CN110721985A - 危废材料的处理方法及处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种危废材料的处理方法及处理装置。本发明的危废材料的处理方法包括：将危废材料粉碎；将粉碎后的危废材料内加入生物质料、液体和中和剂进行搅拌，形成危废混合物；将危废混合物压成固体状的危废混合体；将危废混合体进行焚烧。本发明的危废材料的处理方法中将粉碎的危废材料中，加入中和剂和液体进行搅拌，形成危废混合物，将危废混合物压成固体状的危废混合体最后焚烧，中和剂将酸碱中和，重金属封闭固化在焚烧后的废混合物内，高温焚烧彻底分解了二噁英，能够很好的处理危废材料，防止对生物、环境和人体造成危害。

Description

危废材料的处理方法及处理装置

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种危废材料的处理方法及处理装置。

背景技术

飞灰由燃料燃烧过程中排出的微小灰粒。其粒径一般在1～100μm之间。属于危险废物。又称粉煤灰或烟灰。由燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物。

含危害的飞灰、含危害物体的固废、含危害物的废渣、危废粉尘、含重金属污泥或化工污泥等危废材料中，含有大量的重金属和二噁英等多种危害物，危废材料中以K、Na、Ca的氯化物为主体的可溶性盐含量为15％～25％。等危废材料中的重金属主要包括Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等元素，重金属无法被自然降解，易在生物体内迁移累积，并通过食物链传递最终在人体内聚集，对人体健康产生极大的危害。

大量的危废材料如不加控制或处理，会造成大气污染，对生物和人体造成危害。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有的大量的危废材料如不加控制或处理，会造成大气污染，对生物和人体造成危害的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种危废材料的处理方法，其中，包括：S1、将危废材料粉碎；

S2、将粉碎后的危废材料内加入生物质料、液体和中和剂进行搅拌，形成危废混合物；

S3、将危废混合物压成固体状的危废混合体；

S4、将危废混合体进行焚烧。

根据本发明的危废材料的处理方法中将粉碎的危废材料中，加入中和剂和液体进行搅拌，形成危废混合物，将危废混合物压成固体状的危废混合体最后焚烧，中和剂将酸碱中和，重金属封闭固化在焚烧后的废混合物内，高温焚烧彻底分解了二噁英，能够很好的处理危废材料，防止对生物、环境和人体造成危害。

另外，根据本发明的危废材料的处理方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，步骤S4后，将焚烧后的危废混合物浸入加固液体，将浸过加固液体的危废混合物干化。

在本发明的一些实施例中，所述加固液体为水泥或中和剂溶液。

在本发明的一些实施例中，步骤S2中的中和剂为芳香多安、米坐、酸酐、聚酚、聚硫醇、氧化钙、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙和碳酸钠中的一种或多种。

在本发明的一些实施例中，步骤S2中加入固化剂，固化剂包括硅溶胶溶液、聚丙烯酰胺溶液、瓜尔豆胶溶液的一种或几种的组合。

在本发明的一些实施例中，步骤S2中加入助燃剂。

在本发明的一些实施例中，步骤S2中生物质料为颗粒状，所述生物质料包括60％的大颗粒生物质料和40％的小颗粒生物质料；

所述大颗粒生物质料的粒径为4mm-20mm，所述小颗粒生物质料的粒径为1mm-3mm。

在本发明的一些实施例中，步骤S4中焚烧的温度达到900-1400℃。

本发明还提供了一种危废材料的处理装置，所述危废材料的处理装置用于执行上述的危废材料的处理方法，其中，包括：依次连接的粉碎机、搅拌机、成形机和焚烧装置；

所述粉碎机用于粉碎危废材料；

所述搅拌机上设置有进口，中和剂和固化剂通过所述进口进入搅拌机内，所述搅拌机内设置有搅拌件，粉碎后的危废材料搅拌后形成危废混合物；

所述成形机用于将危废混合物压成固体状的危废混合体；

所述焚烧装置用于将危废混合体进行焚烧，所述焚烧装置上设置有烟气净化设备。

在本发明的一些实施例中，所述危废材料的处理装置还包括与焚烧装置连接的加固池，焚烧后的危废混合物浸入所述加固池内。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的危废材料的处理方法的流程图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的危废材料的处理装置的结构示意图。

其中，1-粉碎机；2-搅拌机；3-成型机；4-焚烧装置；5-加固池。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，根据本发明的实施方式，提出了一种危废材料的处理方法，其中，包括：S1、将危废材料粉碎；

S2、将粉碎后的危废材料内加入生物质料、液体和中和剂进行搅拌，形成危废混合物；

S3、将危废混合物压成固体状的危废混合体；

S4、将危废混合体进行焚烧。

步骤S1和S2可以调换先后顺序，可以在危废材料中先加入中和剂，再对中和剂和危废材料粉碎加水或污水搅拌。粉碎机上设置有加液口。可以对污水进行处理。

加入中和剂和液体进行搅拌，形成危废混合物，将危废混合物压成固体状的危废混合体最后焚烧，中和剂将危废的酸碱中和，中和剂将二噁英、重金属等有害物质封闭固化在混合物内，经过高温煅烧彻底分解二噁英和其他危害物；重金属封闭固化在焚烧后的废混合物内，能够很好的处理危废材料，防止对生物、环境和人体造成危害。

在本发明的一些实施例中，步骤S4后，将焚烧后的危废混合物浸入加固液体，将浸过加固液体的危废混合物干化。

焚烧后的危废混合物有多个通孔，生物质料在高温下燃烧后，形成多个通孔，加固液体进入多个通孔内强化固定重金属同时增加固体的强度。

在本发明的一些实施例中，加固液体为水泥或中和剂溶液。

加固液体为水泥时，水泥进入通孔内不仅可以将重金属封闭在固体状的危废混合体内，还能够增加危废混合体的强度，可以将浸过水泥的危废混合体作用建筑领域。加固液体为中和剂溶液时，中和剂溶液充分吸收再次封闭固化固态的重金属。可作为高品质的建筑材料原料，实现危废减容化、无害化、资源化的目的。

进过加固液体的危废混合物可以通过烘干装置或自然晾晒进行干化。选用自然晾晒可以节约能源。研究发现焚烧危废与中和剂基体相容性较好，其拉伸强度与弯曲强度与普通水泥建筑材料只是略有下降，且对重金属Zn、Cu、Cr和Cd等重金属固化效果好，120天后未检测到其浸出。

在本发明的一些实施例中，步骤S2中的中和剂为芳香多安、米坐、酸酐、聚酚、聚硫醇、氧化钙、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙和碳酸钠中的一种或多种。

硅酸三钙的反应过程为：3CaO·SiO₂+H₂O→CaO·SiO₂·YH₂O(凝胶)+Ca(OH)₂；三氧化二铝的3CaO·Al₂O₃+6H₂O→3CaO·Al₂O₃·6H₂O(水化铝酸钙，不稳定)；3CaO·Al2O3+3CaSO4·2H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O

3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕

铁铝酸四钙的反应过程为：

CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O

反应过程为：碱性氧化钙、碳酸钠中和酸性物质。其他混合物质拌水后迅速与水反应，形成针状结晶网状结构，从而将重金属固定在固体化的危废混合体内。另外，某些含碱较高硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大，也会造成凝结固定了危废混合体。且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性，并达到正常凝结使制作危废混合体更容易。

在本发明的一些实施例中，步骤S2中加入固化剂，固化剂包括硅溶胶溶液、聚丙烯酰胺溶液、瓜尔豆胶溶液的一种或几种的组合。加入固化剂能够便于在压块后快速形成固体状危废混合体。

在本发明的一些实施例中，步骤S2中加入助燃剂。加入助燃剂，便于危废混合体达到燃点进行焚烧，助燃剂可以为焦炭、无烟煤等。

在本发明的一些实施例中，步骤S2中生物质料为颗粒状，生物质料包括60％的大颗粒生物质料和40％的小颗粒生物质料；

大颗粒生物质料的粒径为4mm-20mm，小颗粒生物质料的粒径为1mm-3mm。

采用大部分的大颗粒生物质料，便于形成较大的通孔，便于在后期浸泡加固溶液体时，加固液体进入通孔内，能够更好的反应中和二噁英或更好的将重金属封闭在危废混合体内，处理效果更好，对人体和生物的保护强度更大。

在本发明的一些实施例中，步骤S4中焚烧的温度达到900-1400℃。达到该温度才能将生物质料焚烧干净，二噁英在1000℃以上高温下被迅速分解，同时其中存在的重金属如Pb、Cr、Cd等在煅烧时会在料球中熔融固化，冷却后被陶粒的釉质外壳包裹，固化重金属不易浸出。高温彻底无害分解二噁英等危害物。

本发明还提供了一种危废材料的处理装置，危废材料的处理装置用于执行上述的危废材料的处理方法，其中，包括：依次连接的粉碎机1、搅拌机2、成形机和焚烧装置4；

粉碎机1用于粉碎危废材料；

搅拌机2上设置有进口，中和剂和固化剂通过进口进入搅拌机2内，搅拌机2内设置有搅拌件，粉碎后的危废材料搅拌后形成危废混合物；

成形机用于将危废混合物压成固体状的危废混合体；

焚烧装置4用于将危废混合体进行焚烧，焚烧装置上设置有烟气净化设备。

焚烧装置上设置有烟气净化设备可以对焚烧过程中产生的烟气进行净化，具体的烟气净化设备为现有的烟气净化设备。所述烟气净化设备包括炉体和加热装置，所述炉体包括多个多孔固态件，所述加热装置设置于所述炉体外。所述烟气净化设备还包括与所述炉体出口连通的风机。炉体可以直接安装在工厂的焚烧装置如焚烧炉上，当做烟筒使用，在排气的时候，将大量有害物质裂解反应后，保护环境。多孔固态件烧结前包括50-80份的粉碎有机物、20-50份的粘土和耐火土混合，10-20份的颗粒有机物。由于有机物在高温烧结下不存在了，垃圾生物质多孔固态件和混合多孔固态件内有有机物，所以形成多个空隙，烧结后的多孔固态件具有一定的空隙和表面粗糙度，便于对飞灰等杂物进行吸附。且烟气在经过层层空隙内会增加多孔固态件与烟气的裂解反应。

在本发明的一些实施例中，危废材料的处理装置还包括与焚烧装置4连接的加固池5，焚烧后的危废混合物浸入加固池5内。

成型机3内设置有挤压机，用于将危废混合物挤压成形后成危废混合体。挤压机包括常用的挤压件即可，挤压件通过驱动装置能够上下移动，将危废混合物挤压成形。如驱动装置为柱塞油缸，挤压件为压块，压块设置于所述柱塞油缸的柱塞上，所述压块通过所述柱塞带动在压槽体内移动，压槽体内有危废混合物。

焚烧装置4将颗粒状有机物料焚烧后高温分解二噁英，危废混合体中形成多个孔，将重金属固定在危废混合体内。

粉碎机1包括机体和转动轴，转动轴上设置有多个刀片，转动轴转动地设置在机体上。

也可以选用现有技术中用于粉碎青草饲料的粉碎机1。也可以为机体和至少两个碾压辊，碾压辊相向转动地设置在机体上，碾压辊上设置有齿。

两个碾压辊上的齿相对设置，齿为有多个，多个齿沿碾压辊的周向设置，设置齿能够使得粉碎效果更好。

本发明提供的危废材料的处理装置中，飞灰、污泥或化工污泥等危废材料加入粉碎机1进行粉碎，在搅拌机2中加入中和剂和固化剂后搅拌均匀，将搅拌均匀的危废混合物放置到成形机内进行压成固体状的危废混合体，将固体状的危废混合体送到焚烧装置4内进行焚烧，焚烧后的危废混合体中生物质料被烧形成多个孔，将焚烧后具有多个孔的危废混合体放入加固池5再次处理，将重金属再次固化。

综上，本发明的危废材料的处理方法中将粉碎的危废材料中，加入中和剂和液体进行搅拌，形成危废混合物，将危废混合物压成固体状的危废混合体最后焚烧，中和剂将酸碱中和，重金属封闭固化在焚烧后的危废混合物内，高温焚烧彻底分解了二噁英等危害物，能够很好的处理危废材料，同时可以协助处理污水，防止对生物、环境和人体造成危害。

以上，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种危废材料的处理方法，其特征在于，具体步骤为：

S1、将危废材料粉碎；

S2、将粉碎后的危废材料内加入生物质料、液体和中和剂进行搅拌，形成危废混合物；

S3、将危废混合物压成固体状的危废混合体；

S4、将危废混合体进行焚烧。

2.根据权利要求1所述的危废材料的处理方法，其特征在于，步骤S4后，将焚烧后的危废混合物浸入加固液体，将浸过加固液体的危废混合物干化。

3.根据权利要求2所述的危废材料的处理方法，其特征在于，所述加固液体为水泥或中和剂溶液。

4.根据权利要求1或3所述的危废材料的处理方法，其特征在于，步骤S2中的中和剂为芳香多安、米坐、酸酐、聚酚、聚硫醇、氧化钙、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙和碳酸钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的危废材料的处理方法，其特征在于，步骤S2中加入固化剂，固化剂包括硅溶胶溶液、聚丙烯酰胺溶液、瓜尔豆胶溶液的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述的危废材料的处理方法，其特征在于，步骤S2中加入助燃剂。

7.根据权利要求1所述的危废材料的处理方法，其特征在于，步骤S2中生物质料为颗粒状，所述生物质料包括60％的大颗粒生物质料和40％的小颗粒生物质料；

所述大颗粒生物质料的粒径为4mm-20mm，所述小颗粒生物质料的粒径为1mm-3mm。

8.根据权利要求1所述的危废材料的处理方法，其特征在于，步骤S4中焚烧的温度达到900-1400℃。

9.一种危废材料的处理装置，所述危废材料的处理装置用于执行权利要求1所述的危废材料的处理方法，其特征在于，包括：依次连接的粉碎机、搅拌机、成形机和焚烧装置；

所述粉碎机用于粉碎危废材料；

所述搅拌机上设置有进口，中和剂和固化剂通过所述进口进入搅拌机内，所述搅拌机内设置有搅拌件，粉碎后的危废材料搅拌后形成危废混合物；

所述成形机用于将危废混合物压成固体状的危废混合体；

所述焚烧装置用于将危废混合体进行焚烧，所述焚烧装置上设置有烟气净化设备。

10.根据权利要求9所述的危废材料的处理装置，其特征在于，

所述危废材料的处理装置还包括与焚烧装置连接的加固池，焚烧后的危废混合物浸入所述加固池内。

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