危废智能化配伍方法

摘要

本发明涉及危险废物处置技术领域，为了解决目前配伍方法在进行配伍时，对于某类特殊物料来说，某类特殊物料当库存中没有与之搭配处置的危废时，这类危废不能及时得到处置的问题，提供了一种危废智能化配伍方法，包括以下步骤：接收步骤：获取对危废进行化验分析得到的分析数据，将分析数据与对应的危废进行关联存储；配伍方案生成步骤：选定待焚烧危废，从存储模块中匹配出适配危废并选定配伍危废，对待焚烧危废和配伍危废的焚烧量进行配比得到配伍方案；比较步骤：对同类危废的库存量进行统计得到库存统计值，并对同类危废的库存统计值以及库存阈值进行比较；提示步骤：在比较出库存统计值小于库存阈值时发送相应种类危废的补充提示信息。

说明书

技术领域

本发明涉及危险废物处置技术领域，具体为一种危废智能化配伍方法。

背景技术

危废是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废弃物。当前处置危废常用的方式有两种：焚烧和填埋。其中焚烧是将废物燃烧处置掉同时获得热能的一项技术手法，在焚烧工艺技术方面，危废的预处置和配伍是关键环节。焚烧配伍是指为了达到入窑处置的危废成分稳定可控、均匀、平衡燃烧的目的，对所收集的成分复杂、形态各异的各类别焚烧废物进行理化性质分析，并根据分析结果形成混合方案，并按照该方案进行物料均化预处置的过程。

恰当的焚烧配伍操作可以使燃烧稳定、促进有害物质的分解，同时还可以节约助燃燃料、保护耐火材料、延长焚烧设备的使用寿命、降低运营成本。随着智能化系统的出现，为了提高配伍效率，目前都是采用配伍系统进行智能配伍。然而，目前在利用配伍系统进行智能配伍时，通常都是根据库房内已有的危废量进行配伍，当库存中没有与之搭配处置的危废或危废量不足时，这类危废就会积压在库房中，直到有与之搭配处置的危废入库或危废量足够后一同进行处置。危废的产生方通常会选择积压一定量的危废后再集中进行处置，因此在这期间，这类危废就只能一直存储在库房内，不能及时得到处置，库房空间也将被一直占用，导致其他危废无法正常入库，从而影响了危废的处置效率。

发明内容

本发明意在提供一种及时对存储的危废进行处置的危废智能化配伍方法。

本发明提供基础方案是：危废智能化配伍方法，包括以下步骤：

存储步骤：存储配伍条件和库房内危废的库存情况，库存情况包括库存量；

接收步骤：获取对危废进行化验分析得到的分析数据，将分析数据与对应的危废进行关联存储；

配伍方案生成步骤：选定待焚烧危废，根据配伍条件从存储模块中匹配出与待焚烧的危废搭配的适配危废，从匹配出的适配危废中选定配伍危废，根据库存量对待焚烧危废和配伍危废的焚烧量进行配比得到配伍方案；

存储步骤还根据物料性质对危废进行分类存储；

比较步骤：对分类后的同类危废的库存量进行统计得到库存统计值，并对同类危废的库存统计值以及库存阈值进行比较；

提示步骤：在比较出库存统计值小于库存阈值时发送相应种类危废的补充提示信息。

说明：本方案中，适配危废指的是匹配出能够与待焚烧危废进行配伍的所有危废，配伍危废指的是从适配危废中选定出来与待焚烧危废进行配伍的选定危废。

基础方案的原理及有益效果是：与现有的危废配伍方式相比，本方案中，还根据危废的物料性质对入库的危废进行分类，并统计同类危废的库存统计值，在统计得到的库存统计值小于预存的库存阈值时，此时发送补充提示信息，从而能够及时补充相应类别的危废，与现有技术中，危废的产生方等待积压一定量的危废再进行集中处置的方式相比，本方案中通过发送补充提示信息的方式，提醒产生方主动补充危废，以及时对库房内的危废进行处置，提高了处置效率，还能够避免危废在库房内的积压；另一方面，通过主动补充相应类别危废的方式使得库房内各个类别的危废库存量充足，配伍从而能够顺利进行，处置单位也就能够正常进行危废的处置，从而减小了处置单位的空闲时间，提高了处置单位的利用率。

优选方案一：作为基础方案的优选，还包括计算步骤：根据配比出的焚烧量和分析数据对相应的待焚烧危废和配伍危废的危废参数进行计算，并比较危废参数和预设的参数阈值，在危废参数大于参数阈值时，发送参数预警信息。有益效果：考虑到危废在焚烧后排出的尾气会污染空气，在为了降低对空气的污染，就需要保证焚烧过程中产生的尾气可以达标，本方案中，通过对配比出来的危废参数进行计算得到的危废参数能够表示焚烧后尾气的指标，在危废参数超过参数阈值时，则表示焚烧产生的尾气超标，此时发送参数预警信息，以提示用户对焚烧量进行修改，从而保证危废焚烧的环保性。

优选方案二：作为优选方案一的优选，还包括修改步骤：接收修改信息并根据修改信息对配伍方案进行修改更新。有益效果：本方案中通过设置的修改步骤对配伍方案进行修改，操作简单。

优选方案三：作为优选方案二的优选，修改步骤中，在对配伍方案进行修改后，计算修改后的配伍方案的危废参数，在比较出危废参数小于参数阈值时，存储模块更新并存储配伍方案。有益效果：考虑到在修改过程，若第一次修改出来的配伍方案的危废参数仍然超出参数阈值，此时为了保证排放的尾气达标，就需要继续对配伍方案进行修改，直到危废参数小于参数阈值时，说明此时配伍方案才是符合要求的，因此此时存储模块才更新存储配伍方案，保证了数据的有效存储。

优选方案四：作为基础方案的优选，存储模块中还存储有危废的入库时间，配伍方案生成步骤中，在配比出配伍方案后，还用于从存储模块中匹配出入库时间最早的相应危废。有益效果：本方案中，在配比出配伍方案后，还根据入库时间匹配出最早入库的相应危废，从而能够实现危废的先进先出，避免库房内的危废存放过期。

优选方案五：作为优选方案四的优选，存储模块内还存储有特殊危废的特殊物料名单，配伍方案生成步骤中，在匹配时优选从特殊物料名单内匹配适配危废，在特殊物料名单没内有匹配到适配危废时，根据入库时间从库房剩下的危废中匹配适配危废。有益效果：考虑到对于一些特殊性质的危废来说，为了避免在库房内保存时间过长而出现变质或其他现象，如不稳定的危废，因此就需要优先对这一类危废进行处置，本方案中优先从特殊物料名单内进行匹配，则保证了特殊危废的优先处置，操作简单。

优选方案六：作为优选方案四的优选，库存情况还包括危废的存储警告时间，提示步骤中，还用于获取系统时间并比较系统时间和存储警告时间，在存储警告时间等于系统时间时发送处理提示信息。有益效果：为了避免危废在库房内存放时间过长，本方案中还设定危废的存储警告时间，在系统时间等于存储警告时间时，此时发送处理提示信息，以保证用户能及时对存放的危废进行处置，操作简单。

优选方案七：作为优选方案六的优选，库存情况还包括危废的存储预告时间，提示步骤中，还比较系统时间和存储预告时间，在存储预告时间等于系统时间时发送处理预告信息。有益效果：本方案中，还通过设置危废的存储预告时间来实现对危废处置的预告，以保证能够有充足时间对危废进行处置，操作简单。

优选方案八：作为基础方案的优选，比较步骤中，根据接收到的统计频率统计库存统计值。有益效果：本方案中通过设置统计频率的方式实现对库存统计值的周期统计，能够降低统计过程的功耗。

优选方案九：作为基础方案的优选，存储模块还存储有对应处置单位的焚烧设备的设备参数，配伍方案生成步骤中，在匹配时还根据所用的焚烧设备的设备参数匹配出与焚烧设备相容的适配危废。有益效果：考虑到危废在焚烧过程中产物可能会对焚烧设备造成损害，因此本方案中通过匹配与焚烧设备相容的适配危废，从而保证了焚烧设备的正常使用。

附图说明

图1为本发明危废智能化配伍方法实施例一中的危废智能化配伍系统的模块框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

基本如下所示：危废智能化配伍方法，包括以下步骤：

存储步骤：存储配伍条件和库房内危废的库存情况和特殊危废的特殊物料名单以及对应处置单位的焚烧设备的设备参数，库存情况包括库存量、入库时间、危废的存储预告时间和存储警告时间；

接收步骤：获取对危废进行化验分析得到的分析数据，将分析数据与对应的危废进行关联存储；

配伍方案生成步骤：选定待焚烧危废，根据配伍条件和所用的焚烧设备的设备参数从存储模块中匹配出与待焚烧的危废搭配的适配危废，在匹配时，优选从特殊物料名单内匹配适配危废，在特殊物料名单没内有匹配到适配危废时，根据入库时间从库房剩下的危废中匹配适配危废；从匹配出的适配危废中选定配伍危废，根据库存量对待焚烧危废和配伍危废的焚烧量进行配比得到配伍方案，还用于从存储模块中匹配出入库时间最早的相应危废；

存储步骤还根据物料性质对危废进行分类存储；

比较步骤：根据接收的统计频率对分类后的同类危废的库存量进行统计得到库存统计值，并对同类危废的库存统计值以及库存阈值进行比较；

提示步骤：在比较出库存统计值小于库存阈值时发送相应种类危废的补充提示信息；获取系统时间并比较系统时间、存储预告时间和存储警告时间，在存储预告时间等于系统时间时发送处理预告信息，在存储警告时间等于系统时间时发送处理提示信息；

计算步骤：根据配比出的焚烧量和分析数据对相应的待焚烧危废和配伍危废的危废参数进行计算，并比较危废参数和预设的参数阈值，在危废参数大于参数阈值时，发送参数预警信息；

修改步骤：接收修改信息并根据修改信息对配伍方案进行修改，对配伍方案进行修改后，计算修改后的配伍方案的危废参数，在比较出危废参数小于参数阈值时，存储模块更新并存储配伍方案。

基于上述危废智能化配伍方法，如图1所示，本实施例还公开了一种危废智能化配伍系统，包括存储模块，存储有预设的配伍条件和库房内危废的库存情况，其中，在对危废进行配伍时，本实施例中的配伍条件如下：

(1)为了焚烧设备的安全，配比首先需要保证危废之间能相容，防止出现两种或者两种以上危废发生变化产生大量热量或者产生毒性更强的产物。危废与焚烧设备之间的相容也是需要考量的因素，如果危废或者焚烧产生物强烈腐蚀焚烧设备，这类危废是不可以被焚烧的。

(2)在保证安全的前提下，危废配比考量的第二个因素是焚烧产物的环保性，不同的配比会产生不同尾气和炉渣，危废配比尽量控制焚烧烟气的排放指标和炉渣中重金属的比例。

(3)不同的配方一定会产生不同的热值，从回收热量角度分析，用最小辅助燃料换取最大焚烧余热具有最大经济性，在保证焚烧炉整体稳定的情况，最大程度提高回收热。

(4)热值的稳定性。配伍应使危废的热值尽可能介于一定的范围以减少辅助燃料的用量。热值调整范围因各处置场的物料差异调整范围不同，每批次热值相对均一。

(5)控制污染因子含量。控制污染因子含量保证焚烧系统正常运行和尾气达标排放。运行时应该对物料进行详细分析，对污染因子含量高的危废应均匀调配，各污染物平均含量控制范围宜为：Cl小于2％，F小于0.2％，S小于2％，磷含量上限为0.5％，各处置场可根据物料差异进行调整。(6)控制重金属含量。控制重金属含量保证焚烧系统正常运行和尾气达标排放。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，建议包装后入炉，可以在每次的含量及次数上进行控制。

基于上述配伍条件，本实施例中配伍方案包括常规热值配伍、特殊因子配伍和优先焚烧危废配伍三种方案。

库存情况包括库存量，存储模块还存储有参数阈值、根据处置单位的处置能力设定的不同类别危废的库存阈值和处置单位的焚烧设备的设备参数，如焚烧设备为焚烧炉，焚烧炉的设备参数包括设计参数和设计技术指标，其中本实施例中焚烧炉设计要求如下：(1)辅助燃料：0#柴油或天然气；(2)处置量：不低于经营许可的80％，如1.2T/d(150Kg/h)；(3)焚烧时间：8h/d；(4)排烟口高度：离地面20米。设计技术指标如下：(1)焚烧炉温度：≥850℃；(2)滞留时间：t≥2s；(3)焚毁去除率：≥99.99％；(4)热灼减率：≤5％；(5)焚烧炉系统压力：负压；在其他实施例中，设计要求可自行设定。

接收模块，用于获取对危废进行化验分析得到的分析数据，存储模块将分析数据与对应的危废进行关联存储；对危废的化验分析包括指纹分析和工业分析和元素分析，获得的分析数据对应则包括以下三个方面：(1)指纹分析：pH值、状态、是否为高粘性物质、有无挥发性、有无气味等；(2)工业分析：水分、低位热值、闪点、灰分、粘度等；(3)元素分析：硫、氯、氟、重金属、碱金属等。

接收模块还接收修改信息和统计频率；

选择模块，用于选定待焚烧危废；

匹配模块，用于根据配伍条件以及所用的焚烧设备的设备参数从存储模块中匹配出与待焚烧的危废搭配的适配危废，选择模块还用于从匹配出的适配危废中选定配伍危废；

配比模块，用于根据库存量对待焚烧危废和配伍危废的焚烧量进行配比得到配伍方案；存储模块根据焚烧量对相应的库存情况进行实时更新；

存储模块还预设有根据物料性质对危废进行分类的分类规则；如含有硫元素的危废统分为一类，含氯元素的危废统分为一类。

分类模块，用于根据分类规则对库房内的危废进行分类；

统计模块，用于根据统计频率对分类后的同类危废的库存量进行统计得到库存统计值；

比较模块，用于对同类危废的库存统计值以及库存阈值进行比较；

提示模块，用于在比较出库存统计值小于库存阈值时发送相应种类危废的补充提示信息；

计算模块，用于根据配比出的焚烧量和分析数据对相应的待焚烧危废和配伍危废的危废参数进行计算；比较模块比较危废参数和参数阈值，在危废参数大于参数阈值时，提示模块发送参数预警信息；

修改模块，用于根据修改信息对配伍方案进行修改更新，在修改模块对配伍方案进行修改后，计算模块计算修改后的配伍方案的危废参数，在比较模块比较出危废参数小于参数阈值时，存储模块更新并存储配伍方案。

具体实施过程如下：使用时，当有新危废入库时，存储模块根据入库的危废情况更新存储的库存情况。在危废入库前，需要先对危废进行化验分析，根据化验分析的分析数据确定对应危废的存储方式和存储地点，保证危废的正确存放，也就能够避免因为错误存放危废而发生的安全事故，如将两种或多种混合后容易产生热、起火和(或)爆炸的危废存放在一起。

当需要处置危废时，用户先通过选择模块选定待焚烧危废，然后匹配模块根据配伍条件以及焚烧设备的设备参数匹配出适配危废，用户再利用选择模块从适配危废中选定配伍危废，然后，由配比模块进行配比得到配伍方案。现有技术中，在利用配比模块进行配伍时，可采用以下三种方式：

1)常规热值配伍计算。就是以物料的热值配伍为基础，结合仓库中每类危废的实际库存比例进行初步配伍，根据配伍后的热值量进行高低热量的调配，出具物料配伍比例，并做记录。根据比例可以推算出每天的物料投放量。

设常规物质共有n样，经测试每样含热值分别为Q1、Q2……Qn，实际对应库存分别为M1、M2……Mn，则计算总热值量Qx：

Qx＝(M1 Q1+M2 Q2+……+Qn Mn)/(M1+M2+……+Mn)

每样物料的库存比例K1、K2……Kn的计算公式：K1＝M1/(M1+M2+……+Mn)

……

Kn＝Mn/(M1+M2+……+Mn)

当Qx值处焚烧配伍热值要求范围内,物料直接根据存库量的比例进行配伍投放；当Qx值低于热值配伍要求范围的，相应减少低热值物料比例，或增加高热值物料比例进行调整，直到总热值符合要求区域范围；当Qx值超过热值配伍要求范围的，相应增加低热值物料比例，或者减少高热值物料比例进行调整。因计算配伍比例为一个星期一次，各种危废每天的实际投放数量Y,可根据焚烧炉的设计吨位T和各自的配伍比例K做计算所得，如第n样危废的每天投放量Yn：Yn＝Kn.T

2)如S、P等特殊因子的配伍。特殊配伍主要是考虑来料中所带S、P、F、Cl等特殊元素超过配伍要求的上限，进行该特殊元素的配伍。这种情况下应该在明确该特殊元素总量的前提下，分配到每个时间点的最高可处置量，若超过可处置范围的应该提示收集部对含该特殊元素的物料做限控收集。做完特殊元素配伍量后，再对热值进行基本配伍。对配伍比例做记录。

假设某高含硫物料其含硫量为S,根据硫的入炉比例上限2.2％记，每天N吨总配伍物料，则单硫含量为0.022N，除去常规物料中已有硫含量Xs，则该样物料的每天最多投放量Ms＝(0.022N-Xs)/S。再根据其热值特性，相应调整其他危废的投放比例做基本热值配伍。因该物料的高含硫特性，在配伍时必须进行分时段多次粉碎搅拌，以防止抓斗搅拌不充分造成瞬时SO2的超标。其他依次类推计算。

3)优先焚烧危废配伍。确定需要优先处置的危废种类和数量，根据该危废的基本热值和特殊因子做优先计算，先定好其投加比例，再根据仓库中其他危废的库存进行配伍。

在进行配伍计算中，可出现好几种配伍方案，综合考虑危废的配伍特性要求、库存量、危废转移计划等因素，做配伍方案的主次排列，主方案做实际执行，次方案做备用方案，一旦出现温度或者烟气指标波动较大时，可快速进行调整。

本实施例中配伍的方法为：

各个主要元素(硫、氯、水)硫元素的计算方法为：

式中：

i为参与配伍的第i类危废；

Wi为第i类危废的重量；单位为kg；

Xi为第i类危废某个控制因子(硫、氯、水)的重量百分比,单位为％；

举例，如某次参与配伍的危废如表一。

表一

配伍后硫元素的含量：

配伍后氯元素的含量：

配伍后水分的含量：

在其他实施例中，以第一种常规热值配伍为例，在得到配伍方案后，计算模块还计算配伍方案的危废参数，也就是总热值量Qx，在危废参数大于参数阈值时，提示模块发送参数预警信息，提示用户当前配伍方案的危废参数未达标，此时则需要用户通过修改模块对当前配伍方案进行手动调整，直到调整后的配伍方案的危废参数达标，即总热值量Qx小于参数阈值。

在使用过程中，存储模块按照分类规则对库房内存放的危废进行分类，以含硫危废为例，在完成分类后，统计模块根据统计频率对同类危废的库存量进行统计，如对含硫危废进行统计得到库存统计值Ss，然后比较模块将得到的库存统计值Ss与预设的库存阈值进行比较，在库存统计值Ss小于库存阈值时，此时提示模块发送补充提示信息，以提醒用户及时补充库房内的含硫危废量，以保证含硫危废能够及时顺利进行焚烧处置。

实施例二

与实施例一不同之处在于，本方案中，在配伍方案生成步骤中，配比适配危废时采用特殊物料优先配比、常规物料采用先进先出的原则进行配比，具体的，存储模块中存储的危废的库存情况还包括危废的入库时间，存储模块内还存储有库房内存放的特殊危废的特殊物料名单，如不稳定的危废，如硫化物，在配比模块配比出配伍方案后，匹配模块在匹配时优选从特殊物料名单内匹配适配危废，在特殊物料名单没内有匹配到适配危废时，匹配模块从存储模块剩下的危废中匹配出入库时间最早的相应危废。

库存情况还包括危废的存储预告时间和存储警告时间，接收模块还用于获取系统时间，比较模块比较系统时间、存储预告时间和存储警告时间，在存储预告时间等于系统时间时，提示模块发送处理预告信息，在存储警告时间等于系统时间时，提示模块发送处理提示信息。

本实施例中，通过特殊物料名单的设置以及入库时间的存储，在配比时优先从特殊物料名单内进行配比，然后在从剩余危废中匹配入库时间早的危废，实现特殊物料优先配比、常规物料采用先进先出的原则进行配比，从而能够避免库房内存放的危废由于存放时间过长而出现变质或其他不良变化。

实施例三

与实施例一和实施例二不同之处在于，本方案中，存储模块还存储有配伍规则，配伍规则包括一级配伍方案和二级配伍方案，一级配伍方案为特殊因子的配伍，二级配伍方案为常规热值配伍。在选定待焚烧危废以及配伍危废后，配伍模块先根据一级配伍方案根据待焚烧危废和配伍危废中的特殊因子进行配伍，存储模块还预设有各个时段的特殊因子的处理阈值和焚烧设备的热量阈值，匹配模块根据处理阈值计算待焚烧危废和配伍危废的处理量，计算模块根据匹配出的处理量计算出在焚烧过程中产生的热量，然后计算模块再根据热量阈值和计算出的热量按照二级配伍方案对常规类的待焚烧危废进行配伍。

设定某高含硫危废其含硫量为S,根据硫的入炉比例上限2.2％记，每天N吨总配伍危废，则单硫含量为0.022N，除去常规危废中已有硫含量Xs，则该样危废的每天最多投放量Ms＝(0.022N-Xs)/S，设定计算得出焚烧中产生热量为Qs。设定焚烧设备额定热量为Qe，另有危废A待处理，计算模块按照常规热值配伍计算则匹配出Qe-Qs的危废A的量进行焚烧。

再根据其热值特性，相应调整其他危废的投放比例做基本热值配伍。因该危废的高含硫特性，在配伍时必须进行分时段多次粉碎搅拌，以防止抓斗搅拌不充分造成瞬时SO2的超标。其他依次类推计算。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。