并固化,冷却后被陶粒的釉质外完包裹,将不再发生
万方数据
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浸出污染。下文的试验和检验将验证这个结果
试烧,研究处置垃圾爕烧飞灰的最佳配方和烧成制度。
表2是垃圾焚烧飞灰的有害成分的分析结果。
试验结粜发现,相对主要原料河道淤泥(干基〉,添加K
森2垃圾英炭飞灰有成分mgAx灰(干基)比例为4%~8%,适当添加硫铁矿濟、造纸污
样品
泥,有时添加少量特殊外加剂时,可以烧制与普通陶粒
垃圾焚烧飞灰』1082105
2418
5.51
物理性能相当的产品
2.3处置飞灰产业化的关鍵点
表3是部份试验结果(已经去除炸裂不成形、熔融
处置城圾焚烧飞灰的产业化要在上述工ど的基础烷或生烧超标的大败例子)?
上没计批量化、日常化、经济化的体方案,从垃圾焚烧32生产中试及检验
点取灰开始,经历转运、储存、输送、喷射等环节,最后进
从垃圾焚烧点取得的飞灰采用专用的密封罐车运
入陶粒生产工艺流程。在这个过程中,含有害物质的垃到陶粒生产现场,负压泵送入密封的工作储罐内。生产
圾焚烧飞灰转变成陶粒产品,生产中排放出烟气。处置时,釆用螺旋喂料机控制流量,采用罗茨风机将垃圾焚
要求无害化、资源化,意味着处置全程不能泄露有害物烧飞灰直接喷射入陶粒回转窑头的高温区。
质,不产生二次污染;关健点在于烟气排放达标,陶粒产
垃圾焚烧く灰在1050~1030℃高温中迅速分解,
品经检測必须满足相关标准要求。
其部分混入从回转窑密尾加入的生料球,进行高温反应
3在陶粒生产中处置飞灰的试验
生成陶粒;部分泥合在烟气中,被窑尾风机抽取经过电
收尘系统收集,与其它飞灰一起输送到配料工序,再与
1生产工艺的确定
其它原料混合均化,最终从窑尾进入回转窑烧制陶粒
通过实验室里调整原料配比和升温曲线,进行多次
图1是处置飞灰的陶粒生产工艺流程示意图。
表3與验试焼配方及陶粒檢验结果
河道淤泥?计量?
颗粒密度(kg/m3
飞灰计内高温区喷射
编「河道硫铁
造
淤泥「粉浴外加剂「飞灰110175℃1200C?
计量
燃料}计区
6-100
66071607600
造纸污泥」』」
6-1!1004
1050
生料混合均化」一同共千预热根子燕料冷却
66:10044
960800778
6
!1167944914
电收生
6
810501200700
烟气达标排放
10-31004
粒威品
6
10742675」687
14-2100
10「740779721
图1陶粒生产工艺流程示意图
14
00
10814「733「724
00
1080873817
牛:产中试进行?次,第次中试是根据生产环境与
10210021L.2「i0175417381739实验室环境的差异,调整和验证最佳的原料配方及烧成
10-11004
10743825768制度。
101020900800
山于生产中采用高温投放飞灰的T艺方案,垃圾焚
920737烧飞灰首先在高温区发生分解,富余的钙质与煤灰、烟
41121851009气中的含硫成分反应血消耗,飞灰添加比例得以増加。
1481(2111619885』通过微调原料配比和开温出线,最终可以在相对主要原
16993843879
14-4100221「111611008907923
料河道淤泥(干基),添加飞灰(干基)比例为12%时得
4169T010s957与通陶粒物理性能相当的产品,其产品性能比实验
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