基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置装置和方法

技术领域

本发明涉及一种废弃包装桶处置利用的装置和方法，特别是涉及依托水泥窑系统处置沾染工业废料的废弃包装桶的装置和方法。

背景技术

从我国化工包装桶处理处置及利用现状看，除个别单一化学物质包装桶处置较完善外，大量的化工包装桶被非法收集清洗，并再次利用，环境污染触目惊心。

废旧化工原料桶由于含有油漆等残余的化工物质，属于危险废物(国家危险名录HW49-沾染危险废物的包装物)。由于大部分化工原料内壁粘附粘性物料，清洗难度大，特别是一些其环保政策管控严，其处置问题已成为废桶产生企业的一个难题，甚至严峻到影响个别企业的正常运营。

目前废弃包装桶处置的方法主要包括直接回收利用、焚烧等方法。但是这种采用传统固废焚烧的方法，需要提供热源，能耗高，同时尾气处置系统复杂，总体成本高。并且，目前也缺乏对沾染化工原料，外形损坏无修复可能的废包装铁桶的处置和利用方法。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置装置和方法，可无需新增热源、废气处置系统等，即可对废弃包装桶进行有效的安全处置。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置装置，其特点在于，包括：

破碎装置，用于将废弃包装桶破碎成破碎物料；

进料装置，与该破碎装置相连通，用于接受和输送所述破碎物料；

焚烧炉，具有相对设置的第一端和第二端，该第一端具有进料口和进风口，该第二端具有出料口和出风口，其中该进料口与该进料装置相连通，且该焚烧炉自该第一端至该第二端由高至低倾斜设置，并沿自该第一端至该第二端的中心轴线转动；

热风管道，其包括入风管路和出风管路，其中该入风管路的一端是与水泥窑系统的热风源相连通，另一端是与该焚烧炉的该进风口相连通，该出风管路的一端是与该焚烧炉的该出风口相连通，另一端是与该水泥窑系统的分解炉相连通，且该入风管路上设置有进风风阀，该出风管路上设置有出风风阀，该热风管道上设置有引风机；

出料处置装置，与该焚烧炉的该出料口相连通，该出料处置装置至少包括用于对经该焚烧炉焚烧后的物料进行冷却的冷却装置；以及

输送装置，其一端布置在该出料处置装置内，另一端与中转容器相连通，经该出料处置装置处置后的物料经由该输送装置输送入该中转容器内。

在本发明的一实施例中，该出料处置装置为水槽型密封装置，其包括水槽和设置于该水槽底部的螺旋输送机，沉淀于该水槽底部的沉淀物经由该螺旋输送机输送至污泥泵，经与该污泥泵连通的污泥管道输送至该水泥窑系统的分解炉进行焚烧处置。

在本发明的一实施例中，在该焚烧炉的该进料口与该进料装置之间设置有第一锁风装置，在该焚烧炉的该出料口与该出料处置装置之间设置有第二锁风装置。

在本发明的一实施例中，在该破碎装置的前端还设置有：

卸料坑，用于储存废弃包装桶；

受料斗，对应于该破碎装置设置并用于接受废弃包装桶；

提取装置，用于将该卸料坑内的废弃包装桶提取至该受料斗内以经由该受料斗送入该破碎装置内进行破碎。

在本发明的一实施例中，所述的基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置装置还包括：

第一变频调速装置，与该进料装置相连接，用于调节所述破碎物料的进料量；

第二变频调速装置，与该焚烧炉装置相连接，用于调节该焚烧炉的转速。

在本发明的一实施例中，该焚烧炉为圆筒形装置，且相对于水平面呈3°倾斜设置；及/或，该焚烧炉内均匀分布有多个扬料板，相邻两个所述扬料板之间的间距大于两倍的所述破碎物料的最大尺寸。

在本发明的一实施例中，该热风源为位于该水泥窑系统的窑头罩的三次风管，该出风管路的该另一端是通过位于该水泥窑系统的窑尾的三次风管与该分解炉相连通，该引风机是设置于该出风管路上。

为了实现上述目的，本发明另提供一种基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置方法，其特点在于，包括：

破碎步骤，通过破碎装置将废弃包装桶破碎成破碎物料；

进料步骤，通过与该破碎装置相连通的进料装置，接受和输送所述破碎物料；

焚烧步骤，通过开启设置于热风管道上的引风机，将水泥窑系统的热风源的热风通过该热风管道的入风管路经由进风口引入焚烧炉中，并将所述破碎物料经由该焚烧炉的进料口送入该焚烧炉内与所述热风进行充分混合和高温焚烧，焚烧后的废气经由出风口通过该热风管道的出风管路排出并被送入该水泥窑系统的分解炉内进行焚烧；

出料处置步骤，通过与该焚烧炉的出料口相连通的出料处置装置进行处置，其中至少包括利用冷却装置对经该焚烧炉焚烧后的物料进行冷却；

输送步骤，通过一端布置在该出料处置装置内的输送装置，将经该出料处置装置处置后的物料经由该输送装置输送入中转容器内。

在本发明的另一实施例中，该出料处置装置为水槽型密封装置，其包括水槽和设置于该水槽底部的螺旋输送机，且该出料处置步骤还包括：

清洗步骤，利用该水槽内的水对经该焚烧炉焚烧后的物料进行清洗；

排泥步骤，利用该螺旋输送机将沉淀于该水槽底部的沉淀物输送至污泥泵，并经与该污泥泵连通的污泥管道输送至该水泥窑系统的分解炉进行焚烧处置。

在本发明的另一实施例中，在进行该焚烧步骤时，还包括：

通过设置在该焚烧炉的该进料口与该进料装置之间的第一锁风装置、和设置在该焚烧炉的该出料口与该出料处置装置之间的第二锁风装置，将该焚烧炉的该进料口和该出料口进行锁风以防止漏风。

在本发明的另一实施例中，在进行该破碎步骤之前还包括：

通过提取装置将储存于卸料坑内的废弃包装桶提取至受料斗内以经由该受料斗送入该破碎装置内进行破碎。

在本发明的另一实施例中，所述的基于水泥窑系统的废弃包装桶处置方法还包括：

通过与该进料装置相连接的第一变频调速装置调节该进料装置的速度以调节所述破碎物料的进料量，以使均匀进料；

通过与该焚烧炉装置相连接的第二变频调速装置调节该焚烧炉的转速，以控制所述破碎物料在该焚烧炉内焚烧的时间，使焚烧完全。

在本发明的另一实施例中，该焚烧炉为圆筒形装置，且是相对于水平面呈3°倾斜设置；及/或，该焚烧炉内均匀分布有多个扬料板，相邻两个所述扬料板之间的间距大于两倍的所述破碎物料的最大尺寸。

在本发明的另一实施例中，该热风源为位于该水泥窑系统的窑头罩的三次风管，该出风管路是通过位于该水泥窑系统的窑尾的三次风管与该分解炉相连通，该引风机是设置于该出风管路上。

本发明可以充分利用水泥窑系统的废气的余热和其对废物高效处置的特点，对废弃包装桶进行高温焚烧预处理，以使包装桶内部和外部沾染的粘性化工原料(危险废物)进行焚烧，丧失其污染特性，达到综合利用的目的，同时处置过程中不产生新的废物，尤其适用于严重沾染废物外观严重变形的危险废物类废弃包装桶的处置。

本发明通过倾斜设置的圆筒形焚烧炉，并且配置扬料装置，提高了焚烧效率。本发明还通过一个水槽型密封装置实现焚烧后物料的锁风、降温和清洗目的。本发明充分利用水泥窑的高温碱性环境对收集的废渣、废气进行了有效的安全处置，无需新增热源、废气处置系统等。本发明充分利用水泥窑系统对废弃包装桶，尤其是危废类铁桶进行处置，为后续综合利用降低难度以及规避了危废管理法律风险。

附图说明

图1是本发明的基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置装置的结构示意图；

图2是利用本发明的基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置装置进行处置的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中所提及的废弃包装桶包括但不局限于工业化工原料包装使用后的包装桶，例如铁桶。本发明尤其适用于因严重沾染粘性废物或外观严重变形失去修复再利用可能的废弃包装桶。并且，所述的废弃包装桶的尺寸不受限制，最大例如可选择200L铁桶。

如图1所示，本发明的基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置装置100至少包括破碎装置10、进料装置20、焚烧炉30、热风管道40、出料处置装置50以及输送装置60等。在其它实施例中，在该破碎装置10的前端还可进一步设置有卸料坑11、受料斗12以及提取装置13等。

其中，该卸料坑11是用于储存废弃包装桶。该受料斗12是对应于该破碎装置10设置并用于接受废弃包装桶。该提取装置13例如可为抓斗，其是用于将该卸料坑内的废弃包装桶提取至该受料斗12内以经由该受料斗12送入该破碎装置10内进行破碎。

该破碎装置10例如可为剪切式破碎机，其是用于将废弃包装桶破碎成破碎物料，其中破碎物料的最大尺寸例如可为200mm。当然，也可以破碎成其它大小尺寸的物料，这并不作为对本发明的限制。

该进料装置20是与该破碎装置10相连通，用于接受和输送所述破碎物料。

该焚烧炉30具有相对设置的第一端和第二端，该第一端具有进料口31和进风口32，该第二端具有出料口33和出风口34，其中该进料口31与该进料装置20相连通，且该焚烧炉30是自该第一端至该第二端由高至低倾斜设置，并沿自该第一端至该第二端的中心轴线转动，从而可确保物料按一定方向流动(即从该第一端向该第二端流动)。较佳地，该焚烧炉30例如可为圆筒形装置，且是相对于水平面呈3°倾斜设置。并且，该焚烧炉30内均匀分布有多个扬料板(图中未示)，相邻两个所述扬料板之间的间距大于两倍的所述破碎物料的最大尺寸，从而可确保不卡料，同时尽可能的确保物料高高扬起，增大物料与热风的接触面积，确保焚烧效率。较佳地，该焚烧炉30还可内衬耐高温耐火材料，确保设施耐高温。

该热风管道40包括入风管路41和出风管路42，其中该入风管路41的一端是与水泥窑系统的热风源相连通，该热风源例如可为位于该水泥窑系统的窑头罩的三次风管46，而另一端是与该焚烧炉30的该进风口32相连通，且该入风管路41上还可设置有进风风阀43。该出风管路42的一端是与该焚烧炉30的该出风口34相连通，另一端例如可通过位于该水泥窑系统的窑尾的三次风管47与该水泥窑系统的分解炉80相连通，且该出风管路42上还可设置有出风风阀44。该热风管道40上还设置有引风机45，例如可设置于该出风管路42上。

该出料处置装置50是与该焚烧炉30的该出料口33相连通。该出料处置装置50至少可包括用于对经该焚烧炉30焚烧后的物料进行冷却的冷却装置。较佳地，该出料处置装置50例如可为水槽型密封装置，其例如可包括水槽51和设置于该水槽51底部的螺旋输送机52，经过焚烧后的物料可通过该水槽51内的水进行冷却，方便后续输送、转运和储存。并且，该水槽51内的水还可对物料上粘附的焚烧灰尘进行清洗，清洗的灰尘等沉淀物沉淀在该水槽51的底部。沉淀于该水槽51底部的沉淀物经由该螺旋输送机52可被输送至污泥泵53，并经与该污泥泵53连通的污泥管道输送至该水泥窑系统的分解炉80进行焚烧处置。较佳地，在入分解炉80处还可配置打散喷枪81，其可与压缩空气82相连通，用以强化分解炉内分散效果，提升焚烧效率。

该输送装置60例如可为连扳输送机，其一端(也称为“受料端”)是布置在该出料处置装置50内，例如伸入该水槽51的底部布置，而另一端是与中转容器70相连通。经该出料处置装置60处置后的物料经由该输送装置60输送入该中转容器70内。

优选地，本发明还可在该焚烧炉30的该进料口31与该进料装置20之间设置第一锁风装置35，该第一锁风装置35可以实现物料入焚烧炉30时锁风，降低系统漏风，降低系统热损失。并且，在该焚烧炉30的该出料口33与该出料处置装置50之间还可设置有第二锁风装置。在图1所示的实施例中，该水槽型密封装置可具有锁风功能(即具有该第二锁风装置)，其可以防止该焚烧炉30的该出料口33漏风。

优选地，本发明还可通过与该进料装置10相连接的第一变频调速装置(图中未示)，用于调节所述破碎物料的进料量，例如可通过调节该进料装置10的速度，实现均匀进料，确保该焚烧炉30的稳定运行。并且，本发明还可通过与该焚烧炉30装置相连接的第二变频调速装置(图中未示)，用于调节该焚烧炉30的转速，通过调节该焚烧炉30的转速可控制物料在炉内停留时间，从而确保焚烧完全。

如图2所示，示出了利用本发明基于水泥窑系统的废弃包装桶的处置装置进行处置的方法的流程，其主要包括：

步骤S21、破碎步骤，通过破碎装置10将废弃包装桶破碎成破碎物料；

步骤S22、进料步骤，通过与该破碎装置10相连通的进料装置20，接受和输送所述破碎物料；

步骤S23、焚烧步骤，通过开启设置于热风管道40上的引风机45，将水泥窑系统的热风源的热风通过该热风管道40的入风管路41经由进风口32引入焚烧炉30中，并将所述破碎物料经由该焚烧炉30的进料口31送入该焚烧炉30内与所述热风进行充分混合和高温焚烧，焚烧后的废气经由出风口34通过该热风管道40的出风管路42排出并被送入该水泥窑系统的分解炉80内进行焚烧；

步骤S24、出料处置步骤，通过与该焚烧炉30的出料口33相连通的出料处置装置50进行处置，其中至少包括利用冷却装置(例如水槽51)对经该焚烧炉焚烧后的物料进行冷却；

步骤S25、输送步骤，通过一端布置在该出料处置装置50内的输送装置60，将经该出料处置装置50处置后的物料经由该输送装置60输送入中转容器70内。

较佳地，该出料处置步骤还可包括：

清洗步骤，利用该水槽51内的水对经该焚烧炉30焚烧后的物料进行清洗；

排泥步骤，利用该螺旋输送机52将沉淀于该水槽51底部的沉淀物输送至污泥泵53，并经与该污泥泵53连通的污泥管道输送至该水泥窑系统的分解炉80进行焚烧处置。

较佳地，在进行该焚烧步骤时，还包括：

通过设置在该焚烧炉30的该进料口31与该进料装置20之间的第一锁风装置35、和设置在该焚烧炉30的该出料口33与该出料处置装置50之间的第二锁风装置(图中未标示)，将该焚烧炉30的该进料口31和该出料口33进行锁风以防止漏风。

较佳地，在进行该破碎步骤之前还包括：

通过提取装置13将储存于卸料坑11内的废弃包装桶提取至受料斗12内以经由该受料斗12送入该破碎装置20内进行破碎。

较佳地，所述的基于水泥窑系统的废弃包装桶处置方法还包括：

通过与该进料装置20相连接的第一变频调速装置调节该进料装置20的速度以调节所述破碎物料的进料量，以使均匀进料；

通过与该焚烧炉30装置相连接的第二变频调速装置调节该焚烧炉30的转速，以控制所述破碎物料在该焚烧炉30内焚烧的时间，使焚烧完全。

以下结合图1所示的实施例，对本发明的处置方法进行详细描述：

a.转运车辆将废弃包装桶(例如铁桶)卸入卸料坑11。

b.提取装置(例如抓斗)13将卸料坑11内的铁桶抓起提升，转运至受料斗12内，提取装置13的容积最小例如可以抓起一个200L铁桶。

c.受料斗12接受提取装置13转运来的铁桶，受料斗12的上口可大于两个200L铁桶的尺寸，下口可大于一个200L铁桶的尺寸，即受料斗12至少可承装两个200L铁桶。

d.受料斗12内的铁桶直接进入破碎装置10，其例如可为四轴的剪切式破碎机，可避免条形物料产生，并可将铁桶破碎至200mm左右的铁片(即片状物料)。

e.经破碎装置10破碎后的铁片落入进料装置20(例如板式喂料机)，其可配置变频调速装置以调节喂料量，实现均匀喂料。

f.进料装置20将铁片均匀输送至第一锁风装置35，第一锁风装置35实现物料入焚烧炉30时锁风，可降低系统漏风和降低系统热损失。

g.引风机45开启，取自水泥窑系统的三次风管(窑头)46的热风取风口的热风(即废气)通过热风管道40的入风管路41、进风风阀43引入进焚烧炉30，在焚烧炉30对铁片进行高温焚烧。

h.铁片和水泥窑系统的热风同时进入焚烧炉30，热风和铁片在炉内充分混合，铁片上粘附的化工原料(或泥状废物)高温焚烧。

i.铁片上粘附的化工原料(或泥状废物)经高温焚烧后，废气经引风机45引入水泥窑系统的三次风管(窑尾)47，最终进入分解炉80高温焚烧。

j.铁片上粘附的化工原料(或泥状废物)经高温焚烧后，铁片由焚烧炉30的出料口33排出，进入出料处置装置50，出料处置装置50为水槽型密封装置，其可具有锁风功能、冷却功能、清洗功能和排泥功能，例如可通过水槽51内的水对排出的铁片进行冷却，方便后续的输送、转运和储存；并可通过水槽51内的水对铁片上粘附的焚烧灰尘进行清洗，清洗的灰尘沉淀在水槽51的底部，并可通过螺旋输送机52排出。

k.出料处置装置50底部的污泥可由螺旋输送机52输送至污泥泵53经污泥管道输送至水泥窑系统的分解炉80内进行焚烧处置，入分解炉80处可配置打散喷枪81，以强化分解炉内分散效果，提升焚烧效率。

l.输送装置(例如连扳输送机)60的受料端布置在出料处置装置50内，降温清洗后的铁片由输送装置60输送至专用的中转容器70内。

m.中转容器70内的铁片，可通过两种途径进行综合利用：若处置的废弃包装桶为普通固废(即非危险废物)，焚烧处置后的铁片可直接按普通固废进行物资回收利用；若处置的废弃包装桶为危险废物，焚烧处置后的铁片仍为危废，可根据危废管理豁免条款直接进钢厂作为原料进行综合利用。

本发明通过利用水泥窑系统的高温热风，可对废弃包装桶上粘附的粘性物料进行焚烧提供热源，达到污染特性的去除。本发明充分利用水泥窑的高温碱性环境对收集的废料、废气进行了有效的安全处置，不新增热源、废气处置系统等。本发明通过配置独特的倾斜设置的圆筒形焚烧炉，并且配置扬料装置，提高了焚烧效率。本发明通过一个水槽型密封装置即实现了对焚烧后的铁片的锁风、降温(即冷却)和清洗等目的。本发明充分利用水泥窑系统对废弃包装桶，尤其是危废类包装桶进行处置，为后续的综合利用降低了难度和规避了危废管理法律风险。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。