危险废弃物预处理工艺的制作方法

本发明涉及一种危险废弃物的处理工艺，尤其是涉及一种危险废弃物预处理工艺。

背景技术：

随着现代社会工业化的不断发展，在工厂生产中产生的废弃物尤其是危险废弃物日益增多，

根据国家危险废物名录统计危险废物共分49类3000多种，其中绝大部分宜采用焚烧方式进行减量处理。

物料能够在炉内彻底焚烧的前提条件是：①焚烧速率相对一致；②低位热值相对统一；③不能出现剧烈的爆燃反应；

危险废物的理化特性波动范围较大，如质量的波动范围为几毫克～15公斤左右；含水率波动范围为0～70％；热值的波动范围为600大卡～1000大卡。且物理形态各异，如固态、液态、膏状、粉状等，和不兼容物质混配时，时常发生剧烈反应，产生有害气体或爆燃事故。

目前采用物料进行简单混合搭配直接送入焚烧炉焚烧的方式，在入焚烧炉之前未进行针对性的预处理，导致焚烧效果不稳定，燃尽率偏低，造成尾气处理难度大、排放不易达标，灰渣中未烧尽的有机质含量高等环境污染问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种危险废弃物预处理工艺，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

本发明具体提供了一种危险废弃物预处理工艺，包括粗粉料危险废弃物、固态危险废弃物、膏状危险废弃物、特种危险废弃物以及液态危险废弃物预处理，分别用于对粗粉料危险废弃物、固态危险废弃物、膏状危险废弃物、特种危险废弃物以及液态危险废弃物进行预处理，其中，被同批预处理的粗粉料危险废弃物、固态危险废弃物、膏状危险废弃物、特种危险废弃物以及液态危险废弃物之间满足相容性并且热值介于预定的范围内。

根据本发明的危险废弃物预处理工艺，可以将进入焚烧系统的物料预先统一物理形态并进行相容性和热值配伍，以使物料在焚烧系统中燃烧充分，燃烧稳定且效率提高。

在本发明的一个具体实施例中，粗粉料危险废弃物预处理用于分离粗粉料危险废弃物中所包含的固态危险废弃物，包括对粗粉料进行筛分，将筛分后的筛下物输送到粗粉料仓中，而筛分后的筛上物被与固态危险废弃物一起再进行预处理。粗粉料危险废弃物预处理还包括干化步骤，用于在筛分之前干化无机污泥类物质。进一步地，粗粉料危险废弃物预处理步骤还包括除铁步骤，用于除去筛上物中所包含的铁。本发明通过对粗粉料进行预处理，可以用于将粗粉料与其它物料组合以统一物料的物理形态，并且通过干化和除铁以提高焚烧效果。

在本发明的一个具体实施例中，固态危险废弃物预处理用于对固态危险废弃物进行预处理，包括将固态危险废弃物进行破碎，并且将破碎后的固态危险废弃物与粗粉料危险废弃物和膏状危险废弃物一起成型之后输送到储存仓中。通过该步骤，可以将固体废物破碎成小的固态危险废弃物，并且将该小的固态危险废弃物与粗粉料危险废弃物和膏状危险废弃物一起成型而使得能够使其被充分焚烧。

在优选实施例中，固态危险废弃物预处理还包括收尘步骤，用于收集破碎过程中产生的粉尘，并将所收集的粉尘与破碎后的固态危险废弃物一起输送到储存仓中。通过该实施例，可以不将所产生的粉尘进行外排，从而能够具有良好健康的操作环境。

在本发明的一个具体实施例中，在物料进入储存仓前对物料进行PH值调节。通过调节物料的PH值，控制酸性污染物含量，控制焚烧过程中酸性物质对焚烧设备的腐蚀，并且有助于焚烧尾气达标。

在本发明的一个具体实施例中，膏状危险废弃物预处理包括对膏状危险废弃物进行加热，对加热后的膏状危险废弃物进行过滤，将呈液态的膏状危险废弃物与固态危险废弃物以及粗粉料危险废弃物一起成型。通过该实施例，可以将膏状危险废弃物分离成为液态和固态的物料而分别进行处理，从而有助于方便进行输送并且防止二次粘结。

在本发明的一个具体实施例中，特种危险废弃物预处理用于对特种危险废弃物进行预处理，包括对特种危险废弃物进行分装，并且将分装后的特种危险废弃物通过悬吊输送单元输送到焚烧系统中。

优选地，特种危险废弃物预处理包括将分装后的特种危险废弃物通过悬吊输送单元输送到焚烧系统中，悬吊输送单元包括吊箱和用于输送吊箱的输送装置(该输送装置具体地为悬挂链)。通过调整该悬吊输送单元的运行速度，能够以控制的量将分装后的特种危险废弃物输送到燃烧系统中。

优选地，特种危险废弃物预处理还包括利用分配器将分装后的特种危险废弃物分配到悬吊输送单元中，由此，可以对分装后的特种危险废弃物进行方便地分配。分配器可以是转盘分配器,该转盘分配器包括多个彼此分隔开的接收室，以在接收室中接收输送来的特种危险废弃物。

在本发明的一个具体实施例中，液态危险废弃物预处理用于对液态危险废弃物进行预处理，包括首先对液态危险废弃物进行过滤，将过滤后的不同液态危险废弃物进行混配然后进行乳化，并且将乳化后的液态危险废弃物根据热值配伍输送到焚烧系统中。通过该步骤，可以使液态危险废弃物容易燃烧，并且能够辅助其它物料进行焚烧。

优选地，在将乳化后的液态危险废弃物输送到焚烧系统中之前，液态危险废弃物按照热值的高低被单独存放，以与待进入焚烧系统中的其它物料进行热值配伍。另外，可以通过控制向焚烧系统中输送的计量速度来进行热值配伍。

优选地，从液态危险废弃物中所过滤出的固态危险废弃物被引入破碎机中进行破碎处理。

另外，该危险废弃物预处理工艺还包括通风和净化步骤，从而可以确保有害气体不外溢。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明：

图1示出了根据本发明的危险废弃物预处理工艺的流程图；

图2为根据本发明的危险废弃物预处理系统的总体示意图；

图3示出了图1中的粗粉料危险废弃物预处理单元；

图4示出了图1中的固态危险废弃物预处理单元；

图5示出了图1中的特种危险废弃物预处理单元；以及

图6示出了图1中的液态危险废弃物预处理单元。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明作进一步描述。这些附图仅以示意的方式说明本发明的基本结构，因此仅显示与本发明有关的构造。

图1总体上示出了根据本发明的危险废弃物预处理工艺的流程图。

由图1可以看出，本发明的危险废弃物预处理工艺包括粗粉料危险废弃物、固态危险废弃物、膏状危险废弃物、特种危险废弃物以及液态危险废弃物预处理，分别用于对粗粉料危险废弃物、固态危险废弃物、膏状危险废弃物、特种危险废弃物以及液态危险废弃物进行预处理。

在本文中，粗粉料危险废弃物是指其所包含的大部分物料的尺寸小于或等于50×50×80mm，例如颗粒料或粉料危险废弃物；固态危险废弃物一般是指尺寸大于50×50×80mm的固态危险废弃物。

膏状危险废弃物一般为粘稠的半固态物质，特点是粘性强且流动性差，大部分具有刺激性气味且具有毒性。有机态的膏状危险废弃物较为常见，其中苯、酚和氯的含量较高，例如油漆。

也有一些膏状危险废弃物在常温状态(20℃以下)下呈固态，在温度变高之后呈现流动性且变得较粘(例如在30℃下即软化)，例如精、蒸馏的残渣。

特种危险废弃物包括特种的固态危险废弃物、液态危险废弃物以及膏状危险废弃物等，这类物质的特点是化学性质较为活跃，极易与其它物质发生反应，并且具有强氧化性、剧毒性或者易爆炸性，例如三价钴盐、过氧化物、氰化物、高卤酸盐等，这些物质需要被隔离处理，以免发生爆炸或者与其它物质发生剧烈反应。

对于从外部运输来的粗粉料危险废弃物、固态危险废弃物、膏状危险废弃物、特种危险废弃物以及液态危险废弃物，首先在中控室被预先进行成分检测并且由中控室对这些危险废弃物进行热量配伍，以使得同批进入焚烧炉进行焚烧的这些物料之间具有相容性，从而保证焚烧过程的安全性，同时还要使得进入焚烧炉的各批物料的热值具有稳定性，从而能够保持充分燃烧。

具体地如该图1所示，粗粉料危险废弃物预处理用于分离粗粉料危险废弃物中所包含的少量固态危险废弃物。粗粉料危险废弃物经粗粉料输送皮带输送到粗粉料输送仓，并最终被输送到分料筛中进行筛分。筛下物(细料，其占粗粉料危险废弃物的大部分)被输送到粗粉料仓中，筛上物(粗料，其仅占粗粉料危险废弃物的一小部分)被输送到固态危险废弃物预处理单元中被再次进行处理。

粗粉料危险废弃物预处理还可以包括干化步骤，用于干化含有70-80％的水分的无机污泥类物质，然后将干化后的无机污泥类物质输送到粗粉料输送仓。

粗粉料危险废弃物预处理还可以包括除铁步骤，用于除去筛上物中所包含的铁。

固态危险废弃物预处理用于对固态危险废弃物进行预处理。需要破碎的固态危险废弃物通过仓储系统和叉车将危险废弃物按配伍计算的要求取出，经提升机输送到破碎机中进行破碎，使得破碎后的物料粒径小于或等于50×50×80mm。破碎后的固态危险废弃物被输送到搅拌装置中。

固态危险废弃物预处理还包括收尘步骤，用于收集破碎过程中产生的粉尘，并将所收集的粉尘与破碎后的固态危险废弃物一起输送到储存仓中而不进行外排。

在储存仓前设置有石灰加料装置(添加石灰来起到预调PH值的作用)，通过石灰加料装置将来自石灰仓的石灰根据中控室的热值配伍通过计量设备输送到搅拌装置。

将破碎后的固态危险废弃物与粗粉料危险废弃物(筛下物)和膏状危险废弃物(呈液态)在搅拌装置中一起成型之后输送到储存仓中，并且从储存仓中被输送到焚烧系统中进行焚烧。

膏状危险废弃物预处理包括将膏状危险废弃物在加热装置中进行加热，以使膏状危险废弃物变为流动性强且不易对其所接触的物体形成粘结的液态。

然后，对加热后的膏状危险废弃物进行过滤，将呈液态的膏状危险废弃物与固态危险废弃物以及粗粉料危险废弃物一起搅拌成型。在搅拌时，通过加入助凝剂并且通过搅拌而将膏状危险废弃物与固态危险废弃物以及粗粉料危险废弃物一起成型，从而方便运送并且能够提高其焚烧效率。搅拌过程中所用的助凝剂例如为来自石灰仓中的石灰。通过加入石灰可以中和膏状危险废弃物的酸碱度并提高软化温度。

并且将膏状危险废弃物中所包含的固态物质输送到固态危险废弃物预处理单元中的破碎机进行破碎处理。

特种危险废弃物预处理用于对特种危险废弃物进行预处理，包括对特种危险废弃物进行分装，并且将分装后的小包装特种危险废弃物通过悬吊输送单元输送到焚烧系统中进行焚烧。

液态危险废弃物预处理用于对液态危险废弃物进行预处理，以使液态危险废弃物充分混合从而便于燃烧。液态危险废弃物预处理包括将液态危险废弃物在受料器(例如过滤罐，过滤器)中进行过滤。

从液态危险废弃物中所过滤出的固态危险废弃物被引入破碎机中进行破碎处理。

经过过滤后的液态危险废弃物被引入混配器中进行混配。

经过混配后的液态危险废弃物被一起引入到乳化机中。在乳化机中对液态危险废弃物进行乳化，具体的是，液态危险废弃物在乳化机中进行高速离心运动，分子被切割以使其乳化。

经乳化后的液态危险废弃物(混合废液)按照热值的高低被暂存于三个不同的储罐中，这三个储罐分别用于暂存高、中、低的热值的液态危险废弃物。

当输送到焚烧炉中的物料的热值较低时，计量配送系统从储存有高热值液态危险废弃物的储罐中取出液态危险废弃物与之进行配伍，以使得焚烧炉内的物料的热值均匀，从而能够实现物料充分燃烧的目的，反之，当输送到焚烧炉中的物料的热值较高时，计量配送系统可以从储存有低热值液态危险废弃物的储罐中取出液态危险废弃物与之进行配伍。另外，也可以通过调节计量配送系统的配送速度也能够实现物料热值的配伍。

该危险废弃物预处理系统为密闭状态并且配有通风系统，通风系统设置有活性炭吸附装置，从而使得有害气体不会外溢，能够充分地防止周围环境受到污染。

需要注意的是，对于物料的相容性，是指两种及以上危险废弃物混合应防止发生以下情况：产生大量热量或高压、产生火焰、发生爆炸、产生易燃气体、产生有毒气体、剧烈的聚合反应以及有毒物质的溶解。

除了物料之间的相容性外，还应保证物料与盛放容器之间的相容性。

对于物料热值的稳定性，是指对物料进行配伍，以使物料的热值尽可能介于一定的范围内以减少辅助燃料的用量。物料的热值不仅影响焚烧炉的辅助燃料的用量，还会影响焚烧炉的处理能力。热值太低，需要启动辅助燃料系统以使废物燃烧完全，造成运行费用增加；热值太高，使焚烧炉的炉温难以控制，设置需要用惰性物质(过量空气、水等)限制炉温，同时使处理能力下降。因此物料的热值需要控制在一个适当的范围内，保证系统运行的经济可靠。

在对物料进行配伍时，还要注意以下几种情况：

1)控制酸性污染物的含量。控制酸性污染物的含量以保证焚烧系统的正常运行和尾气的达标排放。卤化有机物不仅影响废物的热值，也影响废物燃烧后的酸性气体含量和烟气处理系统的运行，控制不合理还易造成氯气的产生，其腐蚀性更大。同时，运行时应该对物料进行详细分析，对那些卤素含量高、数量大的危险废物应尽量均匀焚烧，且应控制整体数量。

2)控制重金属的含量，以保证在焚烧时焚烧系统的正常运行和尾气的达标排放。有机重金属类物质应控制整体数量均匀入炉焚烧。由于这些废物的毒性特性，一般采用桶状废物入炉的方式处理，可以在每次的含量及次数上进行控制。

3)控制磷的含量。危险废物中磷主要是有机磷化物，焚烧产生的P2O5在400－700℃会对金属产生加大的腐蚀，如果不控制好磷的含量，则余热锅炉使用寿命会大大缩短。

4)减少异味物质的无组织排放。对于异味较大的危险废物，可直接焚烧的应减少其配伍操作。不可直接焚烧的，要严格控制其配伍过程中挥发。

图2示出了一种执行根据本发明的危险废弃物预处理工艺的预处理系统的示意图，其主要包括粗粉料危险废弃物预处理单元1、固态危险废弃物预处理单元2、特种危险废弃物预处理单元3和液态危险废弃物预处理单元4，它们分别用于对粗粉料危险废弃物、固态危险废弃物、特种危险废弃物以及液态危险废弃物进行预处理。

以下根据附图详细说明该危险废弃物预处理系统的各个单元的详细结构。

图3示出了粗粉料危险废弃物预处理单元1。该粗粉料危险废弃物预处理单元1用于分离粗粉料危险废弃物中所包含的少量的固态危险废弃物，比如包含于粗粉料中的塑料、包装箱等物体。该粗粉料危险废弃物预处理单元1包括粗粉料接收仓11、粗粉料输送皮带12、分料筛13、筛下物输送皮带14、筛上物输送皮带15以及粗粉料仓16。

粗粉料接收仓11用于接收从外部运输来的粗粉料危险废弃物。粗粉料输送皮带12(该粗粉料输送皮带为爬坡皮带)用于将所接收的粗粉料输送到位于分料筛(例如滚动筛)13之前的提升机(图中未示出)中，经过该提升机将粗粉料危险废弃物提升到分料筛13中。分料筛13用于对粗粉料进行筛分，筛下物经由筛下物输送皮带14被输送到粗粉料仓16中，筛上物经由筛上物输送皮带15以及输送皮带21被输送到固态危险废弃物预处理单元2中被再次进行处理(被破碎)。

粗粉料危险废弃物预处理单元还包括干化机(图中未示出)，用于将无机污泥类物质进行干化(烘干)处理。具体地，干化机设置在粗粉料接收仓11之前，用于将无机污泥类物质进行干化，经过干化处理的无机污泥类物质被输送到粗粉料接收仓11。

粗粉料危险废弃物预处理单元1还包括除铁器(未示出)。该除铁器包括环形皮带，该环形皮带围绕筛上物输送皮带15运动。在环形皮带的上方设置有电磁铁，以将筛上物中的铁吸附到该环形皮带上。当环形皮带运行到筛上物输送皮带15的上方时，借助磁力将筛上物中的铁吸附到环形皮带上，当环形皮带运行到筛上物输送皮带15的下方时，由于磁力消失，因此所吸附的铁从环形皮带落下而被另行收集。

图4示出了用于对大型固态危险废弃物进行破碎的固态危险废弃物预处理单元2。

该固态危险废弃物预处理单元2包括提升机22、破碎机23(在本实施方式中为剪切式破碎机，并且总共设置为两台)和固态危险废弃物输送皮带24。

需要破碎的固态危险废弃物通过仓储系统和叉车将危险废弃物按配伍计算的要求取出，经过提升机22供应到剪切式破碎机中进行处理，破碎后的固态危险废弃物的粒径小于或等于50×50×80mm。破碎后的固态危险废弃物通过固态危险废弃物输送皮带24和汇总皮带25被输送到搅拌装置(未示出)中，并且在搅拌装置中与粗粉料危险废弃物(来自筛下物料仓16中所储存的筛下物)和膏状危险废弃物(经加热溶化之后的膏状危险废弃物)一起成型成物性和尺寸均匀的块状或棒状之后被输送到储存仓6中。

固态危险废弃物预处理单元2的破碎机23还包括收尘器(未示出)，用于收集破碎过程中产生的粉尘，并将该所收集的粉尘与破碎后的固态危险废弃物一起输送到储存仓6中而不进行外排。

根据中控室的热值配伍将粗粉料危险废弃物从粗粉料仓16输送到汇总皮带25。

同时，在储存仓6前(例如搅拌装置上)设置有石灰加料装置(添加石灰来起到预调PH值的作用)，通过石灰加料装置将来自石灰仓5的石灰根据中控室的热值配伍通过计量设备来进行添加。

虽然在图中未示出，但根据本发明的危险废弃物预处理系统包括膏状危险废弃物预处理单元。该膏状危险废弃物预处理单元主要包括加热装置和过滤器。

来自仓储系统的膏状危险废弃物连同盛放容器一起被输送到加热装置中进行加热。加热装置例如通过电加热的方式对盛放有膏状危险废弃物的盛放容器进行加热，从而将盛放容器中的呈固态或半固态的膏状危险废弃物变为流动性强且不易对其所接触的物体形成粘结的液态。

然后，将呈液态的膏状危险废弃物从盛放容器倒入过滤器中。在过滤器中，对加热后的膏状危险废弃物进行过滤以进行固液分离。将呈液态的膏状危险废弃物输送到固态危险废弃物预处理系统的搅拌装置中与固态危险废弃物以及粗粉料危险废弃物一起进行成型。将膏状危险废弃物中所包含的固态物质输送到固态危险废弃物预处理单元中的破碎机进行破碎处理。

图5示出了特种危险废弃物预处理单元3，该特种危险废弃物预处理单元3包括分包机31、32和悬吊输送单元7。分包机31、32用于将集中运送来的特种危险废弃物进行分装(分开包装成小包装，例如分装到小的密封瓶或罐中)，并且将分装后的小包装特种危险废弃物通过悬吊输送单元7输送到焚烧系统中。

分装好的小包装特种危险废弃物被存放在存储部33处。

小包装特种危险废弃物通过分配器34被以预定的间隔输送到悬吊输送单元7中，再经由悬吊输送单元7输送到焚烧系统中进行焚烧。

在本实施方式中，分配器34为转盘分配器。该转盘分配器34包括多个彼此分隔开的接收室，以在接收室中接收从存储部33处输送来的小包装特种危险废弃物。该转盘分配器34以一定的速度进行旋转，以将所接收的小包装特种危险废弃物分批分配到悬吊输送单元7中。

悬吊输送单元7在本实施方式中为悬挂链输送单元，当然其也可以是其它类型的输送单元。

悬吊输送单元7主要包括悬吊箱71和悬挂链72。悬挂链72以一定速度进行循环运动。悬吊箱71悬吊于悬挂链72上以运送从转盘分配器34分配来的小包装特种危险废弃物。

来自存储部33处的小包装特种危险废弃物被分配至悬吊输送单元7中的过程如下：小包装特种危险废弃物被分别输送到转盘分配器34的各个接收室中；转盘分配器34携带着小包装特种危险废弃物进行旋转；转盘分配器34的运行速度被设定成与悬挂链72的运行速度一致，从而当其中一个悬吊箱71到达转盘分配器34所在的位置时，转盘分配器34中所携带的小包装特种危险废弃物从溜板正好落入该悬吊箱71中，由此进行小包装特种危险废弃物至悬吊箱71中的分配。

悬挂链72携带着悬吊箱71以环形的方式运行，并且当悬吊箱71到达焚烧系统的窑头8处时，在窑头8处设置有撞杆(未示出)，该撞杆撞到悬吊箱32的下部以使得悬吊箱71翻转，从而使其中的小包装特种危险废弃物落入窑头8中，然后悬吊箱71借助重力复位，并继续向下运行以循环运送小包装特种危险废弃物。

图6示出了液态危险废弃物预处理单元4。液态危险废弃物预处理单元4用于对液态危险废弃物进行预处理，以使液态危险废弃物充分混合从而便于燃烧。

该液态危险废弃物预处理单元4主要包括受料器41(例如为过滤罐)、混配器42、乳化机43和计量配送系统44。

受料器41用于将液态危险废弃物进行多次过滤，例如四至五级的过滤。一级过滤例如为粗筛网过滤，以过滤掉液态危险废弃物中所包含的布以及纸等。二级过滤的滤网例如为50目，以滤掉液态危险废弃物所包含的泥沙等。三级过滤的滤网例如为100目，以滤掉相对粗的物质。四级过滤的滤网例如为200目。

受料器在完成过滤后其过滤网要取出进行清洗，然后再利用安全废液进行过滤，以保证操作时的安全问题。

经过过滤后的液态危险废弃物被引入混配器42中进行混配。

经过混配后的液态危险废弃物被引入到乳化机43中。在乳化机43中对液态危险废弃物进行乳化，具体的是，液态危险废弃物在乳化机中进行高速离心运动，分子被切割以使其乳化。

经乳化后的液态危险废弃物(混合废液)被暂存于储罐45、46和47中，这三个储罐分别用于暂存热值不同的液态危险废弃物。当从储存仓6和悬吊输送单元7输送到焚烧炉中的物料的热值较低时，计量配送系统44从储存有高热值液态危险废弃物的储罐中取出液态危险废弃物与之进行配伍，以使得焚烧炉内的物料的热值均匀，从而能够实现物料充分燃烧的目的，反之，当从储存仓6和悬吊输送单元7输送到焚烧炉中的物料的热值较高时，计量配送系统44可以从储存有低热值液态危险废弃物的储罐中取出液态危险废弃物与之进行配伍。另外，通过调节计量配送系统44的配送速度也能够实现物料热值的配伍。

该危险废弃物预处理系统为密闭状态并且配有通风系统，通风系统设置有活性炭吸附装置，从而使得有害气体不会外溢，能够充分地防止周围环境受到污染。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。