垃圾焚烧炉渣综合利用方案

垃圾焚烧炉渣综合利用方案
1、处理工艺
一、总体概述说明
我公司在xxxxxxxxxxxx生活垃圾炉渣及生物质灰渣综合处理服务项目的炉渣处理工艺，是严格按照《垃圾发电厂炉渣处理技术规范》DL/T1938中的基础工艺进一步提高改进，主要是：进料斗+滚筒筛+磁选+破碎+跳汰机+电涡流分选机+摇床+循环水布袋式压滤机。

所有污水和过滤后的生产用水，全部存储在四个离地式密封水罐中，避免采用露天布置、敞口设计、地面转运作业的各类循环过滤水塔，造成车间不卫生不整洁。

我公司保证，所有工艺流程中的工艺禁止采用国家已明令禁止和淘汰的工艺和设备。

通过该工艺，炉渣能达到无害化处理：炉渣中的金属会被筛选、漂洗过滤，炉渣经炉渣厂无害化处理，最终余下的沙土可用于制造新型环保免烧砖及建筑材料和混凝土公司作为混凝土用料等等，达到炉渣无害化处理目标；炉渣能达到减量化处理：炉渣通过多级破碎、二级筛选、四级沉淀过滤、循环水利用、炉渣无害化处理等工序过程后，最终得出环保砂，并用于制造环保砖及水泥辅料，达到炉渣减量化处理目标；炉渣能到达资源化利用：在炉渣的无害化和减量化处理过程
中，得到新型环保免烧砖粉料等产品，实现了炉渣的综合利用，产生了可观的经济效益，达到炉渣资源化利用目标。

二、炉渣处理方案
来自xxxxxxxxxxxx（生活垃圾炉渣及生物质灰渣综合处理服务项目）的炉渣经汽车运至本项目所在的炉渣堆场，经行车上料至受料溜槽，经溜槽送至振动给料机，在振动给料机的输送过程中，混杂在炉渣中的较大粒度杂质会分离，清除出较大粒度杂质的炉渣进入磁力滚筒，初步清除出金属后再进入湿式打砂机，同时冲洗水也从打砂机的上方流入，打砂机将炉渣中100mm 以下的烧结渣块、石块或混凝土块等坚硬的物质充分细碎，并且可以根据制砖厂对炉渣原料的要求将渣粒粉碎到预定的细度，目前，打砂机的出料粒度可以根据后续要求调整到10～0.8mm之间，经破碎处理后的炉渣进入跳汰机。

经打砂机粉碎后的炉渣直接进入锯齿波跳汰机，该设备根据跳汰床层理论分层的规律，其跳汰脉动曲线呈锯齿形，使上升水流快于下降水流，于是，渣粉中的重介质颗粒物质，如金属及其它重物质得到充分沉降，随着下降水流流入跳汰机底部，再通过管路收集；清除出重介质杂物的浆状炉渣原料排至摇床，经过摇床的高效、自动筛选，可以再次将残留在炉渣中的金属类重介质分离，而经过摇床分层的较轻的物质，基本上已经去除了所有金属物质。

而跳汰机跳出较轻物质
（细沙和铝之类）会流出到电涡流分选机进行分选。

经上述多级联合分选，混杂在炉渣中的各类轻重介质绝大部分都被清除出来，由于此时的渣浆含水率很高，直接排入捞渣机区域初沉，经涝渣机捞出堆放于成品渣沥干区，沥干水分后的炉渣通过行车上料，进入高效双层振动筛，筛孔尺寸分别为10mm和4mm，粒度大于10mm的筛上物，返送到打砂机重新破碎，中间产物粒度为10～4mm。

作为砌块加工所需的粗集料，存放于成品炉渣堆场的粗集料区；筛下物粒度小于4mm，作为砌块加工所需的细集料，存放于成品炉渣堆场的细集料区。

泥浆水会流入循环水布袋式压滤机进行过滤。

三、炉渣的资源化利用：
1、炉渣粒径分布：主要在2～50mm 的范围内(占61.1%～77.2%)，基本符合道路建材(骨料、级配碎石或级配砾石等)的级配要求。

2、炉渣溶解盐量较低，仅为0.8%~1.0%，因此炉渣处理处置时因溶解盐污染地下水的可能性较小。

炉渣pH 缓冲能力较强，初始pH值（蒸馏水浸出，液固比为5:1）在11.5 以上（碱性），能有效抑制重金属的浸出。

可用于制备建材骨料或免烧砖（炉渣、水泥、石子、石粉以4:15:15:15 的比例压制成型）。

3、炉渣中废金属的总含量在5%~10%，目前国内的炉渣分拣主
要是分拣炉渣中的铁、铝、铜、不锈钢等金属。

炉渣处理工艺技术流程
四、处理工艺流程
滚笼筛
设备介绍：滚筒筛主要由电机、减速机、滚筒装置、机架、密封盖、进出料口等部分组成，电动机与滚筒装置通过联轴器联在一起，驱动滚筒装置绕其轴线转动，当物料进入滚筒装置后会被带动不停地翻转与滚动，这种物料与筛面的相对运动，使小于网孔的颗粒透过筛孔，从而将砂、砾石、碎石等物料按颗粒大小分成不同级别完成筛分。

当设备工作后，物料进入滚筒装置后，由于滚筒装置的倾斜与转动，使筛面上的物料翻转与滚动，使合格物料（筛下产品）经滚筒外圆的筛网排除，不合格的物料（筛上产品）经滚筒末端排出。

在滚动过程中位于筛子上部的拍打架会一直拍打滚筒装置，防止物料卡在筛网中影响筛子使用。

同时滚筒筛的喷淋可以在滚筒装置转动过程中对筛子表面及物料进行冲洗，使物料更干净。

本项目采用市面上最新款滚筒筛特点：
1.筛分效率高，有效解决筛网堵塞问题；
2.结构简单易操作；
3.运行稳定性高，使用寿命长；
4.环保节能，封闭环境下工作，粉尘少；
5.维修方便，运营成本低。

悬挂式磁力除铁器
悬挂式磁力除铁器工作示意图
设备介绍：
该设备采用国际上最新的第三代希土永磁材料NdFeB之锶铁氧体组成复合磁系，产生强大磁场吸引力的节能型除铁设备。

自身具有不断运转的卸铁皮带，可不断将吸附上来的磁性物料抛进铁箱。

适应于从较厚料层和较大粒度的矿石、煤炭、焦炭、石灰石和炉渣中除去铁磁性物料，挑选铁器。

特点：具有磁场强、寿命长、体积小、安装方便、无需维护、运行可靠的特点。

该设备在本项目中的运用程序：本机与皮带输送机、振动输送机、下料溜槽等输送设备配套使用，清除夹杂在散状物料中0.1-30公斤的铁磁性物质，将吸附在除铁器上的铁磁性物质刮出，这样省去了人工用手清理铁块的麻烦，大大提高了工作效率。

锤式破碎机工作原理图示设备介绍：
炉渣进入碎石机中，遭获得高速回转的锤头的冲击而破碎，破碎了的炉渣原料，从锤头处获得动能，从高速冲向架体内挡板、筛条，与此时炉渣原料相互抨击，遭到多次破碎，小于筛条之空间的加工原料，从空间中排出，个别较大的炉渣，在筛条上又一次经锤头的冲击，碾磨，挤压而破碎，加工原料被锤头从空间中挤出，从而获得所需粒度的生产能力。

特点：
（1）工作锤头，采用新工艺铸造，具有耐磨、耐冲击。

（2）可据炉渣生产要求，调节需要的粒度。

（3）锤破机体结构密封，解决了破碎车间的粉尘污染和机体漏灰问题。

（4）整体设计造型美观、结构紧凑，易损件少，维修方便等优点，是升级换代产品。

（5）结构紧凑，外形美观，耐磨性好，维护方便。

（6)噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348一2008）中2类标准要求限值。

滚筒式磁力除铁器
设备介绍：
湿式滚筒式磁选机主要由圆筒、辊筒、刷辊、磁系、槽体、传动部分组成。

圆筒由3mm厚不锈钢板卷焊成筒，端盖为铝质材料，使用不锈钢螺钉与圆筒组合。

电机通过减速机带动圆筒、磁辊和刷辊作回转运动。

磁系为开放式磁系，装在圆筒内，磁块用不锈钢螺栓固定在磁轭的底板上，磁轭的轴伸出筒外，轴端固定有拐臂，搬动拐臂可以调整磁系偏角，调整合适后可以用拉杆固定。

槽体的工作区域用不锈钢板制作，机架和其他部分用普通钢材焊接而成。

工作时，矿浆经给矿箱流入槽体后，在给矿喷水管的水流作用下，矿粒呈松散状态进入槽体给矿区，在磁场作用下，磁性矿粒向磁极运动并吸附在圆筒上。

由于磁极的极性沿圆筒旋转方向是交替排列的并且在工作时固定不
动，吸附在圆筒上的物质由于磁极交替而产生搅拌现象，夹杂在磁性物质中的非磁性物质在此过程中脱落下来，而最终吸附在圆筒上的物质即是精矿。

精矿随圆筒转到磁系边缘磁力最弱处，在卸矿水管喷出的冲洗水流作用下被卸到精矿槽中。

非磁性或弱磁性矿物留在矿浆中随矿浆排出。

跳汰机
跳汰机工艺流程图示
设备介绍：
炉渣经破碎后达到跳汰机入料粒度范围内，然后通过给料装置均匀给入跳汰机的给料槽，下动式跳汰机正常工作时下动摆杆在偏心连杆机构的作用下上下摆动，通过调节偏心轴的偏心量来调节摆杆上下移动的距离，通过调节电机转速来调节跳汰机的冲次。

下动摆杆做有规律的上下摆动带动鼓膜和下动椎体上下运动，进而对跳汰机内的水流产生了又规律的上下波动，由于偏心连杆机构产生的脉动曲线为正弦波曲线，因此该类型跳汰机产生的水流也类似正弦波脉动水流。

正弦波脉动曲线在跳汰机内形成垂直交变的水流作用力，进入跳汰机分选槽内的炉渣在垂直交变介质流的作用下得以重新分层。

密度较大的金属颗粒在水流中的沉降速度快，处于物料层的下部空间，而密度小
的颗粒在水流中的沉降速度慢，处于物料曾的上层空间，由于密度的差异忄生，密度小的物料很难透过密度大的物料层进入下部空间，因此就将进入跳汰机的物料大致分为两个物料层，重颗粒物透过筛网进入精选槽，轻颗粒物进入出料口排出。

破碎后的炉渣不断给入跳汰机，经过分选，再分别排出，就形成了连续不断的跳汰分选的过程。

本项目采用的跳汰机优点：
本项目锯齿波跳汰机是根据跳汰床层理论分层规律，在传统跳汰机基础上进行研制和改进的一种节能重选设备，其跳汰脉动曲线呈锯齿形，使上升水流快于下降水流：上升时间短、下降时间长；克服了正弦波，脉动曲线跳汰机产生的上升、下降水流和作用时间相同的缺陷，增强了床层的松散度，缓解了吸入作用，使矿物中的重矿粒得到充分沉降，大大提高了设备的选别比能力和回收率。

经与正弦波跳汰机进行工业试验对比，锯齿波跳汰机作业回收率比正弦波跳汰机进行工业试验对比，锯齿波跳汰机作业回收率比正弦波跳汰机分别提高Sn：3.01%，W：5.5%，Pb：1.63%，Zn：2.04%；耗水量减少30%—40%，占地面积减少1/3，且冲程可调整，由于采用电磁调整电机进行拖动使冲次可无级调节。

其性能达到国内先进水平，是目前炉渣生产最理想的节能重选设备之一。

摇床
摇床工作原理图示设备介绍：
1.摇床分选过程：
摇床给水槽给入的冲洗水，铺满横向倾斜的床面，并形均匀的斜面薄层水流。

当物料（浓度为25矿30％的矿浆）由给矿槽自流到床面上，矿粒在床条或刻槽内受水流冲洗和床面振动作用而松散、分层。

上层轻矿物颗粒受到较大的冲力，大多沿床面横向倾斜向下运动成为尾矿，这一侧称为尾矿侧。

而位于床层底部的重矿物颗粒受床面的差动运动沿纵向运动，由传动端对面排出成为精矿，称为精矿端。

不同密度和粒的矿粒在床面上受到的横向和纵向作用不同，最后的运动方向不同，而在床面呈扇形展开，可接出多种质量不同的产品。

2.重选摇床原理分析
矿粒在摇床面上受到三个相互垂直的力的作用：①矿粒在介质中的重力；②横向水流和矿浆流的流体动力；③床面差动往复运动的动力。

位于床条沟内的矿粒群在这些力的作用下，进行着松散分层和运搬分带两项基本分选运动。

床条的型式、床表面摩擦力和床面倾角对分选过程有重要影响
3.粒群在床面上的松散分层
粒群在床上面的松散分层发生在床条之间。

横向水流横越床条运动时，在床条间激起漩涡，位于条沟内的上层矿粒在脉动水流作用下松散。

微细的颗粒呈悬浮状态，稍粗颗粒则在不断翻转中，将重矿物
颗粒转移到下层。

下层矿粒较少受到流体动力作用，在床面的纵向摇动过程中，层间颗粒出现剪切速度差，颗粒间相互挤压、翻转，增大了颗粒间隙，使床层扩张松散。

重矿物颗粒局部压强较大，排挤轻矿物颗粒进入下层。

在这一转移过程中又遇到下层颗粒的机械阻力，那些粒度较小的颗粒，穿过粗颗粒进入同一密度层的下部，实现析离分层。

分层结果是细微重矿物在最底层，上部是粗粒重矿物并有部分细粒轻矿物混杂，再上是粗粒轻矿物。

微细粒则悬浮在最上层被横向水流冲走。

4.粒群在床面上的运搬分带粒群在条沟内进行松散分层的同时，还要受到横向水流的冲洗作用和床面纵向差动摇动的推力作用。

在水流中悬浮的微细颗粒横向速度最大。

随着颗粒向精矿端移动、床条高度降低，位于床条沟内的分层矿粒依次被剥离出来。

粗粒轻矿粒横向速度较大，以下依次是细粒轻矿物、粗粒重矿物。

细粒重矿物可保持到最远纵向距离，达到精矿端。

颗粒的纵向运动是由床面运动转变方向时的加速度不同所引起。

从传动端开始，床面前进速度逐渐增大，在摩擦力带动下，颗粒随床面的运动速度也在加大。

床面前进到终点，突然以很大的负加速度转为后退，在床面的摩擦力不足以克服颗粒的前进惯性为时，颗粒便相
对于床面向前滑动。

颗粒开始滑动时所具有的惯性加速度称为颗粒的临界加速度，其值与颗粒密度和床面摩擦系数有关。

位于底层的重矿物颗粒，受床面摩擦力影响最大，床面的加速度每超过该颗粒的临界加速度，即可使颗粒沿床面加速度的反方向（惯性力方向）前进一步，由于床面的负加速度大大超过正向加速度，故重矿物颗粒总是表现为向精矿端移动。

而位于上层的轻矿物颗粒与下，层粒位于不稳定接触之中，摩擦系数较小，受床面移动的作用力弱，上表现为前后摇摆运动，向精矿端运动距离较小。

这样就增大、重物矿的移动距离差。

综上所述，矿粒在横向水流冲洗和床面纵向摇动作用下，细粒重矿物向精矿端运动速度最大，而向尾矿段（横向）运动速度最小，粗粒轻矿物的运动速度则正好相反。

其他类型矿粒的运动介于两者之间（不包括矿泥）。

不同性质矿粒沿不同方向运动的结果，便在床面上展开了扇形分带。

在精矿端和尾矿段分别接出后即得精矿、中矿、尾矿及矿泥。

大型捞沙机分离器工作流程图示
大型捞沙机分离器的工艺优点：
1、可分离出粒径≥0.2mm 的颗粒，分离效率可达96%~98%；
2、采用无水中轴承，衬条为快装式，维护方便；
3、结构紧凑,重量轻；
4、新型传动装置,减速器为先进的轴装式,安装对中方便；
5、内设尼龙衬板,耐磨且便于更换；
6、螺旋轴向位置可调，便于调整其尾端和箱壁的安全间隙。

涡电流分选机
涡电流分选机工作原理图示
设备介绍：
涡电流分选机是利用导体在高频交变磁场中产生感应电流的原理进行设计的。

工作时，在分选磁辊表面产生高频交变的磁场，当有导电性的有色金属经过磁场时，会在有色金属内感应出涡电流，此涡电流本身会产生与原磁场方向相反的磁场，有色金属(如铜、铝等)则会因为磁场的排斥力作用而沿其运输方向向前飞跃，实现与其他非导体物或非金属类物质的分离，达到分选的目的。

由于铝料的密度比非金属炉渣的密度只是稍微大一些，用浮力选的工序很难将铝料从炉渣中分选出来，如果不经过铝分选系统工序的处理，净化后的炉渣制砖时由于铝料的氧化反应而造成砖体炸裂。

而铝料经过有色金属涡电流分选机时，会产生涡电流而产生反向的磁场力，与涡电流分选机的本身磁场相排斥。

从而从炉渣中飞流出来。

经过有色金属分选后的尾渣进入二级破碎工序进行破碎，使尾渣的颗粒直径达到4mm以下，用作制砖主要添加料使用。

压滤机
压滤机工作原理图示
压滤机的过滤原理：
1、依靠重力、压力和支撑力的共同作用。

压滤机在处理悬浮液
时，会依靠重力和外界施加的压力，促使悬浮液向特定的方向流动，悬浮液内的杂质会受到过滤介质的支撑力而被截留，实现滤液与杂质的分离。

2、压滤机的工作方式，压滤机是使用滤布作为过滤介质，滤布多被铺在压滤机的板框或条带上，滤布的铺放必须平整无打折，否则会影响过滤的效果。

压滤机通常会设计有专门安装和固定滤布的部件，例如板框压滤机会使用压紧板来固定滤布及滤板。

压滤机在操作时，会通过泵或皮带等设备，将悬浮液输送到操作部位，之后悬浮液会在重力和压力的作用下流动，滤液汇入压滤机的集液部件，而滤布对悬浮液中的杂质进行截留，将滤液与杂质分离，在滤布上形成滤饼。

五、水循环工程利用方案
水泵
六、离地式处理沉淀水罐方案
我公司运用四个离地式沉淀大水罐，进行水循环使用。

循环水罐工作原理：三氢净化体是基于重力沉降作用的固液分离设备，可将含固量为2%～10%的矿浆废水通过重力沉降，提升为浓度40%～60%泥浆，罐体上部实现清水溢流，从而达到污水净化、固液分离的目的。

工作流程：处理物料的废水经过料道进入中心进料筒，并经过缓流、絮凝等一系列作用，使增稠的底流泥浆由罐体底部的出料口排出，并进入压滤机等其他设备，压滤成泥饼。

罐体上部产生清洁度较高的清水（溢流澄清液），由顶部的出水口排出，清水可循环利用，实现生产废水零排放。

性能特点：
1、全自动清洗、全自动排泥、节省人工工时；
2、采用悬浮过滤、介质吸附、沉淀工作原理，无净化膜，无易损件；
3、罐体采用优质碳素钢（或不锈钢、环氧玻璃钢等）材料，具有较好的强度及耐腐蚀性；
4、药剂使用成本低，处理量大，处理效率高，性能稳定；
5、体积小、占地面积小、安装方便快捷；
6、整机使用寿命10-15 年，一次性投资少、经济效益显著；
7、净化后水体质量完全可达到国家排放标准，也可回用。

七、项目达标排放的工艺方案
8、污泥脱水系统：泥浆处理的技术方案（渣泥去向）
当循环水重复用于炉渣的清洗时，炉渣中的部分细颗粒会逐渐迁移到水中，形成污泥，该等污泥因污泥中含部分细金属颗粒以及氯
盐，一旦直接排放到环境中，将造成二次污染，故须作脱水干化处理。

该类污泥产生率约为炉渣的1%左右，因终端产品为道路基层材料或路面铺装用砖制品，故干化后仍可继续利用。

炉渣预处理湿法工艺污水中含有大量泥浆，部分含有金属，含泥含沙量高。

根据含水量和处理标准的不同，拟采用带式污泥脱水机对污泥进行干化，带式污泥脱水机为一种高效脱水设备，可以连续压滤，产品采用高强度材料制作，具有处理能力大，脱水效率高，使用寿命长等显著特点。

干化方式简述如下：
首先，原污泥通过污泥泵沉淀罐中从而和上清液分离，进行絮凝沉淀。

因为原污泥的含水率通常能达到99.5%，所以污泥必须浓缩以减少污泥的体积。

而后，进入带式污泥脱水机进行脱水。

带式污泥脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。

1）化学预处理脱水阶段
为了提高污泥的脱水性,改良滤饼的性质,增加物料的渗透性,需对污泥进行化学处理,本机使用独特的“水中絮凝造粒混合器”的装置以达到化学加药絮凝的作用，该方法不但絮凝效果好，还可节省大
量药剂，运行费用低，经济效益十分明显。

2）重力浓缩脱水阶段污泥经布料斗均匀送入网带，污泥随滤带向前运行，游离态水在自重作用下通过滤带流入接水槽，重力脱水也可以说是高度浓缩段，主要作用是脱去污泥中的自由水，使污泥的流动性减小，为进一步挤压做准备。

3）楔形区预压脱水阶段
重力脱水后的污泥流动性几乎完全丧失，随着带式压滤机滤带的向前运行，上下滤带间距逐渐减少，物料开始受到轻微压力，并随着滤带运行，压力逐渐增大，楔形区的作用是延长重力脱水时间，增加絮团的挤压稳定性，为进入压力区做准备。

4）挤压辊高压脱水阶段
物料脱离楔形区就进入压力区，物料在此区内受挤压，沿滤带运行方向压力随挤压辊直径的减少而增加，物料受到挤压体积收缩，物料内的间隙游离水被挤出，此时，基本形成滤饼，继续向前至压力尾部的高压区经过高压后滤饼的含水量可降至最低。

物料经过以上各阶段的脱水处理后形成滤饼排出，通过刮泥板刮下，上下滤带分开，经过高压冲洗水清除滤网孔间的微量物料，继续进入下一步脱水循环。

污泥脱水压滤机工作原理如图1-3 所示。

污泥脱水压滤机
综上，处理出的渣泥通过皮带输送机输送，与炉渣出来的沙均匀混合在一起用于制砖，由于原料含泥量多，所以加大制砖水泥用量及其他材料配比好就可保障水泥砖的强度要求。

九、生产污水循环利用系统
项目生产废水主要为冲洗废水破碎机、跳汰机、摇床等用水经收集沟收集后通过沉淀罐进行沉淀处理，处理后进入蓄水塔，采用加压设备回用至破碎机、跳汰机、摇床等工序。

故项目无生产污水对外排放。

生产污水经过沉淀罐处理后，上清液流回储水塔，作为生产用水循环使用，泥渣经过与炉渣的细沙均匀混合处理后作制砖材料使用。

离地式沉淀水罐与储水塔合并建设。

沉淀水罐沉淀时间为0.5h，。