一种在线智能化一般工业固体废物属性变性装置及方法

技术领域

本发明属工业固体废物处理技术领域，尤其涉及一种在线智能化一般工业固体废物属性变性装置。

背景技术

一般工业固体废物系指未列入《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认定其不具有危险特性的工业固体废物，如粉煤灰、煤矸石和炉渣等。一般工业固体废物分为I类一般工业固体废物和II类一般工业固体废物。较I类一般工业固体废物，II类固废的环境管理要求更严格，后续填埋或处置成本更高，且随着环保要求提高和无废城市政策推进，II类一般工业固体废物填埋场的审批已收紧，其后续填埋或处置之路更加困难。鉴于此，如何提供一种能够将II类一般固废转化为I类一般固废的装置，尤其是能在固废产生端实时实现固废属性转化的装置，是本领域人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线智能化一般工业固体废物属性变性装置，以解决上述问题，达到在固废产生端实时将II类一般固废转化为I类一般固废的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种在线智能化一般工业固体废物属性变性装置，包括：变性仓，所述变性仓顶部具有第一进料口，底部具有第一出料口，所述变性仓内具有搅拌机构和喷淋机构，所述第一出料口通过出料管道与I类一般固废料仓连通，所述第一出料口设置有第一电控阀门；II类一般固废料仓，所述II类一般固废料仓具有第二进料口和第二出料口，所述第二出料口通过进料管道与所述第一进料口连通，所述第二出料口设置有第二电控阀门；所述II类一般固废料仓内设置有第一检测传感器，所述第一检测传感器能够检测所述II类一般固废料仓内的污染物浓度，所述第一检测传感器、所述第一电控阀门和所述第二电控阀门均与中心处理器通信连接；变性机构，所述变性机构通过喷淋管道与所述喷淋机构连通，所述变性机构能够通过所述喷淋管道向所述喷淋机构输送变性剂并控制变性剂输送量，所述变性剂能够降低所述污染物浓度。

本发明的有益效果是：

通过第一检测传感器对II类一般固废进行污染物浓度检测，检测后将II类一般固废流转至变性仓，中心处理器根据检测结果向变性仓内喷淋变性剂，通过搅拌使II类一般固废与变性剂混合进而降低污染物浓度；与现有技术相比，本申请能够使II类一般固废逐渐变性为I类一般固废，大大降低了后期处理成本和环境管理成本，II类一般固废变性过程由中心处理器智能控制，根据其污染物浓度精准控制变性剂的输送量。

进一步的，所述变性仓包括一体成型且相连通的上料仓和下料仓，所述上料仓与所述第一进料口连通，所述下料仓与所述第一出料口连通，所述下料仓呈漏斗形。在连续变性工作时，II类一般固废变性为I类一般固废后可自动向下排出。

进一步的，所述搅拌机构包括：第一壳体，所述第一壳体设置于所述变性仓的上方，其底部与所述变性仓连通，所述第一壳体与所述第一进料口间隔设置；第一伸缩电机，所述第一伸缩电机位于所述第一壳体内并与所述第一壳体的顶面固定连接；旋转电机，所述旋转电机与所述第一伸缩电机的伸缩杆固定连接，所述第一伸缩电机、所述旋转电机均与所述中心处理器通信连接；搅拌器，所述搅拌器与所述旋转电机的输出端固定连接，当所述第一伸缩电机的伸缩杆收缩至最短距离时，所述搅拌器完全处于所述第一壳体内。

进一步的，所述喷淋机构包括：第二壳体，所述第二壳体设置于所述变性仓的上方，其底部与所述变性仓连通，所述第二壳体与所述第一进料口间隔设置；第二伸缩电机，所述第二伸缩电机位于所述第二壳体内并与所述第二壳体的顶面固定连接，所述第二伸缩电机与所述中心处理器通信连接；喷淋头，所述喷淋头通过连接杆与所述第二伸缩电机的伸缩杆固定连接；软管，所述软管一端与所述喷淋头连通，另一端延伸至所述第二壳体外并与所述喷淋管道连通，当所述第二伸缩电机的伸缩杆收缩至最短距离时，所述喷淋头完全处于所述第二壳体内。

本申请将搅拌机构和喷淋机构均设计为“隐藏式”结构；搅拌机构工作时，通过第一伸缩电机将搅拌器下移至变性仓内，对II类一般固废进行充分搅拌，喷淋机构工作时，通过第二伸缩电机将喷淋头下移至靠近II类一般固废最高平面的位置进行喷淋。

进一步的，所述第一检测传感器包括：PH检测传感器、重金属检测传感器和氟化物检测传感器，所述变性剂包括工业固废酸液、工业固废碱液和可溶性钙基工业废盐。

在上述技术方案中，工业固废酸液、工业固废碱液和可溶性钙基工业废盐均来自于工业固废中，也就是说，设备除了必要的运行成本外，基本没有额外投入，实现了废物再利用，“以废变性”的技术效果，成本低廉，进一步降低了整体的固废处理成本。

进一步的，还包括：检测腔室，所述检测腔室与所述第一出料口连通，所述出料管道与所述检测腔室连通，所述检测腔室与所述出料管道的连通处设置有第三电控阀门，所述检测腔室内设置有第二检测传感器，所述第二检测传感器能够检测所述检测腔室内的污染物浓度；返料管道，所述返料管道一端与所述检测腔室连通，另一端与所述第二进料口连通，所述返料管道与所述检测腔室的连通处设置有第四电控阀门；所述第二检测传感器、所述第三电控阀门及所述第四电控阀门均与中心处理器通信连接。所述第二检测传感器包括：PH检测传感器、重金属检测传感器和氟化物检测传感器。

为提高II类一般固废的变性质量，本申请在第一出料口处设置检测腔室，腔室内设置有与第一检测传感器相同的第二检测传感器，对变性后的固废进行污染物浓度检测，当检测到固废的污染物浓度符合I类一般固废的标准时，打开第三电控阀门，使其排放至I类一般固废料仓中，当检测到固废的污染物浓度不符合I类一般固废的标准时，打开第四电控阀门，使其排放至I类一般固废料仓中。

进一步的，还包括螺旋传送带，所述螺旋传送带的传送方向为自下而上螺旋前进，所述返料管道的另一端与所述螺旋传送带较低的一端衔接，所述螺旋传送带较高的一端与所述第二进料口连通。

第一出料口位于变性仓的底部，所以当固废从变性仓转运至返料管道后其位置较低，而II类一般固废料仓出于提高变性仓进料速度的目的一般高度位于变性仓上方，因此返料管道与第二进料口之间具有一定的高度差，本申请采用螺旋传送带对上述不符合I类一般固废标注的固废进行转运。

进一步的，所述变性机构包括：药剂桶，流量控制器和浆液泵，所述药剂桶内储存有变性剂，所述流量控制器和所述浆液泵设置在所述喷淋管道上。不同的变性剂应当放置在不同的药剂桶内，与之对应的喷淋管道和喷淋机构也应当具有能够独立工作的功能，即，一个喷淋机构应当对应一种变性剂。

进一步的，所述变性仓的一侧设置有观测窗口。观测窗口可使工作人员清晰的看到变性仓内固废的搅拌情况以及进料、出料情况。

本发明还提供一种在线智能化一般工业固体废物属性变性方法，包括以下步骤：

步骤一：第一检测传感器检测II类一般固废料仓内的II类一般固废的污染物浓度，将检测到的数据上传中央处理器，所述中央处理器收到检测数据后打开第二电控阀门，II类一般固废从所述II类一般固废料仓下落进入变性仓内；

步骤二：所述中央处理器根据上述检测数据确定需要喷淋的变性剂种类和流量，启动第二伸缩电机，所述第二伸缩电机的伸缩杆下移，带动喷淋头和软管一并下移，达到指定位置后所述第二伸缩电机停止；启动喷淋管道上的流量控制器和浆液泵，变性剂沿所述喷淋管道进入所述软管，最终从所述喷淋头向下方的II类一般固废喷淋；

步骤三：喷淋头喷淋过程中同步启动所述第一伸缩电机，所述第一伸缩电机的伸缩杆下移带动旋转电机和搅拌器一并下移，直至所述搅拌器插入II类一般固废的深处，启动所述旋转电机，将II类一般固废和变性剂充分搅拌，喷淋工作和搅拌工作同时进行将II类一般固废进行变性成I类一般固废，所述搅拌器工作结束后，启动所述第二伸缩电机，使所述喷淋头复位至第二壳体内，启动所述第二伸缩电机使所述搅拌器复位至所述第一壳体内；

步骤四：打开第一电控阀门，变性后的I类一般固废从所述变性仓落入检测腔室内，第二检测传感器对I类一般固废进行污染物检测，并将检测数据上传所述中央处理器，若检测到的数据符合I类一般固废标准，打开第三电控阀门，I类一般固废从第一出料口进入检测腔室最终由出料管道进入I类一般固废料仓，II类一般固废进料工作、喷淋工作、搅拌工作和I类一般固废的出料工作可同步连续进行；若检测到的数据不符合I类一般固废标准，打开第四电控阀门并同时启动液压机，I类一般固废从第一出料口进入检测腔室、返料管道最终通过螺旋传送带传送至第二进料口重新进入II类一般固废料仓。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为整体结构示意图；

图2为搅拌机构结构示意图；

图3为喷淋机构结构示意图；

图4为变性机构结构示意图；

图5为图1侧视图；

图6为螺旋传送带结构示意图；

其中，1-变性仓，101-观测窗口，2-搅拌机构，201-第一壳体，202-第一伸缩电机，203-旋转电机，204-搅拌器，3-喷淋机构，301-第二壳体，302-第二伸缩电机，303-喷淋头，304-软管，4-出料管道，5-I类一般固废料仓，6-第一电控阀门，7-II类一般固废料仓，8-进料管道，9-第一检测传感器，10-变性机构，1001-药剂桶，1002-浆液泵，11-喷淋管道，12-上料仓，13-下料仓，14-检测腔室，15-第二检测传感器，16-第三电控阀门，17-返料管道，18-第四电控阀门，19-螺旋传送带，20-第二电控阀门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例提供一种在线智能化一般工业固体废物属性变性装置，包括：变性仓1，变性仓1顶部具有第一进料口，底部具有第一出料口，变性仓1内具有搅拌机构2和喷淋机构3，第一出料口通过出料管道4与I类一般固废料仓5连通，第一出料口设置有第一电控阀门6；II类一般固废料仓7，II类一般固废料仓7具有第二进料口和第二出料口，第二出料口通过进料管道8与第一进料口连通，第二出料口设置有第二电控阀门20；II类一般固废料仓7内设置有第一检测传感器9，第一检测传感器9能够检测II类一般固废料仓7内的污染物浓度，第一检测传感器9、第一电控阀门6和第二电控阀门20均与中心处理器通信连接；变性机构10，变性机构10通过喷淋管道11与喷淋机构3连通，变性机构10能够通过喷淋管道11向喷淋机构3输送变性剂并控制变性剂输送量，变性剂能够降低污染物浓度。II类一般固废料仓7的大体位置位于变性仓1的正上方，进料管道8竖直设置，打开第二电控阀门20后，II类一般固废能够快速下落至变性仓1内。

在本实施例中，变性仓1包括一体成型且相连通的上料仓12和下料仓13，上料仓12与第一进料口连通，下料仓13与第一出料口连通，下料仓13呈漏斗形。

在本实施例中，搅拌机构2包括：第一壳体201，第一壳体201设置于变性仓1的上方，其底部与变性仓1连通，第一壳体201与第一进料口间隔设置；第一伸缩电机202，第一伸缩电机202位于第一壳体201内并与第一壳体201的顶面固定连接；旋转电机203，旋转电机203与第一伸缩电机202的伸缩杆固定连接，第一伸缩电机202、旋转电机203均与中心处理器通信连接；搅拌器204，搅拌器204与旋转电机203的输出端固定连接，当第一伸缩电机202的伸缩杆收缩至最短距离时，搅拌器204完全处于第一壳体201内。由于搅拌机构2需要满足能够进入第一壳体201的条件，在一些实施例中，第一壳体201的宽度应当尽量保持与变性仓1的宽度一致，使搅拌器204能够对II类一般固废进行充分搅拌，本实施例则采用设置多个搅拌机构2的方案(图中仅对一个搅拌机构2进行示意)，多个搅拌机构2对应设置多个第一壳体201，能够对变性仓1内各个位置的II类一般固废进行搅拌。搅拌器204的搅拌速度一般为50-100r/min，具体搅拌时间依据变性仓1内的II类一般固废属性进行调整。

在本实施例中，喷淋机构3包括：第二壳体301，第二壳体301设置于变性仓1的上方，其底部与变性仓1连通，第二壳体301与第一进料口间隔设置；第二伸缩电机302，第二伸缩电机302位于第二壳体301内并与第二壳体301的顶面固定连接，第二伸缩电机302与中心处理器通信连接；喷淋头303，喷淋头303通过连接杆与第二伸缩电机302的伸缩杆固定连接；软管304，软管304一端与喷淋头303连通，另一端延伸至第二壳体301外并与喷淋管道11连通，当第二伸缩电机302的伸缩杆收缩至最短距离时，喷淋头303完全处于第二壳体301内。变性机构10包括：药剂桶1001，流量控制器和浆液泵1002，药剂桶1001内储存有变性剂，流量控制器和浆液泵1002设置在喷淋管道11上。一个药剂桶1001对应一种变性剂，但一个喷淋通道可以与多个喷淋头303对应连通，喷淋头303应当均匀设置在变性仓1的上方，喷淋量按变性仓1内II类一般固废总量的5-30％，具体喷淋量依据II类一般固废的属性确定。

在本实施例中，第一检测传感器9包括：PH检测传感器、重金属检测传感器和氟化物检测传感器，变性剂包括工业固废酸液、工业固废碱液和可溶性钙基工业废盐。

在本实施例中，还包括：检测腔室14，检测腔室14与第一出料口连通，出料管道4与检测腔室14连通，检测腔室14与出料管道4的连通处设置有第三电控阀门16，检测腔室14内设置有第二检测传感器15，第二检测传感器15能够检测检测腔室14内的污染物浓度；返料管道17，返料管道17一端与检测腔室14连通，另一端与第二进料口连通，返料管道17与检测腔室14的连通处设置有第四电控阀门18；第二检测传感器15、第三电控阀门16及第四电控阀门18均与中心处理器通信连接。第二检测传感器15包括：PH检测传感器、重金属检测传感器和氟化物检测传感器。

在本实施例中，还包括螺旋传送带19，螺旋传送带19的传送方向为自下而上螺旋前进，返料管道17的另一端与螺旋传送带19较低的一端衔接，螺旋传送带19较高的一端与第二进料口连通。

在本实施例中，变性仓1的一侧设置有观测窗口101。观测窗口101可使工作人员清晰的看到变性仓1内固废的搅拌情况以及进料、出料情况。

具体工作过程如下：

1、第一检测传感器9检测II类一般固废料仓7内的II类一般固废的污染物浓度，将检测到的数据上传中央处理器，中央处理器收到检测数据后打开第二电控阀门20，II类一般固废从II类一般固废料仓7下落进入变性仓1内。

2、中央处理器根据上述检测数据确定需要喷淋的变性剂种类和流量，启动第二伸缩电机302，第二伸缩电机302的伸缩杆下移，带动喷淋头303和软管304一并下移，达到指定位置后第二伸缩电机302停止。启动喷淋管道11上的流量控制器和浆液泵1002，变性剂沿喷淋管道11进入软管304，最终从喷淋头303向下方的II类一般固废喷淋。

3、喷淋头303喷淋过程中，同步启动第一伸缩电机202，第一伸缩电机202的伸缩杆下移带动旋转电机203和搅拌器204一并下移，直至搅拌器204插入II类一般固废的深处，启动旋转电机203，将II类一般固废和变性剂充分搅拌，喷淋工作和搅拌工作同时进行，将II类一般固废进行变性成I类一般固废，搅拌器204工作结束后，启动第二伸缩电机302，使喷淋头303复位至第二壳体301内，启动第二伸缩电机302使搅拌器204复位至第一壳体201内。在上述过程中，II类一般固废从II类一般固废料仓7下落进入变性仓1内、喷淋以及搅拌工作可连续运行，各参数可预先设定，当出现问题时，停下生产线，修正后重新处理。

4、打开第一电控阀门6，变性后的I类一般固废从变性仓1落入检测腔室14内，第二检测传感器15对I类一般固废进行污染物检测，并将检测数据上传中央处理器，若检测到的数据符合I类一般固废标准，打开第三电控阀门16，I类一般固废从第一出料口进入检测腔室14最终由出料管道4进入I类一般固废料仓5，II类一般固废进料工作、喷淋工作、搅拌工作和I类一般固废的出料工作可同步连续进行。若检测到的数据不符合I类一般固废标准，打开第四电控阀门18，I类一般固废从第一出料口进入检测腔室14、返料管道17最终通过螺旋传送带19传送至第二进料口重新进入II类一般固废料仓7。

需要说明的是，变性过程所需时间实际上很短，因此在经过预先设定好参数后，进料、喷淋、搅拌、变性、出料可连续进行(变性仓1如果是空的可先进料)，第二检测传感器15的主要作用实际上是监测，当出现问题时，停下生产线，修正后重新处理。

本发明提供了一种在线智能化一般工业固体废物属性变性装置，通过第一检测传感器对II类一般固废进行污染物浓度检测，检测后将II类一般固废流转至变性仓，中心处理器根据检测结果向变性仓内喷淋变性剂，通过搅拌使II类一般固废与变性剂混合进而降低污染物浓度；与现有技术相比，本申请能够使II类一般固废逐渐变性为I类一般固废，大大降低了后期处理成本和环境管理成本，II类一般固废变性过程由中心处理器智能控制，根据其污染物浓度精准控制变性剂的输送量。变性剂包括工业固废酸液、工业固废碱液和可溶性钙基工业废盐，工业固废酸液、工业固废碱液和可溶性钙基工业废盐均来自于工业固废中，也就是说，设备除了必要的运行成本外，基本没有额外投入，实现了废物再利用，“以废变性”的技术效果，结构简单，成本低廉，具有良好的应用前景和广泛的适用范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。