CN210320064U - 一种危险废物的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种危险废物的处理系统，包括第一焚烧单元、熔融单元、第二焚烧单元及烟气净化单元，其中，所述第二焚烧单元与所述第一焚烧单元相连，所述烟气净化单元与所述第二焚烧单元相连。本实用新型一实施方式的危险废物的处理系统，不仅能够使排放的烟气达标，且能够实现危险废物的资源化利用。

Description

一种危险废物的处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种危险废物的处理系统，具体为一种可实现危险废物无害化处理及资源化利用的处理设备。

背景技术

随着我国工业化进程的不断推进，工业生产过程中产生的危险废物数量逐年增加，对生态环境和群众健康造成了严重威胁。我国危险废物种类繁多，成分复杂，处置和治理成本高、处理能力有限，由危险废物处理、处置不当引起环境污染与风险事故频发，危险废物污染防治形势严峻。

目前，焚烧是危险废物处置的主流技术。现有的焚烧处理设备，在处理过程中易生成二噁英前驱物，导致排放的烟气中的二噁英含量超标。且通过焚烧产生的灰渣仍然属于危险废物，一般需要进行螯合固化填埋处理，会对填埋场周边的环境产生潜在威胁；同时，危险废物焚烧产生的灰渣重金属毒性超标、热灼减率低。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在提供一种危险废物的处理系统，包括第一焚烧单元、熔融单元、第二焚烧单元及烟气净化单元，其中，所述第二焚烧单元与所述第一焚烧单元相连，所述烟气净化单元与所述第二焚烧单元相连。

根据本实用新型一实施方式，所述第一焚烧单元包括逆流回转窑，所述逆流回转窑的进料方向与烟气排放方向相反。

根据本实用新型一实施方式，所述第一焚烧单元包括回转窑和进料装置，所述回转窑包括窑体，所述窑体包括位于两端的窑头和窑尾，在所述窑头设置有窑头罩，所述窑头罩包括出烟口和出渣口，所述出烟口与所述第二焚烧单元相连；所述进料装置通过所述窑头罩设置于所述窑头，所述进料装置包括加料口，所述加料口邻近所述出烟口、远离所述出渣口。

根据本实用新型一实施方式，所述熔融单元包括电炉，所述电炉选自矿热电炉或等离子体电炉。

根据本实用新型一实施方式，所述熔融单元包括核化炉和晶化炉。

根据本实用新型一实施方式，所述熔融单元包括离心机、集棉机和打褶机。

根据本实用新型一实施方式，所述熔融单元包括水淬渣池和球磨机。

根据本实用新型一实施方式，所述烟气净化单元包括换热装置、降温装置、脱酸装置、除尘装置、洗涤装置中的一种或多种。

根据本实用新型一实施方式，所述烟气净化单元包括余热锅炉、骤冷塔、干式脱酸塔、布袋除尘器以及单级或多级洗涤塔。

根据本实用新型一实施方式，所述系统包括预处理单元和熔融原料输送单元，所述预处理单元用于所述危险废物的预处理，所述熔融原料输送单元用于将熔融原料输送至所述熔融单元。

本实用新型一实施方式的危险废物的处理系统，不仅能够使排放的烟气达标，且能够实现危险废物的资源化利用。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的危险废物的处理系统的结构示意图。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

本实用新型一实施方式提供了一种危险废物的处理系统，包括第一焚烧单元、熔融单元、第二焚烧单元以及烟气净化单元；其中，第二焚烧单元分别与第一焚烧单元、烟气净化单元相连。

于一实施方式中，危险废物包括除易爆和具备放射性以外可进行焚烧的废物，可以为固态、半固态、液态危险废物中的一种或多种。

于一实施方式中，危险废物可以是热值较高的有机污染物。

于一实施方式中，危险废物可以是医疗垃圾、精馏残渣、有机树脂类废物、有机溶剂、卤化物废物(HW45)、涂料废物(HW12)、表面处理废物(HW17)、乳化液(HW09)、含酚废物(HW39)、医疗废物(HW01)、石棉废物(HW36)、有机氰化物废物(HW38)、废催化剂(HW50)、蒸馏残渣(HW11)、废矿物油(HW08)、农药废物(HW04)和废酸(HW34)中的一种或多种。

本实用新型一实施方式的危险废物的处理系统，通过第一焚烧单元对危险废物进行焚烧处理，得到底渣和第一烟气；通过熔融单元对底渣进行熔融处理，并通过第二焚烧单元对第一烟气进行二次焚烧处理，以进一步除去残留的二噁英、可燃性气体等物质；经第二次焚烧处理后，得到飞灰和第二烟气，可通过熔融单元对飞灰进行熔融处理，并通过烟气净化单元对第二烟气进行换热、降温、脱酸、除尘、脱硝、洗涤等净化处理，以实现烟气的达标排放。

于一实施方式中，危险废物的处理系统包括预处理单元，在危险废物原料进入第一焚烧单元之前，可先通过预处理单元对原料进行破碎、中和等预处理以便于后续焚烧处理的进行，例如预处理单元可以包括破碎机或进行中和的装置。

如图1所示，本实用新型一实施方式的危险废物的处理系统中，第一焚烧单元包括回转窑、进料装置和进液装置。

回转窑包括用于进行焚烧处理的窑体11，以及用于密封的窑头罩12和窑尾罩13，以保持危险废物焚烧过程的密闭性。窑体11包括窑头和窑尾，窑头和窑尾沿轴线方向位于窑体11的两端，窑头罩12设置于窑头，窑尾罩13设置于窑尾。窑头罩12整体呈长条状，具有两端开口的空腔；窑头罩12可以是长方体，也可以是圆筒体，窑头罩12的两端口可分别用作出烟口和出渣口，经焚烧处理所得的底渣和第一烟气可分别自出烟口、出渣口排出回转窑。出烟口可与第二焚烧单元相连，出渣口可与料罐41相连，以便于底渣通过料罐41进入熔融单元。

进料装置用于将固态危险废物送入窑体11进行焚烧，其通过窑头罩12与窑体11相连通。进料装置可包括加料口14和推杆15。作业时，物料自加料口14进入进料装置，并在推杆15的作用下(也可以是螺旋给料)进入窑体11。加料口14的进料方向可平行于出烟口的烟气排放方向，且进料方向与烟气排放方向保持相反。

进液装置可设置于窑尾，可以是例如喷枪16等装置，以便于将液态或半固态的危险废物喷入回转窑的窑体11内进行焚烧，也可根据焚烧状况将进液装置设置于其他位置。喷枪16可沿窑体11的轴线方向设置于窑尾罩13；窑尾罩13具有出渣口，窑尾罩13的出渣口平行于窑头罩12的出渣口设置，并可与窑头罩12的出渣口一同连通于料罐41；在窑尾罩13上还设置有烟管，以便于熔融单元产生的烟气通入回转窑内，对回转窑进行补热。

于一实施方式中，第二焚烧单元包括二燃室21，二燃室可以为现有的用于高温燃烧的装置。二燃室21与窑头罩12的出烟口相连通，自回转窑排出的烟气可在二燃室21内进行第二次焚烧处理，得到飞灰和第二烟气；该通入二燃室21的烟气包括第一焚烧处理产生的烟气以及由熔融单元产生并通入回转窑的烟气。飞灰可直接通过溜槽(图中未显示)，也可通过料罐提升进入熔融单元进行熔融处理，第二烟气进入后续的烟气净化单元进行净化处理。

于一实施方式中，烟气净化单元包括依次连通的换热装置、降温装置、脱酸装置、除尘装置、洗涤装置。其中，换热装置可以是余热锅炉31，降温装置可以是骤冷塔32，脱酸装置可以是干式脱酸塔33，除尘装置可以是布袋除尘器34，洗涤装置可以是单级或多级洗涤塔，具体可根据烟气成分进行选择。例如，洗涤装置可以是湿法脱酸塔，包括一级湿式脱酸塔351和二级湿式脱酸塔352。

自二燃室21排出的烟气可在余热锅炉31内进行换热处理；换热后的烟气经骤冷塔32降温后可通过干式脱酸塔33进行脱酸处理，在干式脱酸塔33内可设置碱性物质，例如消石灰，以吸收酸性气体；经脱酸处理后的烟气可通过布袋除尘器34进行除尘处理，之后进入一级湿式脱酸塔351和二级湿式脱酸塔352进行洗涤处理。被净化后的烟气可经烟气加热器36加热升温，并在引风机37的作用下，通过烟囱38排至大气中。

另外，可将余热锅炉31、骤冷塔32、干式脱酸塔33、布袋除尘器34在处理过程中产生的飞灰进行收集，并通过刮板机输送至熔融单元。除刮板输送外，飞灰也可通过气力输送或者其他方式送入熔融单元。

于一实施方式中，熔融单元包括熔融装置，其能量来源为电能。熔融装置可以是电炉51，电炉可以是矿热电炉、等离子体电炉等。矿热电炉采用灰渣电阻产生热量实现灰渣的熔融处理，等离子体电炉将气体等离子化产生高温从而熔化灰渣。

底渣、飞灰等物料在电炉51内经高温处理为熔体，电炉51产生的烟气可通过烟管通入回转窑内，对回转窑进行补热。

于一实施方式中，除电炉51外，熔融单元还包括核化炉和晶化炉(图中未显示)，熔体经核化炉、晶化炉的处理可制成微晶玻璃。

于另一实施方式中，除电炉51外，熔融单元还包括离心机、集棉机和打褶机(图中未显示)，熔体经离心机、集棉机和打褶机的处理可制成纤维棉。

于另一实施方式中，除电炉51外，熔融单元还包括水淬渣池和球磨机(图中未显示)，熔体经水淬渣池和球磨机的处理可制成水泥掺合料。

于一实施方式中，在高温条件下，将焚烧后的固态废物通过熔融处理融化为玻璃态，固化后制成微晶玻璃，微晶玻璃的致密结构能够确保固化体的永久稳定性。另外，固态废物的有机污染物在熔融过程中通过高温热解得到彻底分解，而重金属等有害元素被固化在玻璃体内，实现了危险废物的无害化处置。

于一实施方式中，采用逆流回转窑焚烧炉气、固体混合接触面积大，传热效率高，有利于增大燃烧速率，适合热值浮动性较大的危险废物；且回转窑产生的底渣直接送入电炉内，经过高温熔融处理得到的玻璃渣不仅能够固化重金属等有害元素，而且能够制成高附加值的建材产品，实现了危险废物的资源化利用。

于一实施方式中，危险废物的处理系统包括熔融原料输送单元，用于将熔融原料底渣、飞灰等输送至电炉51进行熔融处理。熔融原料输送单元可包括溜槽、料罐41、刮板机等。经焚烧处理后剩余的底渣可直接通过溜槽输送至电炉51，也可在行车(图中未显示)的作用下通过料罐41提升进入电炉51内。

于一实施方式中，窑头罩12的出渣口以及窑尾罩13的出渣口均可与料罐41相连通，回转窑产生的底渣进入料罐41后，料罐41可在行车的作用下移至料仓42，料仓42与电炉51相连通。

以下结合图1及具体实施例对本实用新型一实施方式的危险废物的处理系统的作业方式进行进一步说明。

实施例

(1)医疗垃圾、精馏残渣和有机树脂类废物在预处理单元进行破碎预处理后，自加料口14进入进料装置，并在推杆15的作用下被推入逆流回转窑的窑体11内进行焚烧处理；同时，采用喷枪16将废有机溶剂和废矿物油等液态的危险废物喷入窑体11内进行焚烧处理；

(2)将逆流回转窑的窑头温度保持在800℃左右进行焚烧处理，保持充分燃烧，在回转窑的窑头和窑尾得到底渣，出渣温度为800℃，热灼减率为2.5％，热底渣自出渣口排入料罐41，并在行车的作用下移至电炉51，通过料仓42进入电炉51(矿热电炉)内进行熔融处理；

(3)自回转窑窑头排出的烟气进入二燃室21进行焚烧处理，燃烧温度为1200℃；二燃室21内剩余的飞灰进入电炉51，排出的烟气进入余热锅炉31实现热量转换，锅炉出口的烟气温度为550℃；自余热锅炉31排出的烟气进入骤冷塔32，迅速降温至200℃；自骤冷塔32出口排出的烟气进入干式脱酸塔33，干式脱酸塔33中的消石灰吸收烟气中的部分酸性气体，出口烟气温度为180℃；自干式脱酸塔33排出的烟气继续通过布袋除尘器34，出口温度为170℃；通过布袋除尘器34的烟气进入洗涤塔——一级湿式脱酸塔351、二级湿式脱酸塔352，其中的酸性气体被脱酸塔内的NaOH溶液吸收，出口烟气温度为60℃；最后，自洗涤塔排出的烟气经过烟气加热器36加温至135℃，由引风机37通过烟囱38排至大气中；

(4)将余热锅炉31、骤冷塔32、干式脱酸塔33和布袋除尘器34中产生的飞灰通过刮板机输送至电炉51内，与底渣及二燃室产生的飞灰一起熔融成熔渣；另外，加入石英砂作为成分调节剂，其质量分数为熔融原料(底渣+飞灰)质量的10％；

(5)熔融原料及成分调节剂在电炉51内经高温处理为熔体，熔体温度为1350℃，粘度为2Pa·s，并由熔体排放口进入到澄清均化池内得到均一稳定的熔体；将电炉51产生的烟气通过烟管通入逆流回转窑内，对回转窑进行补热；

(6)将熔体送入650℃核化炉内，保温5h，得到一定形状的玻璃体；将成核玻璃体送入到晶化炉内，晶化炉由650℃升温至950℃，升温速率为2℃/min，并在950℃下保温3h；保温结束后，随炉冷却至常温，取出半成品的微晶玻璃；

(7)将半成品微晶玻璃通过切割、抛光、打磨工艺，得到外观光亮的微晶玻璃产品。

于另一实施方式中，步骤(6)、(7)可以是：将熔体送入四辊离心机，在离心力的作用下得到纤维状产品，向其中添加质量分数为4％(以纤维状产品和酚醛树脂的总质量为基准)的酚醛树脂作为粘接剂，在集棉机内形成450g/m²的一次棉毡；将所得棉毡送入打褶机内，使得纤维间互相搭接和咬合；将得到的纤维棉送入300℃固化炉内，去除纤维棉内的水分，同时快速固化酚醛树脂，得到符合性能指标的半成品纤维棉；将半成品纤维棉通过切割、冷却、打包工艺得到符合性能指标的纤维棉产品。

于另一实施方式中，步骤(6)、(7)可以是：将熔体水淬处理，得到粒径＜5mm的水淬渣；捞渣烘干处理后，球磨至比表面积为250m³/kg的粉体，可作为水泥掺合料使用。

除非特别限定，本实用新型所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。

本实用新型所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本实用新型的保护范围，本领域技术人员可在本实用新型的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本实用新型不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种危险废物的处理系统，其特征在于，包括：

第一焚烧单元，用于对所述危险废物进行焚烧处理，得到底渣和第一烟气；

第二焚烧单元，与所述第一焚烧单元相连，用于对所述第一烟气进行二次焚烧处理，得到飞灰和第二烟气；

熔融单元，用于对所述底渣和所述飞灰进行熔融处理；以及

烟气净化单元，与所述第二焚烧单元相连，用于对所述第二烟气进行净化处理；

其中，所述第一焚烧单元包括回转窑和进料装置，所述回转窑包括窑体，所述窑体包括位于两端的窑头和窑尾，在所述窑头设置有窑头罩，所述窑头罩包括出烟口和出渣口，所述出烟口与所述第二焚烧单元相连；所述进料装置通过所述窑头罩设置于所述窑头，所述进料装置包括加料口，所述加料口邻近所述出烟口、远离所述出渣口。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述回转窑为逆流回转窑，所述逆流回转窑的进料方向与烟气排放方向相反。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述熔融单元包括电炉，所述电炉选自矿热电炉或等离子体电炉。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述熔融单元包括核化炉和晶化炉。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述熔融单元包括离心机、集棉机和打褶机。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述熔融单元包括水淬渣池和球磨机。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烟气净化单元包括依次连通的换热装置、降温装置、脱酸装置、除尘装置、洗涤装置中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烟气净化单元包括依次连通的余热锅炉、骤冷塔、干式脱酸塔、布袋除尘器以及单级或多级洗涤塔。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括预处理单元和熔融原料输送单元，所述预处理单元用于所述危险废物的预处理，所述熔融原料输送单元用于将熔融原料输送至所述熔融单元。

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