化学实验室垃圾焚烧处理系统的制作方法

本发明涉及废弃物处理领域，特别涉及化学实验室垃圾焚烧处理系统。

背景技术：

化学性实验废液来源主要有：多余的样品、标准曲线、样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水，如各种酸碱废液、含氟废液、重金属废液等，实验中以有机试剂作溶剂时，往往需要量很大，因此其排放量也十分可观，一般废水则主要来源于仪器清洗用水、实验室的清扫用水以及大量使用的洗涤用水等等，如果不能对这些废液进行妥善的处理，其将对周围的环境产生极大的不良的影响，甚至会危及到其他生物和人的生命。

实验室所产生的固体废物包括残留的固体试剂、多余固体试剂、沉淀絮凝反应所产生的沉淀残渣、消耗和破损的实验用品(如，玻璃器皿、包装材料等)、残留的或失效的固体化学试剂；另外，还会有纸张等的办公耗材和实验室的常用滤纸等，这些固体的废弃物有复杂的组成，对环境的危害较大，尤其是一些过期失效化学药剂，若将这些固体废弃物随意排放，一旦混入居民环境，会对居民的生活环境和生命健康造成巨大威胁。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决背景技术而提出的化学实验室垃圾焚烧处理系统，该处理系统包括清洗系统、回转焚烧系统、余热利用系统和烟气处理系统，本发明的处理系统不仅能够对化学实验室垃圾进行处理，还能够对产生的废水进行循环处理，实现对化学实验室废弃物的综合处理，还能够对焚烧产生的烟气进行处理，防止二次污染的产生，具有良好的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

化学实验室垃圾焚烧处理系统，包括清洗系统、回转焚烧系统、余热利用系统和烟气处理系统；清洗系统包括清洗池、螺旋提升输送机和真空干燥机，化学实验室垃圾送入清洗池进行清洗后通过螺旋提升输送机送入真空干燥机，真空干燥机对清洗后的垃圾干燥；回转焚烧系统包括破碎机、回转窑、二次燃烧器和助燃系统，真空干燥后的垃圾通过破碎机破碎后送入回转窑前端，真空干燥机产生的废气通过管道输送至回转窑中进行燃烧处理，回转窑对破碎的垃圾进行焚烧处理，灰渣由回转窑窑尾排出，所产生的烟气进入二次燃烧器，在二次燃烧器内与空气混合燃烧，二次燃烧器中燃烧产生的烟气通入旋风分离器预除尘后进入余热利用系统，余热利用系统对烟气降温的同时产生蒸汽，蒸汽从余热锅炉排出进入蒸汽罐中储存，经余热利用系统降温的烟气进入烟气净化系统，烟气净化系统对烟气进行干式脱酸处理并进行除尘后，通过烟囱进行排放。

由于化学实验室垃圾清洗过程中产生的污水具有一定的污染性，而二氧化氯是目前国内外比较认可的高效氧化剂和优良漂白剂，并且处理后的水对人体无副作用，因此，经二氧化氯灭菌处理后的污水可以重复利用继续作为化学实验室垃圾的清洗用水。

同时，由于潜水式曝气机的作用是使从水池中流出的二氧化氯氧化剂能均匀在污水池中分布，使污水池中不会滋生新的细菌或微生物，因此，将二氧化氯发生器通过通过潜水式曝气机设置于氧化池底部能够取得较好的氧化灭菌作用。

因此，作为本发明更进一步的限定，清洗系统还包括格栅、调节沉淀池、氧化池、二氧化氯发生器、二次沉淀池、清水池、污泥池、压滤机和粉碎机，格栅、调节沉淀池、氧化池、二次沉淀池和清水池通过提升泵和管道依次连接，二氧化氯发生器通过潜水式曝气机设置于氧化池底部，清水池通过提升泵和管道连接清洗池，调节沉淀池、氧化池和二次沉淀池分别通过管道连接污泥池，螺旋提升输送机中的清洗水通过格栅清除大颗粒杂质后泵送至调节沉淀池中，预沉淀后泵送至氧化池中进行二氧化氯氧化处理，氧化处理后的清洗水泵送至二次沉淀池中进行二次沉淀，沉淀后的清洗水泵送至清水池中静置，便于返回清洗池中回用；调节沉淀池、氧化池和二次沉淀池产生的污泥输送至污泥池中，然后通过压滤机进行压滤处理，压滤产生的废水泵送至调节沉淀池中进行再处理，压滤产生的干污泥通过粉碎机粉碎后送入回转窑前端进行焚烧。

作为本发明更进一步的限定，回转焚烧系统还包括破碎机、出渣机、排渣机、第一鼓风机、冷风机和第二鼓风机，破碎机设置于回转窑前端，出渣机、排渣机分别设置于回转窑和二次燃烧器尾端；助燃系统包括储油箱、供油泵和燃烧器，储油箱、供油泵和燃烧器通过输油管道依次连接；回转窑前端设有一燃烧器和第一鼓风机，二次燃烧器中设有一燃烧器和第二鼓风机，回转窑中未充分燃烧的气体进入二次燃烧器中继续燃烧，回转窑的炉渣依靠重力落至出渣机，并经炉渣输送机外运，二次燃烧器的炉渣依靠重力落至排渣机，并经炉渣输送机外运。

其中，待处理废物进入回转窑前端，高浓度化学实验室废液通过雾化器喷入回转窑前端，回转窑前端设有燃烧器和第一鼓风机，待处理废物随着回转窑的转动不断翻滚，与第一鼓风机输入的空气充分混合，迅速被干燥并着火燃烧，依靠废物自身的热值燃烧；当化学实验室的混合固体垃圾的热值较低时，可开启废油喷枪辅助燃烧直至燃尽，焚烧产生的烟气进入二次燃烧器；回转窑燃燃尽的炉渣依靠重力落至排渣机，并经炉渣输送机外运；二次燃烧器中设有燃烧器和第二鼓风机，来自回转窑中未充分燃烧的气体进入二次燃烧器中继续燃烧。

其中，二次燃烧器的第一、第二燃烧器的连接处采用迷宫式密封装置，且外部采用鳞片压制以减小回转窑的漏风系数，回转窑伸入二次燃烧器的区域采用耐热钢结构，并设置冷风机对伸入二次燃烧器的窑尾鼓吹冷风进行强制冷却。

对焚烧工业危险废物，二次燃烧器必须控制在较高的燃烧温度（≥1100℃），危险废物停留时间30min～2h，和在此温度下大于2s的烟气停留时间，使烟气中有毒有害物质及二噁英焚毁；二燃室燃烧产生的烟气进行预除尘后进入余热锅炉。

因此，作为本发明更进一步的限定，控制二次燃烧器中燃烧温度保持1100℃以上，停留时间30min～2h，并设置烟气停留时间大于2s，消除烟气中有毒有害物质及二噁英。

作为本发明更进一步的限定，余热利用系统包括余热锅炉、自来水供水管、软化水箱、除氧水泵、除氧器、水泵、液氨罐、减压阀、喷枪、排渣机和蒸汽罐；其中，自来水供水管、软化水箱、除氧水泵、除氧器和水泵通过管道依次连接，液氨罐、减压阀和喷枪通过管道依次连接，自来水通过软化水箱和除氧水泵、除氧器对自来水进行软化和除氧处理，液氨罐中的液态氨通过减压阀后形成气态氨气，气态氨气经过喷枪送入余热锅炉，对余热锅炉中的烟气进行脱硝处理；经过余热锅炉产生的热蒸汽进入蒸汽罐中储存，用于化学实验室用蒸汽。

作为本发明更进一步的限定，烟气处理系统包括冷却塔、水箱、喷头、排渣机、石灰储罐、石灰喷枪、活性炭储罐和活性炭喷枪，水箱通过管道与喷头连接向冷却塔顶部通入氢氧化钠溶液，余热锅炉出口烟气进入冷却塔，在冷却塔中，焚烧产生的高温烟气和雾化冷却水接触，对高温烟气进行冷却，冷却塔的炉渣依靠重力落至排渣机，并经炉渣输送机外运；石灰储罐通过气力输送系统连接石灰喷枪，向烟道中喷射石灰，将烟气中的酸性物质中和并使其从烟气中脱除，同时，活性炭储罐通过气力输送系统连接活性炭喷枪，向烟道中喷射活性炭，将烟气中的重金属和二噁英物质进行吸附并使其从烟气中脱除，夹带的粉尘被袋式除尘器阻挡落入灰仓外排后固化填埋。

作为本发明更进一步的限定，烟气处理系统还包括布袋除尘器、排渣机、引风机、喷淋塔、循环池、循环泵、沉淀池和烟气再热器；布袋除尘器、引风机、喷淋塔和烟气再热器通过管道依次连接；经过石灰、活性炭处理后的烟气进入布袋除尘器，对烟气中的悬浮颗粒物通过滤袋进行收集，在脉冲清灰的作用下一并从滤袋上脱落，以飞灰的形式排出固化填埋；烟气经除尘及脱酸处理后由引风机抽引至喷淋塔内，在喷淋塔中对烟气进行水洗脱酸处理，水洗脱酸后的烟气通过烟气再热器对烟气进行加热，加热后的烟气通过烟囱排放。

余热锅炉出口烟气进入冷却塔，在冷却塔中，焚烧产生的高温烟气和雾化冷却水直接接触，烟气在1s时间内迅速由500℃降至200℃，能够有效避免烟气中的二嗯英再合成；同时烟气去除烟气中的少量粉尘；冷却塔出口烟气在进入袋式除尘器前，分别进行烟气脱酸和脱除重金属、二噁英处理；首先通过向烟道中喷射石灰，将烟气中的酸性物质（so2、hc1）进行中和，使其从烟气中脱除，夹带粉尘被袋式除尘器阻挡落入灰仓后外排固化填埋，但是此种干法脱酸系统效率较低，so2脱除率不高于75%，hc1脱除率不高于80%；之后向烟道中喷射活性炭，将烟气中的重金属和二嗯英进行吸附，使其从烟气中脱除，夹带的粉尘被袋式除尘器阻挡落入灰仓外排后固化填埋；烟气进入布袋除尘器，在除尘器中，烟气中的悬浮颗粒物通过滤袋进行拦截，在脉冲清灰的作用下一并从滤袋上脱落，以飞灰的形式排出固化填埋；烟气经除尘及初步脱酸后由引风机抽引至喷淋塔内，经喷淋塔中两级喷淋的作用下，水洗烟气进行进一步的脱酸处理，确保尾气达标排放，湿式脱酸技术效率较高，so2脱除率达到95%，hci脱除率可达到95%。

作为本发明更进一步的限定，喷头为雾化喷头，所述雾化喷头采用压缩空气雾化的双流体雾化器，雾化粒径在100um以内，雾化角度控制在15～30°，使废水在高温区域迅速雾化。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过设对化学实验室垃圾进行清洗后再进行真空干燥和破碎处理，能够有效防止极具污染性的废液再处理过程中的渗漏导致的潜在污染问题，同时，对清洗水进行一系列处理能够有效清除清洗水中的污染源。

2、通过向余热锅炉中喷入软化、除氧后的自来回和氨气，能够对余热锅炉中的烟气进行脱硝处理，同时，向经冷却塔冷却的烟气喷入石灰和活性炭能够对烟气中的酸性物质和二噁英进行有效清除。

3、通过向冷却塔中喷入氢氧化钠溶液，向经冷却塔冷却的烟气喷入石灰和活性炭，最后在喷淋塔中对烟气进行水洗脱酸处理，能够有效清除烟气中的酸性物质和二噁英等物质。

附图说明

图1是本发明提出的化学实验室垃圾焚烧处理系统的示意图。

图2是本发明提出的化学实验室垃圾焚烧处理系统中清洗系统的示意图。

图3是本发明提出的化学实验室垃圾焚烧处理系统中烟气处理系统的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进一步说明。

实施例一

参照图1-2，化学实验室垃圾焚烧处理系统，包括清洗系统、回转焚烧系统、余热利用系统和烟气处理系统；清洗系统包括清洗池、螺旋提升输送机和真空干燥机，化学实验室垃圾送入清洗池进行清洗后通过螺旋提升输送机送入真空干燥机，真空干燥机对清洗后的垃圾干燥；回转焚烧系统包括破碎机、回转窑、二次燃烧器和助燃系统，真空干燥后的垃圾通过破碎机破碎后送入回转窑前端，真空干燥机产生的废气通过管道输送至回转窑中进行燃烧处理，回转窑对破碎的垃圾进行焚烧处理，灰渣由回转窑窑尾排出，所产生的烟气进入二次燃烧器，在二次燃烧器内与空气混合燃烧，二次燃烧器中燃烧产生的烟气通入旋风分离器预除尘后进入余热利用系统，余热利用系统对烟气降温的同时产生蒸汽，蒸汽从余热锅炉排出进入蒸汽罐中储存，经余热利用系统降温的烟气进入烟气净化系统，烟气净化系统对烟气进行干式脱酸处理并进行除尘后，通过烟囱进行排放。

其中，清洗系统还包括格栅、调节沉淀池、氧化池、二氧化氯发生器、二次沉淀池、清水池、污泥池、压滤机和粉碎机，格栅、调节沉淀池、氧化池、二次沉淀池和清水池通过提升泵和管道依次连接，二氧化氯发生器通过潜水式曝气机设置于氧化池底部，清水池通过提升泵和管道连接清洗池，调节沉淀池、氧化池和二次沉淀池分别通过管道连接污泥池，螺旋提升输送机中的清洗水通过格栅清除大颗粒杂质后泵送至调节沉淀池中，预沉淀后泵送至氧化池中进行二氧化氯氧化处理，氧化处理后的清洗水泵送至二次沉淀池中进行二次沉淀，沉淀后的清洗水泵送至清水池中静置，便于返回清洗池中回用；调节沉淀池、氧化池和二次沉淀池产生的污泥输送至污泥池中，然后通过压滤机进行压滤处理，压滤产生的废水泵送至调节沉淀池中进行再处理，压滤产生的干污泥通过粉碎机粉碎后送入回转窑前端进行焚烧。

其中，回转焚烧系统还包括破碎机、出渣机、排渣机、第一鼓风机、冷风机和第二鼓风机，破碎机设置于回转窑前端，出渣机、排渣机分别设置于回转窑和二次燃烧器尾端；助燃系统包括储油箱、供油泵和燃烧器，储油箱、供油泵和燃烧器通过输油管道依次连接；回转窑前端设有一燃烧器和第一鼓风机，二次燃烧器中设有一燃烧器和第二鼓风机，回转窑中未充分燃烧的气体进入二次燃烧器中继续燃烧，回转窑的炉渣依靠重力落至出渣机，并经炉渣输送机外运，二次燃烧器的炉渣依靠重力落至排渣机，并经炉渣输送机外运。

其中，二次燃烧器的第一、第二燃烧器的连接处采用迷宫式密封装置，且外部采用鳞片压制以减小回转窑的漏风系数，回转窑伸入二次燃烧器的区域采用耐热钢结构，并设置冷风机对伸入二次燃烧器的窑尾鼓吹冷风进行强制冷却。

其中，设置控制二次燃烧器中燃烧温度保持1100℃以上，停留时间30min～2h，并设置烟气停留时间大于2s，消除烟气中有毒有害物质及二噁英。

其中，余热利用系统包括余热锅炉、自来水供水管、软化水箱、除氧水泵、除氧器、水泵、液氨罐、减压阀、喷枪、排渣机和蒸汽罐；其中，自来水供水管、软化水箱、除氧水泵、除氧器和水泵通过管道依次连接，液氨罐、减压阀和喷枪通过管道依次连接，自来水通过软化水箱和除氧水泵、除氧器对自来水进行软化和除氧处理，液氨罐中的液态氨通过减压阀后形成气态氨气，气态氨气经过喷枪送入余热锅炉，对余热锅炉中的烟气进行脱硝处理；经过余热锅炉产生的热蒸汽进入蒸汽罐中储存，用于化学实验室氧化蒸汽。

参见图3，烟气处理系统包括：冷却塔、水箱、喷头、排渣机、石灰储罐、石灰喷枪、活性炭储罐和活性炭喷枪，水箱通过管道与喷头连接向冷却塔顶部通入氢氧化钠溶液，余热锅炉出口烟气进入冷却塔，在冷却塔中，焚烧产生的高温烟气和雾化冷却水接触，对高温烟气进行冷却，冷却塔的炉渣依靠重力落至排渣机，并经炉渣输送机外运；石灰储罐通过气力输送系统连接石灰喷枪，向烟道中喷射石灰，将烟气中的酸性物质中和并使其从烟气中脱除，同时，活性炭储罐通过气力输送系统连接活性炭喷枪，向烟道中喷射活性炭，将烟气中的重金属和二噁英进行吸附并使其从烟气中脱除，夹带的粉尘被袋式除尘器阻挡落入灰仓外排后固化填埋。

其中，喷头为雾化喷头，所述雾化喷头采用压缩空气雾化的双流体雾化器，雾化粒径在100um以内，雾化角度控制在15～30°，使废水在高温区域迅速雾化。

实施例二

作为实施例一的进一步改进，本发明的烟气处理系统还设置有布袋除尘器、排渣机、引风机、喷淋塔、循环池、循环泵、沉淀池和烟气再热器；布袋除尘器、引风机、喷淋塔和烟气再热器通过管道依次连接；经过石灰、活性炭处理后的烟气进入布袋除尘器，对烟气中的悬浮颗粒物通过滤袋进行收集，在脉冲清灰的作用下一并从滤袋上脱落，以飞灰的形式排出固化填埋；烟气经除尘及脱酸处理后由引风机抽引至喷淋塔内，在喷淋塔中对烟气进行水洗脱酸处理，水洗脱酸后的烟气通过烟气再热器对烟气进行加热，加热后的烟气通过烟囱排放。

其中，喷头为雾化喷头，所述雾化喷头采用压缩空气雾化的双流体雾化器，雾化粒径在100um以内，雾化角度控制在15～30°，使废水在高温区域迅速雾化。

本发明的化学实验室垃圾焚烧处理系统不仅能够对化学实验室垃圾进行处理，还能够对产生的废水进行循环处理，实现对化学实验室垃圾的综合处理，还能够对焚烧产生的烟气进行处理，防止二次污染的产生，具有良好的应用前景。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。