一种危险废物无害化处置集成系统

摘要

本发明公开了一种危险废物无害化处置集成系统，包括回转窑系统工段和等离子炉系统工段；回转窑系统工段包括相互之间依次连接的破碎机、缓冲罐、混料器、回转窑、二燃室、余热锅炉、急冷塔和布袋除尘器；等离子炉系统工段包括渣仓、灰仓、辅助料仓、混料器、等离子炉、捞渣机和玻璃体渣仓；回转窑产生的烟气进入二燃室进行二次燃烧，余热锅炉利用烟气中的热量，急冷塔对烟气进行急速的冷却，后经布袋除尘器进行除尘后将烟气排出；回转窑排出的炉渣转运至渣仓储存，余热锅炉、急冷塔和布袋除尘器产生的飞灰转运至灰仓储存；渣仓、灰仓、辅助料仓的原料按配比进行混合；然后加注进等离子炉进行玻璃化熔融，得到的玻璃态炉渣进入捞渣机进行水淬。

说明书

技术领域

本发明涉及危险废物无害化处置技术领域，具体涉及一种危险废物无害化处置集成系统。

背景技术

目前中国危险废物处置的主要方式为安全填埋和焚烧。安全填埋仅仅是把废物对环境的危害限制在一个固定范围内，并未完全实现废物的无害化，同时填埋造成了大量场地占用及臭气、渗沥液等二次污染问题。焚烧方法虽然可以在一定程度上实现废物的减量化和无害化，但焚烧形成的炉渣和飞灰因含有剧毒物二噁英和呋喃还是危废，同时焚烧排放的烟气含有氮氧化物、二氧化硫、氯化氢等有毒污染物形成了二次污染。

现有技术公开了处理危险废物的方法，采用危险废物与活性炭配比后送入回转窑焙烧，产出的焙烧料送入侧吹浸没燃烧熔炼炉的方法进行熔炼。该方法虽然流程较为简单，但是其侧吹浸没燃烧熔炼炉需要混入大量的空气。这些混入的空气会增加熔炼炉烟气的排放量，也会增加二噁英、呋喃等物质重新生成的机会。

现有技术中还公开了一种危险废物的熔融处置方法，将危险废物原料预处理后与一定的还原剂配比后直接加入富氧侧吹熔融炉。该熔炼炉也采用燃烧燃料、喷入氧气的方法获得热量，因为需要混入纯度70％的氧气，因此其生产成本较高，烟气净化量也偏大。

因此，亟需一种危险废物无害化处置集成系统，实现危险废物减量化、无害化和资源化，减少烟气排放、降低处置能耗。

发明内容

为此，本发明提供一种危险废物无害化处置集成系统，以解决现有技术中的危险废物处理无法同时实现危险废物减量化、无害化和资源化，减少烟气排放、降低处置能耗的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明，提供了一种危险废物无害化处置集成系统，包括回转窑系统工段和等离子炉系统工段；所述回转窑系统工段包括相互之间依次连接的破碎机、缓冲罐、混料器、回转窑、二燃室、余热锅炉、急冷塔和布袋除尘器；所述等离子炉系统工段包括渣仓、灰仓、辅助料仓、混料器、等离子炉、捞渣机和玻璃体渣仓；其中，所述回转窑产生的烟气进入所述二燃室进行二次燃烧，所述余热锅炉利用烟气中的热量，所述急冷塔对烟气进行急速的冷却，然后经所述布袋除尘器进行除尘后将烟气排出；

所述回转窑排出的炉渣转运至所述渣仓储存，所述余热锅炉、所述急冷塔和所述布袋除尘器产生的飞灰转运至所述灰仓储存；所述渣仓、所述灰仓、所述辅助料仓的原料按配比进入混料器进行混合；混配好的原料加注进所述等离子炉内进行熔融处置，所述等离子炉的排出的玻璃体炉渣进入所述捞渣机进行水淬，水淬后的玻璃体炉渣颗粒储存在所述玻璃体渣仓内。

进一步地，危险废物无害化处置集成系统还包括引风机和烟囱，其中，所述引风机与所述布袋除尘器连接，将所述布袋除尘器中的烟气通过所述烟囱排出。

进一步地，所述布袋除尘器的前端设置有干式脱酸系统，脱酸介质为活性炭。

进一步地，所述回转窑为卧式顺流形式，热源为天然气。

进一步地，所述二燃室的出口处设置有脱硝系统。

进一步地，所述脱硝系统采用选择性非催化还原法的方式，还原剂为氨水或尿素。

进一步地，所述余热锅炉为单锅筒膜式壁锅炉。

进一步地，所述急冷塔中设有二流体喷枪。

进一步地，所述二流体喷枪的材质为不锈钢。

进一步地，所述渣仓、所述灰仓、所述辅助料仓经过配比后的原料四元碱度为0.9-1.1。

本发明具有如下优点：

本发明采用回转窑系统工段和等离子炉系统工段集成为危险废物无害化处置集成系统，能够结合工段的各自特点，处理危险废物的种类更加丰富，处置更加彻底，减量化效果十分明显；等离子炉系统工段可以在无氧环境下高温处置灰渣，杜绝二噁英及呋喃的二次产生，处理彻底；回转窑系统工段环节产生的所有飞灰均收集处理后，作为等离子炉系统工段的原料循环处置，能够做到危险废物处置的零排放；烟气治理成本低；流程相对较为简单，易于实现自动化，能够降低工人劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为根据一示范性实施例示出的一种危险废物无害化处置集成系统的结构示意图；

图中：1、破碎机；2、缓冲罐；3、混料器；4、回转窑；5、二燃室；6、余热锅炉；7、急冷塔；8、布袋除尘器；9、引风机；10、烟囱；11、渣仓；12、灰仓；13、辅助料仓；14、混料器；15、等离子炉；16、捞渣机；17、玻璃体渣仓；18、汽车。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明实施例，提供了一种危险废物无害化处置集成系统，如图1所示，包括回转窑系统工段和等离子炉系统工段；所述回转窑系统工段包括相互之间依次连接的破碎机1、缓冲罐2、混料器3、回转窑4、二燃室5、余热锅炉6、急冷塔7和布袋除尘器8；所述等离子炉系统工段包括渣仓11、灰仓12、辅助料仓13、混料器14、等离子炉15、捞渣机16和玻璃体渣仓17；其中，所述回转窑4产生的烟气进入所述二燃室5进行二次燃烧，所述余热锅炉6利用烟气中的热量，所述急冷塔7对烟气进行急速的冷却，然后经所述布袋除尘器8进行除尘后将烟气排出；

所述回转窑4排出的炉渣转运至所述渣仓11储存，所述余热锅炉6、所述急冷塔7和所述布袋除尘器8产生的飞灰转运至所述灰仓12储存；所述渣仓11、所述灰仓12、所述辅助料仓13的原料按配比进入混料器14进行混合；混配好的原料加注进所述等离子炉15内进行熔融处置，所述等离子炉15排出的玻璃体炉渣进入所述捞渣机16进行水淬，水淬后的玻璃体炉渣颗粒储存在所述玻璃体渣仓17内。

本发明采用回转窑系统工段和等离子炉系统工段集成为危险废物无害化处置集成系统，能够结合工段的各自特点，处理危险废物的种类更加丰富，处置更加彻底，减量化效果十分明显；等离子炉系统工段可以在无氧环境下高温处置灰渣，杜绝二噁英及呋喃的二次产生，处理彻底；回转窑系统工段环节产生的所有飞灰均收集处理后，作为等离子炉系统工段的原料循环处置，能够做到危险废物处置的零排放；烟气治理成本低；流程相对较为简单，易于实现自动化，能够降低工人劳动强度。

破碎机1、缓冲罐2、混料器3的数量均为多个，用于固态及半固态危废的储存及初级处理，可将无规则大尺寸固态危废处理成合适的粒度，也可将半固态危废破碎至指定尺寸，然后进入回转窑4中。

在一些可选实施例中，危险废物无害化处置集成系统还包括引风机9和烟囱10，其中，所述引风机9与所述布袋除尘器8连接，将所述布袋除尘器8中的烟气通过所述烟囱10排出。

在一些可选实施例中，所述布袋除尘器8的前端设置有干式脱酸系统，脱酸介质为活性炭。利用活性炭的吸附性，能极大地降低二噁英的残留量。布袋除尘器8有非常高的除尘效率，可达99.9％以上，特别是对于亚微米粒子能有效捕集。布袋除尘器8的后端设置湿式脱酸系统，可有效去除CO

在一些可选实施例中，所述回转窑4为卧式顺流形式，热源为天然气。回转窑4产生的烟气进入二燃室5后进行二次燃烧，烟气停留时间大于2秒，彻底摧毁有害成分。

在一些可选实施例中，所述二燃室5的出口处设置有脱硝系统。所述脱硝系统采用选择性非催化还原法的方式，还原剂为氨水或尿素。具有占地面积小，工艺简单的特点。

在一些可选实施例中，所述余热锅炉6为单锅筒膜式壁锅炉。该种锅炉是不用停炉清灰、连续运行时间较长的余热炉。

在一些可选实施例中，所述急冷塔7中设有二流体喷枪。所述二流体喷枪的材质为不锈钢。急冷塔7可将烟气急速的冷却，以减少二噁英的再次转化生成。二流体喷枪可通过压缩空气来对碱液进行雾化。喷枪的材质采用耐腐蚀耐高温不锈钢，并带水夹套进行保护。

在一些可选实施例中，所述渣仓11、所述灰仓12、所述辅助料仓13经过配比后的原料四元碱度为0.9-1.1。根据炉渣及飞灰的特质，设置辅助料仓13，等离子炉15工作时，其利用插入炉料内带电的石墨电极，电离空气获得等离子体电弧的加热方式获得高温，其核心温度可达3000℃以上。等离子炉15连续加料，周期排渣，排出的炉渣进入捞渣机16进行水淬，水淬后的玻璃体炉渣小颗粒储存在玻璃体渣仓17内，采用汽车18外运后进行资源化处理。

本危险废物无害化处置集成系统可用于处理HW02医药废物，HW03废药物、药品，HW06废有机溶剂与含有有机溶剂废物，HW08废矿物油与含矿物油废物，HW09油/水、烃/水混合物或乳化液，HW11精(蒸)馏残渣、HW12染料、涂料废物，HW13有机树脂类废物，HW16感光材料废物，HW17表面处理废物，HW18焚烧处置残渣，HW22含铜废物，HW23含锌废物，HW33无机氰化物废物，HW39含酚废物，HW46含镍废物，HW49及其废物，HW50废催化剂，共18种。

具体实施方式如下：

固态及半固态危险废物破碎、液态危险废物预处理，按比例配伍加入回转窑4。回转窑4中配伍后原料的热值应为3000-4000kcal；

回转窑4的温度控制在1000-1200℃，危险废物热解时间不低于30分钟，燃尽率大于99％，经过回转窑4热解后的危险废物体积减小80％以上；

回转窑4的烟气进入二燃室5继续燃烧，二燃室5的温度控制在1000-1100℃；出二燃室5的烟气经过脱硝处理进入余热锅炉6进行换热，提升本系统的经济性；从余热锅炉6中出去的烟气温度约为500℃，经过急冷塔7降温至200℃，用来避免二噁英析出；急冷塔7中出去的烟气经过干法脱酸后进入布袋除尘器8捕集颗粒；布袋除尘器8中出去的烟气经过湿法脱酸后达标，经过引风机9从烟囱10中排放。

回转窑4的炉渣及其它环节产生的飞灰均收集起来转运至等离子炉系统工段，等离子炉系统工段上料依据原料成分进行合理配比，配比后的原料四元碱度范围应在0.9-1.1。回转窑4的炉渣在配料前，可选用磁选机进一步筛选回转窑炉4渣中的铁磁性材料，提高原料资源化利用率。

配比好的原料通过混料器14充分混合后进入等离子炉15。本工艺采用的等离子炉15能够在隔绝空气的情况下对原料进行玻璃化，玻璃化熔融区温度控制在1400-1600℃。因为没有空气参与加热并燃烧，因此，该等离子炉15可以彻底的杜绝二噁英及呋喃等有害物质的产生。等离子炉15产生的少量烟气可返回二燃室5继续处理，其烟气量极小，因此，这种方式可有效降低烟气处置成本。

等离子炉15排出的炉渣呈玻璃态，玻璃体熔渣利用硅酸盐的分子网格结构能够有效固化重金属，其浸出毒性完全满足标准的要求。该玻璃体熔渣可资源化处置，用于水泥原料、路基、矿渣棉，甚至微晶玻璃等行业。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。