CN111908812B - 半固态危险废物的预处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了危废处理领域内的一种半固态危险废物的预处理方法，包括以下步骤：A、预分选，将半固态危废进行筛分；B、入库，将预分选得到的杂质和危废产品分别用标准盛具定量入库暂存；C、混料，将预分选得到的危废产品从库房取出与液态危废处理产品混合加工；D、装车，将混料后得到的半固态危废处理产品定量装罐车销售。本发明可解决现有的技术在半固态危废处理过程中不能充分、有效的实现对半固态危废原料进行分选、配伍控制、破碎、筛选以及流动性改善等处理，使得对半固态危废的处理效果较差，危废的处理再利用率低的问题。

Description

半固态危险废物的预处理方法

技术领域

本发明涉及危废处理领域，涉及危废处理再利用，具体涉及半固态危险废物的预处理方法。

背景技术

随着工业的发展，工业生产过程排放的危险废物日益增多。据估计，全世界每年的危险废物产生量为3.3亿吨。危险废物具有腐蚀性、反应性、易燃性、毒性、感染性等特点，由于危险废物带来的严重污染和潜在的严重影响，对于危险废物的处理愈发重要。危险废物通常划分为固态、半固态和液态三种进行处理，半固态危废主要以污泥为主，但是污泥又包括很多种类，例如含油污泥、油基钻屑、含硫污泥、重金属污泥等等，而且产废单位对于危废的暂存方式也参差不齐，有的企业直接将各种废物装在一起让它自然沉淀，再将水排走，留下的污泥成分很复杂，甚至还包括有石块、饮料瓶、包装袋等杂质。目前，我国现有半固态危废的处理技术中，由于工艺和相关装备解决方案的不完善，在未充分考虑产废端原料形态的复杂性和危害性，不能充分、有效的实现对半固态危废原料进行分选、配伍控制、破碎、筛选以及流动性改善等处理。

而现目前较为高效的危废处理是结合水泥窑进行协同处理，将危废送入水泥窑中一定程度上替代燃料或原料，较为常规的处理方式为联合处理，即在水泥窑附近修建存放点，将各类危废集中存放，在使用时将危废直接投入水泥窑使用，但是水泥窑的窑头、窑尾等不同部位的燃烧要求存在差异，现有技术中对危废的分类处理不充分，使得对半固态危废的处理效果较差，直接将危废入窑使用，入窑的危废有害元素含量、热值、水分、粒度、粘度、PH值、闪点等质量指标参差不齐，入窑过程输送效率不均，入窑燃烧、分解再利用效果较差，对水泥生产会形成一定的负面影响，使得危废的处理再利用率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的技术在半固态危废处理过程中不能充分、有效的实现对半固态危废原料进行分选、配伍控制、破碎、筛选以及流动性改善等处理，使得对半固态危废的处理效果较差，危废的处理再利用率低的问题。

为解决上述技术问题，本技术方案提供了一种半固态危险废物的预处理方法，包括以下步骤：

A、预分选，将半固态危废进行筛分，使得半固态危废的粒度小于等于50mm；

B、入库，将预分选得到的杂质和危废产品分别用标准盛具定量入库暂存；

C、混料，将预分选得到的危废半成品从库房取出与液态危废处理产品混合加工，将混料后危废的粘度调整为20000cp-80000cp，PH值调整为6-9，粒度调整为小于等于20mm；

D、装车，将混料后得到的半固态危废处理产品定量装罐车销售。

采用上述技术方案，通过预分选步骤将半固态危废进行预分选，将板结污泥粉碎，使得杂质暴露，将较大尺寸的污泥块及杂质选出，分离不同质量大小的杂质，将铁质杂质分离，这样经过多层筛选将各类杂质分离，得到粒度均匀的半固态危废半成品，将筛出的杂质和危废半成品分别进行统一存放以便于后续使用，通过混料将经过筛选的半固态危废与液态危废处理得到的产品混合处理，并再次分离杂质进行均质化处理，得到质地均匀的能够适用于再次利用的产品，实现对半固态危废的有效分选处理，一定程度上使得半固态危废的再利用率提高。通过本技术方案提供的工艺进行加工处理得到的危废产品粘度、PH值、粒度等指标均达到统一的范围，使得经过处理的危废形成理化性质统一的水泥窑协同处置标准化产品，使得水泥窑协同处置危废技术中入窑的危废为各方面指标达到一定统一的产品。经过处理得到的产品粘度使得产品进入水泥窑的过程流动性达到最佳，可有效避免产品在水泥窑入口集聚，产品进入水泥窑处置的过程中不会存在粘黏附着、滞留、堵塞的情况，输送效率完美贴合水泥窑的烧制过程，达到危废产品进入水泥窑处置的时间、流量的精准匹配。处理后产品的粒度一方面使得产品能够顺畅的从半固态喷枪中喷出，另一方面进入水泥窑后能够更好的分散，使得燃烧处置更加充分。处理后产品的PH值趋于碱性，更贴合水泥窑自身的碱性环境，使得产品入窑后能够平稳的燃烧处理，不会因酸碱变化在窑内产生负面的影响，产品化学性质更加贴合水泥窑内部的碱性环境，产品中含有的可燃物和大量的钙基化合物、硅基化合物进入水泥窑系统后在分解炉中能够充分燃烧、分解，粒度的控制亦可增加危废产品的表面积，多重因素作用下使得危废产品分解率可达到90%以上，分解效果显著高于现有技术。分解得到的产物可直接作为水泥的部分原料使用，分解后不会残留过多的不可分解产物，使得水泥窑后续工序中不用添加大量的燃烧物或增加除渣操作来清理分解残留物，一定程度上降低了水泥窑的生产成本。这样在水泥窑中使用具备更好的燃烧、分解处置效果，对水泥的负面影响更低，能够获得更加优异的危废处置效果。

进一步，步骤A包括粉碎筛分步骤和振动筛分步骤，粉碎筛分步骤为将定量的半固态危废分离为板结污泥和其他污泥，将板结污泥中的包装物剔除后用孔径100mm的筛网筛选，过筛的半固态危废用链式破碎机粉碎后与其他污泥一起在分选槽中再次用孔径100mm的筛网进行筛分。

采用上述技术方案，这样先将板结危废与其他危废分离，然后可将板结污泥中的包装物及埋藏的杂质露出便于分离，并进行初步的筛选分离，得到粒度小于等于100mm的危废，并经过再次破碎后混合其他污泥危废再次筛分，这样得到具备一定流动性且相对更加均匀的半固态危废，更便于进一步处理。

进一步，振动筛分步骤包括将粉碎筛分步骤得到的危废用孔径50mm的振动筛处理，得到粒度小于等于50mm的半固态危废产品。

采用上述技术方案，形成分级筛选的工艺，逐层筛出大粒径危废，有效避免筛网堵塞，提高颗粒处理效率，能够细化污泥颗粒并有效去除半固态危废污泥中粒度大于50mm的杂质，使得到的半固态危废产品粒度进一步细化，并保持更加均匀的质地，更便于送入水泥窑中再利用。

进一步，混料步骤包括出库、一次混料、二次混料和二次分选，出库步骤为将预分选后入库的半固态危废产品定量装箱运输至翻转机，用翻转机将半固态危废产品倾倒至混料中间槽中，并用空箱输送系统回收空箱。

采用上述技术方案，能够将入库储存的半固态危废产品经过倾倒搅动，提高均匀度和流动性，以便于进一步均匀混料得到质量更贴近水泥窑使用标准的危废产品，回收的空箱可再次用于装箱入库。

进一步，一次混料步骤为在混料中间槽中将半固态危废半成品与液态危废产品混合，对危废产品的理化性质进行初步调节。

采用上述技术方案，先将半固态危废在混料中间槽中进行计量，并利用液态危废处理得到的产品用于半固态危废产品的理化性能调节，得到进一步贴近水泥窑使用标准的均质的危废产品，充分利用液体危废资源，更加节能环保，对半固态危废预先进行处理，以便于在后续能够更加准确的调整理化性能以符合处理标准要求。

进一步，二次混料步骤为在混料机中将一次混料产品与液态危废产品进一步混合，混合搅拌频率为3min/次，液态危废产品为液态危废处理得到的废酸、废油、废碱或废剂中的一种或多种。

采用上述技术方案，在混料中间槽中进行初步调节理化性质后，在混料机中采用液态危废处理得到的产品对半固态危废产品进行进一步的理化性能补充调节，形成两级调节机制，对半固态危废的含水率、粒度、PH值、燃值、闪点等理化性能进行准确的调节，充分利用危废中的资源，并通过二次混料充分调节危废产品性能，使得产生的半固态危废产品能够更符合水泥窑协同处置的质量要求，提高半固态危废在水泥窑协同处置中的利用率，并且更便于产能的有效控制。

进一步，二次分选步骤包括将二次混料产品依次进行振动筛选和除铁处理。

采用上述技术方案，再次进行振动筛选可将经过两次混料后达到水泥窑使用标准的危废进一步均质化，除铁处理为用除铁器去除半固态危废中的金属，这样能够充分去除危废产品中的杂质，保障产品质地均匀，在再利用时具备良好的理化性能。

进一步，二次分选步骤中使用孔径为20mm的混料振动筛进行筛分，筛选出的杂质和铁质废物均称重后入库存放。

采用上述技术方案，进一步提高半固态危废的均质化程度，达到水泥窑入窑标准，并能够将分离筛选出的杂质分别回收存放，便于再次分别处理，也便于配伍加工为可再利用的资源，通过计量称能够对入库产品进行准确计量存放，便于对各类产品的管理以及配伍使用。

进一步，入库步骤中预分选得到的杂质和危废产品均经过称重后用标准盛具定量装箱入库存放。

采用上述技术方案，将处理过程中筛出的不符合水泥窑入窑标准的危废再次回收入库，并通过计量称能够对入库产品进行准确计量存放，可将不符合标准的危废回收以便于加入下一次分选、混料过程，最终加工成符合水泥窑入窑标准的危废，便于对各类产品的管理以及配伍使用。

进一步，二次分选步骤后得到的半固态危废产品经过振动给料后用储罐储存，装车步骤中将储罐中的半固态危废产品用螺杆泵装入罐车。

采用上述技术方案，能够对半固态危废处理得到的产品进行有效储存，并可一定程度防止产品板结，保证水泥窑入窑产品质地均匀。

附图说明

图1为本发明实施例1的流程图；

图2为本发明实施例1中混料机构的主视图；

图3为本发明实施例1中的预分选机构主视图；

图4为本发明实施例1中混料条的结构示意图。

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：翻转机1、螺旋输送机2、混料机3、混料振动筛4、振动给料机5、辊道输送机6、混料中间槽7、除铁器8、螺杆泵9、投料槽10、链式破碎机11、分选槽12、振动筛13、分选成品中间槽14、储罐15、废液储存罐16、混料条17、锥孔18。

实施例1，基本如附图1所示：一种半固态危险废物的预处理方法，包括以下步骤：

A、预分选，将半固态危废进行筛分；包括粉碎筛分步骤和振动筛分步骤，粉碎筛分步骤为将定量的半固态危废分离为板结污泥和其他污泥，将板结污泥中的包装物剔除后用孔径100mm的筛网筛选，过筛的危废用链式破碎机粉碎后与其他污泥一起在分选槽中再次用孔径100mm的筛网进行筛分。振动筛分步骤包括将粉碎筛分步骤得到的危废用孔径50mm的振动筛处理，得到粒度小于等于50mm的半固态危废产品，上述过程中的半固态危废使用螺旋输送机输送,进料量为24t/h。

B、入库，将预分选得到的杂质和危废产品分别称重后用标准盛具定量装箱入库暂存；通过智能立体库房暂存危废原料和预处理产品，利用AGV转运与智能堆垛机自动完成进货和出货。

C、混料，将预分选得到的危废产品从库房取出与液态危废处理产品混合加工；包括出库、一次混料、二次混料和二次分选，出库步骤为将预分选后入库的半固态危废产品定量装箱运输至翻转机，用翻转机将半固态危废产品倾倒至混料中间槽中，并用空箱输送系统回收空箱。一次混料步骤为在混料中间槽中将半固态危废产品与液态危废产品混合，对危废产品的理化性质进行初步调节。二次混料步骤为在混料机中将一次混料产品与液态危废产品进一步混合，液态危废产品为液态危废处理得到的废酸、废油、废碱或废剂中的一种或多种。混料反应过程中监测混料机的温度、PH值、粘度、燃值，当混料搅拌的温度升高超过60℃时，停止进料、停止搅拌并进行冷却，严格控制乙类物质的理化状态，避免出现爆闪等安全事故。二次分选步骤包括将使用孔径为20mm的混料振动筛二次混料产品进行振动筛选，并用除铁器除铁处理，筛选出的杂质和铁质废物均称重后入库存放，二次分选步骤后得到的半固态危废产品经过振动给料后用储罐储存，得到的半固态危废产品粘度调整为20000cp-80000cp，PH值调整为6-9，粒度调整为小于等于20mm。过程中充分利用危废处理得到的酸性、碱性等废液，并在半固态危废经过预先破碎混合处理后再添加废液，使得半固态危废充分反应、分解，之后再进行二次混料处理，使得粘度、PH值调整到特定的范围，这样得到的半固态危废产品再送入到水泥窑使用，能够达到最佳的流动性和分解效果。

D、装车，将储罐中的混料后得到的半固态危废处理产品用螺杆泵定量装罐车运输至水泥窑入窑使用。

在预分选步骤和混料步骤中，产生的HCl、SO2、硫化氢、氨气、VOC、含酸性气体等废气用废气管道排出。

如图1所示，本实施例中还提供采用前述半固态危废处理工艺进行危废处理的半固态危废处理系统，包括依次连接的预分选机构、暂存机构、混料机构和废液输入机构，还包括与预分选机构、混料机构均连接的杂质回收机构。暂存机构为智能化立体库房。

结合图3所示，预分选机构包括依次连接的投料槽10、链式破碎机11、分选槽12、振动筛13和分选成品中间槽14。链式破碎机11与分选槽12之间、分选槽12与振动筛13、振动筛13与分选成品中间槽14之间均设有螺旋输送机2。投料槽10的入口设置有孔径100mm的筛网，投料槽10的出口与链式破碎机11的入口连通，分选槽12的开口处设置有孔径50mm的筛网，振动筛13的筛网孔径也为50mm。分选成品中间槽14与立体库房之间设有计量称，计量称与立体库房之间设有辊道输送机6和吊装葫芦。

结合图2所示，混料机构包括依次连接的翻转机1、混料中间槽7、混料机3、混料振动筛4、混料除铁器8、振动给料器。立体库房与翻转机1之间设有辊道输送机6，翻转机1外侧连接有用于将空箱输送至清洗工位的输送道及吊装葫芦。废液输入机构为废液储存罐16，废液储存罐16有多个，不同的废液储存罐16中存放不同类别的废液，废液储存罐16连通有废液管道，混料中间槽7和混料机3均通过控制阀与废液管道连接。混料中间槽7与混料机3之间、混料机3与混料振动筛4之间均连接有螺旋输送机2，混料振动筛4的筛网孔径为20mm。振动给料机5的输出端通过螺杆泵9连通有储罐15，储罐15的输出端也连接有螺杆泵9。混料机3的内部设有搅拌桨叶，混料机3的内侧壁上焊接有多个混料条17，结合图4所示，混料条17在搅拌桨叶的外侧周向均匀分布，每根混料条17上均开设有锥孔18，锥孔18的大径端直径为5mm，小径端直径为3mm，锥孔18的长度为10mm，锥孔18沿混料条17的长度方向并排分布有多个，混料条17的截面形状为水滴状。搅拌桨叶每次运转的转速330r/min。

预分选机构、混料机构、废液输入机构均连通有废气管道。

筛网、振动筛13、混料振动筛4、混料除铁器8均与杂质回收机构连通。杂质回收机构的入口处也设有计量称。

本实施例中混料机构有两套，每套混料机构的每个振动给料机5的输出端均连通有两个储罐15。

具体实施过程如下：半固态危险废物包括各类工业污泥、精馏残渣、油墨渣、漆渣、油基钻屑、覆膜渣等，液态危险废物主要是废有机溶剂、含油废水、废酸、废碱等。各类半固态危险废物从产废单位收集后，采用标准盛具盛装，然后由车辆运输至预处理中心。在预处理中心卸车后经过称重，然后将盛具内板结的污泥等危废倒入投料槽10，在投料槽10入口的筛网处将夹杂的包装物、体积超过100mm的块状物筛离，过筛的污泥等危废经过投料槽10进入链式破碎机11，链式破碎机11对进入其中的危废进行破碎，经过破碎的危废从链式破碎机11排出到螺旋输送机2中，盛具中除去板结危废后剩下的其他危废也输送给螺旋输送机2，螺旋输送机2将危废运输至分选槽12，在分选槽12前的筛网处通过重力作用将体积超过50mm的块状物筛离，过筛的危废用螺旋输送机2运输至振动筛13，振动筛13对危废进行再次筛分，确保过筛的危废粒度小于50mm，过筛的危废用螺旋输送机2运输至分选成品中间槽14。分选成品中间槽14内的危废通过控制阀排入标准容量的盛具内盛装，盛装在盛具内的危废经过计量称计量后包装，然后用辊道输送机6与吊装葫芦运输至智能立体库房进行存放。

经过预分选处理暂存在智能立体库房的危废，经过混料配伍后用于水泥窑协同处置。在混料配伍过程中利用混料机构将智能立体库房中的半固态危废与液态危废按照特定的配伍方案进行充分混合，并再次对物料中的硬、软质块状杂质及金属进行分选去除，最终达到进入水泥窑的各项理化指标。混料配伍过程中，用吊装葫芦与辊道输送机6将盛具盛装的粒度小于50mm的半固态危废运送到翻转机1上，翻转机1翻转盛具，将盛装的半固态危废倾倒至混料中间槽7，倾倒后的空盛具用辊道输送机6和吊装葫芦运输至空箱、空桶清洗作业区域。按照配伍方案，将废液储存罐16中的废液通过废液管道和控制阀加入到混料中间槽7中，在控制系统的控制下达到设定量后停止进料，然后用同样的步骤加入设定量的其它类别废液，进行初步混合，使得危废的含液率、粘度、PH值、形态得到初步调整，混料中间槽7内的危废经过初步调质处理后通过螺旋输送机2输送到混料机3内。在混料机3内，按照配伍方案将不同废液储存罐16中的废液通过废液管道和控制阀送入到混料机3内，在混料机3内混合的半固态危废与液态危废混合并搅拌，搅拌过程中搅拌桨叶带动混合的危废快速流动，过程中混合危废经过混料条17，在搅拌桨叶的带动下混合危废经过混料条17的时候从混料条17上的锥孔18中经过，混合危废经过锥孔18的过程中会因为伯努利原理加速流动，进而进一步混合，混料频次、搅拌桨叶转速、混料条17的结构、锥孔18的尺寸共同作用下使得危废的粒度、流动性、密度优化至均一的程度，使得混合后的危废含液率、粘度、PH值、形态、粒度得到进一步的改善，达到符合进入水泥窑使用的标准，并且能够获得优异的处置效果。经过混料配伍后的危废呈均质的浆状、流动性好、热值均衡的半固态产品，经过混料配伍的半固态产品用螺旋输送机2运输到混料振动筛4，经过混料振动筛4的筛选，将粒度大于20mm的杂质筛出。筛选后的产品输送给振动给料机5，输送过程中经过除铁器8的处理，将产品中含有的金属去除，去除杂质和金属的产品从振动给料机5进入螺杆泵9，在螺杆泵9的泵送下进入储罐15存放，后续使用时从储罐15中抽取运输至水泥窑使用。

在投料槽10、分选槽12、振动筛13、混料振动筛4及除铁器8工序分离出的杂质、块状物、金属等分别用标准盛具盛装后通过叉车运输至库房分类存放，以便于进一步进行分类处理。

在预分选、混料、废液输入过程中产生的HCl、SO2、硫化氢、氨气、VOC，含酸性气体等废气通过废气管道排出，进一步通过碱洗塔、活性炭、除尘器等进行无害化处理后排放。

经过上述处理的半固态危废有害元素含量、热值、水分、粒度、粘度、PH值、闪点等质量指标达到较为统一的范围，各项指标均达到水泥窑协同处置入窑的要求，使得经过处理的危废形成理化性质统一的水泥窑协同处置标准化产品，使得水泥窑协同处置危废技术中入窑的危废为各方面指标达到一定统一的产品，更适于水泥窑不同部位的入窑要求，在水泥窑中使用具备更好燃烧处置效果，对水泥的负面影响更低，能够获得更加优异的危废处置效果。

Claims (10)

1.半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、预分选，将半固态危废进行筛分，使得半固态危废的粒度小于等于50mm；

B、入库，将预分选得到的杂质和危废半成品分别用标准盛具定量入库暂存；

C、混料，包括出库、一次混料、二次混料和二次分选，将预分选得到的危废半成品从库房取出与液态危废处理产品混合加工，所述二次混料步骤为在混料机中将一次混料产品与液态危废产品进一步混合，混料机的内部设有搅拌桨叶，混料机的内侧壁上焊接有多个混料条，混料条在搅拌桨叶的外侧周向均匀分布，每根混料条上均开设有锥孔，锥孔沿混料条的长度方向并排分布有多个，混料条的截面形状为水滴状，将混料后危废的粘度调整为20000cp-80000cp，pH值调整为6-9，粒度调整为小于等于20mm。

2.根据权利要求1所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述步骤A包括粉碎筛分步骤和振动筛分步骤，所述粉碎筛分步骤为将定量的半固态危废分离为板结污泥和其他污泥，将板结污泥中的包装物剔除后用孔径100mm的筛网筛选，过筛后的半固态危废用链式破碎机粉碎后与其他污泥一起在分选槽中再次用孔径100mm的筛网进行筛分。

3.根据权利要求2所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述振动筛分步骤包括将粉碎筛分步骤得到的危废用孔径50mm的振动筛处理，得到粒度小于等于50mm的半固态危废产品。

4.根据权利要求1所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述出库步骤为将预分选后入库的半固态危废产品定量装箱运输至翻转机，用翻转机将半固态危废产品倾倒至混料中间槽中，并用空箱输送系统回收空箱。

5.根据权利要求4所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述一次混料步骤为在混料中间槽中将半固态危废产品与液态危废产品混合，对危废产品的理化性质进行初步调节。

6.根据权利要求5所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述二次混料步骤中混合搅拌频率为3min/次，所述液态危废产品为液态危废处理得到的废酸、废油、废碱或废剂中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述二次分选步骤包括将二次混料产品依次进行振动筛选和除铁处理。

8.根据权利要求7所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述二次分选步骤中使用孔径为20mm的混料振动筛进行筛分，筛选出的杂质和铁质废物均称重后入库存放。

9.根据权利要求1所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述入库步骤中预分选得到的杂质和危废产品均经过称重后用标准盛具定量装箱入库存放。

10.根据权利要求8所述的半固态危险废物的预处理方法，其特征在于：所述二次分选步骤后得到的半固态危废产品经过振动给料后用储罐储存，装车步骤中将储罐中的半固态危废产品用螺杆泵装入罐车。

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