固态无机物危险废物的预处理方法与流程

本发明涉及固态危废处理领域，具体涉及固态无机物危险废物的预处理方法。

背景技术：

我国目前危险废物(简称危废)的现行处置方式主要为建设焚烧窑及填埋场进行焚烧、填埋，但这些处置方式均面临着处置费用高、泄漏风险大、征地难等困扰。水泥窑协同处置危险废物是一种新兴的危险废物处置技术，对部分以往只能焚烧和填埋的危险废物进行再利用，既实现了资源利用又节约了处置成本。

rdm生产线(也称固态原料生产线)是将各类固态、硬质无机物进行二级破碎，并除去其中杂质，最终得到满足水泥窑生料磨添加要求的固态产品，原料主要为医药玻璃瓶。传统的固体危废处理比较粗放，通常是将玻璃瓶直接破碎后直接作为水泥原料入窑焚烧，但是这种直接焚烧的方式由于部分玻璃瓶内仍盛装有废液，且玻璃瓶具有铝质或者橡胶质的瓶盖，造成入窑焚烧的危废整体性质参差不齐，使得水泥原料整体的杂质率、含水率含量均不可控，导致水泥原料品质较差，一定程度会影响原料粉磨产能的发挥(系统台产降低、电耗增加、设备故障频发等)或导致烧制后水泥熟料质量的波动；而且由于废液的性质较为复杂，不仅自身存在爆炸和易燃的问题，而且不同废液之间容易发生相互反应而产生易燃气体，存在爆炸的安全隐患问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供固态无机物危险废物的预处理方法，实现固体无机危废处理的精细化，使得处理后的危废杂质率及含水率等指标符合水泥窑烧制水泥的原料入窑要求，保证烧制而成的水泥质量，而且保证烧制过程中的安全性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

固态无机物危险废物的预处理方法，包括如下步骤：

步骤一、预分选

对固态无机物危废来料进行分选，对于能打开瓶盖的玻璃瓶，开盖清洗后投入盛具中；对于不能打开瓶盖的针剂和粉剂类过期小药瓶，直接投入小型破碎机中破碎，投料同时向小型破碎机内加水，破碎后的玻璃渣沥水后投入盛具中；

步骤二、破碎

将玻璃瓶输送至破碎线进行破碎，盛具先横向输送至破碎线的翻转机处，将盛具内的玻璃瓶倒入振动给料机内，振动给料机将玻璃瓶输送至破碎机内进行破碎，破碎后的物料为玻璃渣，玻璃渣中含瓶盖和废液；

步骤三、分离

将破碎后的玻璃渣进行固体和液体的分离，固体进入振动筛分机内，筛上物为瓶盖，筛下物为破碎后的玻璃渣，处理后危废产品的杂质率≤5％，含水率≤5％。

本方案的原理在于：

步骤一中进行预分选，其主要目的是将玻璃瓶内的废液倒出，避免后续破碎时废液溢出产生结晶或者化学反应导致产生爆炸对于能打开瓶盖的玻璃瓶，可以直接打开玻璃瓶倒出玻璃瓶内的废液，并冲洗玻璃瓶，将玻璃瓶内的废液冲洗干净；对于不能打开瓶盖的针剂和粉剂类过期小药瓶，采用小型破碎机破碎的方式，向小型破碎机内加水，破碎机内的玻璃瓶处于液态流动的状态，水起到稀释废液的作用，从而避免了在后续破碎时废液发生反应导致爆炸。

本技术方案中，预分选的目的主要是去除瓶盖及药瓶内的废液，瓶盖中含有较多的橡胶及塑料，在水泥窑烧制后会形成污染排放；废液中含有的有机物成分较为复杂，在后期玻璃瓶进行破碎的过层中容易产生火花，容易出现燃烧或爆炸等隐患，而且不同废液混合后还可能产生化学反应，容易产生可燃气体等不稳定因素，影响水泥窑烧制的安全性；再者，由于本技术方案在固体无机危废处理后，会作为水泥原料进行烧制，投加位置在分解炉的生料系统，由于生料系统工艺参数的要求，不允许有机物的投加，本技术方案通过除去废液能够同时兼顾满足上述的要求。

本技术方案经过预处理之后，危废的杂质率及含水率均能够限定在稳定的曲线范围内，避免在原料粉磨阶段，因含水率和杂质不稳定，会造成系统台产下降，能耗升高，甚至设备故障频发；同时避免在生料煅烧阶段，由于原料杂质成分的不可控，会造成熟料质量波动较大，影响水泥质量。

步骤二中的翻转机用于将盛具内的玻璃瓶倒入振动给料机内，然后输送至破碎机内对玻璃瓶进行破碎。

步骤三中的分离目的是将玻璃瓶破碎后的玻璃渣内含有的废液以及瓶盖分离出去，使得最后的成品中仅包含玻璃渣。

采用本方案能达到如下技术效果：

本发明对玻璃瓶中的废液和玻璃瓶破碎物进行分离，且能够将瓶盖也从玻璃中分离出去，实现了玻璃瓶破碎精细化，处理后危废的含水率及杂质率能够控制在一定范围内，避免含水率过高而耗能过大的问题，也避免了因含水率的差异过大而需要频繁调节窑况造成窑况不稳定的问题；同时避免杂质率过高而影响烧制而成的水泥的易磨性，由于在除杂过程中除去了金属瓶盖等，也避免水泥原料内的重金属超标而影响水泥的初凝效果，从水泥窑烧原料上保证了烧制后水泥的质量。此外，本技术方案通过对废液的处理，避免处理过程中出现爆炸的问题，能够最大程度上保证水泥窑烧制的安全性。

进一步，步骤一的预分选在预分选室内常温条件下进行操作。预分选在独立的预分选室内进行操作，能够避免预分选过程中玻璃瓶内的废液挥发至外界，从而控制了整个生产线的安全。

进一步，步骤一中，预分选操作台两侧可同时分选。由于采取间隙集中生产，以及部分物料存在较强的刺激性或毒性，因此工作台两侧具备同时分选。

进一步，步骤一中，对于能打开瓶盖的极小量的超大尺寸玻璃瓶子，保证尺寸小于250mm。将待破碎的固体危废尺寸控制在250mm以下，保证固体危废的破碎成功。

进一步，步骤二中的翻转机、振动给料机和破碎机以及步骤四中的沥水螺旋输送机和振动筛分机从上到下依次布置。以上各设备采用从上到下的分布，一方面能够使得玻璃瓶自动依次进入各个设备内，另一方面还能减小设备的占地面积。

进一步，步骤二中的破碎采用两级锤式破碎机进行。两级锤式破碎机能够将玻璃瓶破碎成玻璃渣，同时不会破碎铝质或橡胶质的瓶盖，方便后续对玻璃渣和瓶盖进行分离。

进一步，步骤二中，通过两级锤式破碎机对玻璃瓶进行破碎后，玻璃渣的粒径≤8mm。玻璃渣粒径8mm为符合下游产品的要求。

进一步，步骤三中的沥水螺旋输送机的倾斜角度为7°～15°。在此倾斜角度范围内，沥水螺旋输送机同时利于固体的斜向上输送和液体的斜向下流动。

进一步，在将盛具输送到破碎线的过程中是通过叉车运输至步骤二中破碎线的下层辊道线上，通过破碎线的下层辊道线横向输送至立库下层中；步骤二中盛具是通过破碎线的上层辊道线从立库上层输送至翻转机处。预分选完成后，玻璃瓶通过破碎线的下层辊道线输送至立库中，不用另外设置输送辊道线，节约了成本。

进一步，还包括步骤四、成品输送：筛上物进入破碎线的下层辊道线上的盛具中，直接通过破碎线的下层辊道线进入立库中，筛下物进入破碎线的下层辊道线外侧的盛具中，通过叉车将盛具输送至破碎线的下层辊道线再进入立库中。若分别对筛上物和筛下物通过两条下层辊道线输送至立库中，会导致成本较高，本方案仅采用一条下层辊道线对筛上物和筛下物进行输送，能够节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例的俯视图；

图2为图1中a-a截面图；

图3为图1中b向视图；

图4为图1中预分选线的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：立库100、原料暂存场200、预分选线300、破碎线400、上层辊道线1、翻转上料机2、下层辊道线3、翻转机室体4、料仓5、抽风装置6、振动筛分机7、软联接12、振动给料机13、温度传感器14、一级破碎机15、料道16、二级破碎机17、沥水螺旋输送机18、电动单梁悬挂起重机20、送风装置201、预分选室体21、人工分选操作台210、玻璃瓶收集桶211、瓶盖及包装物收集桶212、废液收集桶213、预分选破碎机214、洗瓶池215、废水收集桶216、收集箱217。

如图1所示，本实施例的固体无机物危废处理系统，包括立库100、原料暂存场200、预分选线300和破碎线400，原料暂存场200、预分选线300和破碎线400沿立库100一侧依次分布。

原料暂存场200用于储存固态无机物危废来料(通常为医药玻璃瓶)，固态无机物危废来料通常采用吨袋进行包装。

预分选线300用于对固态无机物危废来料进行人工预分选，预分选线300的结构如图3和图4所示，包括预分选室体21，预分选室体21为上下两层结构，上层内设有人工分选操作台210，人工分选操作台210的中部设有洗瓶池215，洗瓶池215底部伸入预分选室体21的下层，在预分选室体21的下层设有一个废水收集桶216用于收集洗瓶池215内流下的废水。

预分选室体21侧边开有入口，入口处顶部设有pvc磁性吊帘，pvc磁性吊帘能够防止预分选室体21异味气体外泄。预分选室体21顶部设有用于传输原料的电动单梁悬挂起重机20。

人工分选操作台210的两侧均设有废液收集桶213、玻璃瓶收集桶211以及瓶盖及包装物收集桶212。

在人工分选操作台210的外侧还设有一个预分选破碎机214，预分选破碎机214采用锤式破碎机，预分选破碎机214的出料口伸入预分选室体21的下层，在预分选室体21的下层还设有一个收集箱217，收集箱217内设有吊篮。

预分选室体21顶部设有用于向预分选室体21内送入新鲜空气的送风装置201，预分选室体21底部设有抽风装置6，预分选室体21内形成负压。在分选、倒液的过程中，玻璃瓶中的废液可能具有易燃、易挥发、有毒等性质，通过送风装置201和抽风装置6能够将毒物排出预分选室体21外。

如图2和3所示，破碎线400为竖向的四层结构，包括从上到下依次对接的翻转上料机2、料仓5、软联接12、振动给料机13、一级破碎机15、料道16、二级破碎机17、沥水螺旋输送机18和振动筛分机7，振动筛分机的筛孔直径为8mm(满足物料斗的尺寸需求)，该振动筛分机7具有两个出料口，一个为筛上物出料口，一个为筛下物出料口，筛下物出料口的正下方设置有输送辊，筛上物出料口的正下方设置有平台秤，输送辊7和平台秤上均放置有盛装篮。

破碎线400上部与立库100上层通过上层辊道线1连接，破碎线400下部与立库100下层通过上层辊道线1连接。

一级破碎机15和二级破碎机17均为锤式破碎机。一级破碎机15的进料仓5上部加装温度传感器14，破碎机仓发生爆燃时，起到报警作用，关联一级破碎机15和二级破碎机17停机，对破碎机起到安全保护的作用。沥水螺旋输送机18的倾斜角度为7°～15°

破碎线400的顶层为翻转机室体4，翻转上料机2位于翻转机室体4内，翻转机室体4顶部也设有抽风装置6，且翻转机室体4的入口也设有磁性吊帘，在翻转机室体4设置抽风装置6和磁性吊帘的目的也是为了防止翻转机室体4内的异味气体外泄。

本发明还提供一种固态无机物危险废物的预处理方法，包括如下步骤：

步骤一、预分选

原料暂存场200内的固态无机物危废来料通过叉车运输至预分选室体21内，并通过预分选室体21顶部的电动单梁悬挂起重机20将原料传输至人工分选操作台210上共人工进行分选。

对于能打开瓶盖的玻璃瓶，工人直接打开玻璃瓶的瓶盖，瓶盖和包装物投入瓶盖及包装物收集桶212内，然后倒出玻璃瓶内的废液，单只或几只玻璃瓶同时接洗瓶池215的水龙头洗瓶，然后将玻璃瓶投入玻璃瓶收集桶211(盛具)中，若玻璃瓶尺寸过大，工人在盛具上敲碎后再投入盛具中，保证盛具内的玻璃瓶的尺寸小于250mm。

对于不能打开瓶盖的针剂和粉剂类过期小药瓶，投入预分选破碎机214内破碎，同时向预分选破碎机214内加水，预分选破碎机214内的玻璃瓶处于液态流动的状态，破碎后的玻璃渣进入吊篮中，水起到稀释废液的作用，然后将吊篮捞起，将吊篮内的玻璃渣投入盛具内。

步骤二、输送

经过预分选后的玻璃瓶处于盛具内，通过叉车将盛具运输至破碎线400的下层辊道线3上，再通过下层辊道线3横向输送至立库100下层，立库100内的立库输送机将盛具向上输送，再通过破碎线400的上层辊道线1输送至破碎线400。

步骤三、破碎

待破碎的玻璃瓶从上到下依次经过翻转上料机2、料仓5、软联接12、振动给料机13、一级破碎机15、料道16、二级破碎机17，经过一级破碎机15和二级破碎机17将玻璃瓶破碎至8mm以下的玻璃渣，玻璃瓶的进料量为12t/h，破碎后的物料为玻璃渣，玻璃渣中含瓶盖和废液。

步骤四、分离

部分玻璃瓶内的残留的废液和废水流出，沥水螺旋输送机18将破碎后的玻璃与废液进行分离，破碎后的玻璃瓶与瓶盖进入振动筛分机7内，由于瓶盖难以被破碎机破碎，所以瓶盖直径一直保持10mm以上，振动筛分机7将玻璃与瓶盖分离。玻璃从筛下物出料口出料，并进入到输送辊上的盛装篮；瓶盖从筛上物出料口出料并进入到平台秤上的承装篮，平台秤对瓶盖进行计量。盛装篮盛装玻璃和瓶盖后分别进行储存。玻璃瓶和瓶盖单独成为固体危废，能够协同固体危废生产线进行后续的额处理，实现了各个生产线之间的联合处置。

经破碎机破碎后的玻璃渣进入沥水螺旋输送机18内，进行固体和液体的分离，固体进入振动筛分机7内，筛上物为瓶盖，筛下物为破碎后的玻璃渣。

步骤五、成品输送

筛上物进入破碎线400的下层辊道线3上的盛具中，直接通过破碎线400的下层辊道线3进入立库100中进行储存和管理，筛下物进入破碎线400的下层辊道线3外侧的盛具中，通过叉车将盛具输送至破碎线400的下层辊道线3再进入立库100中。

采用本技术方案，对玻璃瓶中的废液和玻璃瓶破碎物进行分离，且能够将瓶盖也从玻璃中分离出去，实现了玻璃瓶破碎的精细化，处理后的危废产品粒度≤8mm，杂质率≤5％，含水率≤5％，整体性能均一稳定，在入窑烧制时无需频繁调节窑况，保证了破碎后的原料的质量。而且由于在预分选的过程中除去了废液，不仅能够保证生料系统的入料要求，而且还能够避免处理过程中出现爆炸的安全隐患，避免废液之间相互反应生成易燃气体的安全隐患问题。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。