CN203437399U - 一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，包括壳体，还包括：设置于壳体内下部的支撑层；位于支撑层下方的气体导排室；位于支撑层上方的风化室；设于风化室顶部的雾化器；连通至雾化器的输水管；以及连通至风化室内的风管。本实用新型装置利用强制通风和调节炉渣含水率加速炉渣的风化作用进程，提高炉渣的机械特性，降低炉渣在回用过程中污染物的溶出。

Description

一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种生活垃圾焚烧炉渣风化处理装置，具体涉及一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化进程的风化处理装置。

背景技术

垃圾焚烧技术具有占地面积小、垃圾减容减量率高、可回收能源的特点，成为城市生活垃圾主要的处置方法之一。垃圾焚烧后产生了大量的生活垃圾焚烧炉渣。

目前，生活垃圾焚烧炉渣主要被回用为铺路、制砖、制水泥等材料。但是，炉渣中含有高含量的重金属，如Cu、Zn、Pb、Cr等，这些物质在炉渣回用过程中溶出将对周围环境产生污染。另外，炉渣中还含有一定量的有机物，这些有机质的存在影响了炉渣的机械特性。因此必须在炉渣回用之前进行预处理，提高其机械特性并降低其污染物的溶出。

生活垃圾焚烧炉渣是生活垃圾经高温焚烧后的产物，在常规环境下处于亚稳定状态，长期地暴露于开放环境下，炉渣将发生一系列地球化学作用，导致其矿物形态发生变化，该作用过程被称为风化作用。

风化作用过程包括Ca、Al、Na、Mg等元素的水解，有机物质的被氧化，碱类物质发生沉淀和碳酸化作用，以及盐类重新组合形成玻璃类物质等。其中，氧化作用可去除炉渣中的有机物，提高其机械特性；碳酸化作用可以固定炉渣中重金属，降低其溶出率。

鉴于此，可设计一种高效的炉渣风化处理装置，利用该装置强化炉渣的风化作用，在短时间内实现提高炉渣的机械特性并固定炉渣中的重金属，减少炉渣在回用过程中污染物的溶出。

公告号为CN 202030674U的中国实用新型公开了一种加速生活垃圾填埋稳定化进程的生物反应装置，包括渗滤液回灌系统和填埋反应器，所述的渗滤液回灌系统包括渗滤液收集池、水泵和若干进水与排水管件，所述的填埋反应器内设有酸缓冲层和分别位于酸缓冲层上、下的生活垃圾填埋层I和生活垃圾填埋层II；所述的酸缓冲层为生活垃圾焚烧残余物。但是现有的研究与报导中，尚鲜见这种可加速炉渣风化进程的装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，该装置利用强制通风和调节炉渣含水率加速炉渣的风化作用进程，提高炉渣的机械特性，降低炉渣在回用过程中污染物的溶出。

一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，包括壳体，还包括：设置于壳体内下部的支撑层；位于支撑层下方的气体导排室；位于支撑层上方的风化室；设于风化室顶部的雾化器；连通至雾化器的输水管；以及连通至风化室内的风管。

本实用新型装置使用时，首先应检查各管路及电路是否正常，若管路和电路均正常，在风化室中装入生活垃圾焚烧炉渣至有效高度要求。装置运行时，打开风机进行通风，通风量为0.2-1.0m³/kg·min，根据生活垃圾焚烧炉渣的湿度酌情调节水泵流量，使炉渣的含水率保持在5%左右，待炉渣pH、烧失率等理化指标趋于稳定后，取出炉渣回用。

作为优选，所述支撑层上设置有滤水型土工织物层。

进一步优选的，所述滤水型土工织物层的厚度为3～5mm。

风管向风化室提供大量的CO₂和O₂，加强气体在炉渣层中流通，强化炉渣与风化气体的反应，作为优选，所述风管包括延伸进所述风化室的主风管以及连通在所述主风管上的若干支风管。

进一步优选，所述主风管由所述风化室的中心处贯穿所述风化室，所述支风管在主风管上呈均匀分布。这样可以保证通入的空气与生活垃圾焚烧炉渣均匀接触。

为了方便及时调节送入风化室的风量，更进一步优选，所述主风管外接风机，所述风机入风口处设置阀门。

雾化器向风化室内喷水，使炉渣表面保持一定的湿度，强化CO₂、O₂与炉渣表面矿物的反应速度，进一步加快风化的进程，因此，为了水能够均匀的喷入炉渣中，优选地，所述雾化器包括喷水总管、连通在喷水总管上的若干喷水支管及设置在喷水支管上的若干喷头，所述喷水总管连接输水管。

进一步优选地，还设有储水池，所述输水管的入水口位于该储水池内。在输水管上设置有水泵，便于根据要求调节喷入的水量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型设置的风化气体供应系统（风管和风机）向风化室提供大量的CO₂和O₂，加强气体在炉渣层中流通，强化炉渣与风化气体的反应。本实用新型设置的加湿系统（输水管和雾化器）使炉渣表面保持一定的湿度，强化CO₂、O₂与炉渣表面矿物的反应速度，进一步加快风化的进程。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图2是采用本实用新型装置的生活垃圾焚烧炉渣pH值变化图。

图3是采用本实用新型装置的生活垃圾焚烧炉渣烧失率值变化图。

其中，图1中所示附图标记如下：

具体实施方式

如图1所示，一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，包括风化气体供应系统，炉渣加湿系统和风化反应系统。

风化反应系统包括壳体14，壳体14内的下部设置支撑层7，支撑层7与壳体14的底部之间为气体导排室5，支撑层7上铺设滤水型土工织物层8，滤水型土工织物层8的铺设厚度为3～5mm，滤水型土工织物层8的上方为风化室6。

炉渣加湿系统包括雾化器10、输水管11、水泵12和储水池13，雾化器10安装在壳体14内的顶部，即位于风化室6的上方，雾化器10包括喷水总管、连通在喷水总管上的若干支管以及设置在喷水支管上的若干喷头，喷水总管与输水管相连，输水管11的入水口位于储水池13中，在输水管11上安装有水泵12，便于及时调节喷水量。

风化气体供应系统包括风机2和与风机2相连的风管，风管包括主风管3和连通在主风管3上的支风管4，主风管3的一端的入风口与风机2的出风口相连，风机2的入风口处设有控制进风量的阀门1，主风管3的另一端从壳体14底部的中心处穿入风化室6中，主风管3位于风化室6的中心处，竖直向上贯穿整个风化室6，在主风管3上均匀对称设置若干组支风管4，该支风管4可以在主风管3上设置若干层，每层设置若干根支风管，层与层之间在主风管3上间隔均匀分布，每层的支风管之间绕主风管3对称分布。

本实用新型装置运行前，先检查所有管路和电路是否正常。若管路和线路均正常，在风化室6中装入生活垃圾焚烧炉渣9，直到达到有效高度要求。炉渣不做压实，便于气体在炉渣层中的流通。

装置运行时，打开风机2，根据炉渣的装入量调节风机风量，通风量为0.2-1.0m³/kg·min，进行风化处理。每隔一段时间取出少量炉渣样品，测定其含水率、pH、烧失率。根据其含水率水平，酌情调情水泵流量，调节炉渣的含水率为5%左右。根据炉渣pH、烧失率的变化确定炉渣的性质是否已经趋于稳定，确定风化处理是否完成。

图2为采用本实用新型装置的生活垃圾焚烧炉渣pH值变化图，由图可见，采用本实用新型装置对炉渣进行风化处理，当风化处理时间为2h时，炉渣的pH从10.4迅速降至10.0，当风化处理时间为48h时，炉渣的pH进一步降至9.5，此后炉渣的pH基本保持稳定，表明当风化处理48h后，炉渣的性质基本稳定。

图3为采用本实用新型装置的生活垃圾焚烧炉渣烧失率值变化图，由图可见，采用本实用新型装置对炉渣进行风化处理，当风化处理时间为10h时，炉渣的LOI_900°迅速从0.13%升高至0.24%，炉渣的LOI_600°迅速从7.7%降至6.4，此后两者基本保持稳定。LOI_900°的升高反应炉渣的碳酸盐含量有所增高，即炉渣产生了明显的碳酸化反应。LOI_600°降低表明炉渣中的有机质被风化气体氧化，更有利于提高炉渣的机械特性。

现有技术中，若炉渣处于自然风化状态，欲使炉渣的理化性质基本稳定，需要几年甚至几十年的时间，因此，本实用新型装置显著地加快了生活垃圾的稳定化进程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，包括壳体，其特征在于，还包括：设置于壳体内下部的支撑层；位于支撑层下方的气体导排室；位于支撑层上方的风化室；设于风化室顶部的雾化器；连通至雾化器的输水管；以及连通至风化室内的风管。

2.根据权利要求1所述加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，其特征在于，所述支撑层上设置有滤水型土工织物层。

3.根据权利要求2所述加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，其特征在于，所述滤水型土工织物层的厚度为3～5mm。

4.根据权利要求1所述加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，其特征在于，所述风管包括延伸进所述风化室的主风管以及连通在所述主风管上的若干支风管。

5.根据权利要求4所述加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，其特征在于，所述主风管由所述风化室的中心处贯穿所述风化室，所述支风管在主风管上呈均匀分布。

6.根据权利要求5所述加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，其特征在于，所述主风管外接风机，所述风机入风口处设置阀门。

7.根据权利要求1所述加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，其特征在于，所述雾化器包括喷水总管、连通在喷水总管上的若干喷水支管及设置在喷水支管上的若干喷头，所述喷水总管连接输水管。

8.根据权利要求7所述加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置，其特征在于，还设有储水池，所述输水管的入水口位于该储水池内。

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