[發明專利]去除物料中有害重金屬的智能處理系統

在審

• 申請號: 202011390714.X
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN114472484A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李祈煌
• 申請（專利權）人: 臺灣地區“煒業中央投資有限公司”
• 主分類號: B09B5/00
• 分類號: B09B5/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 李巖

本發明公開了一種去除物料中有害重金屬的智能處理系統，包括：一酸洗單元，具有酸洗槽、輸入物料、水及酸的電控閥門與流量計、具阻力傳感器的電動攪拌器、第一酸堿值偵測器；一緩沖單元，承接酸洗槽的輸出；一過濾單元，過濾緩沖單元的輸出并測量重量；一殘渣搜集單元，搜集過濾單元的物料殘渣并量其重量；一控制模塊，電性連接電控閥門、電動攪拌器、阻力傳感器和第一酸堿值偵測器，其包含：調整酸洗槽內物質黏度的黏度控制單元；調整酸洗槽內物質酸堿值的酸堿值控制單元；調控電動攪拌器轉速的轉速控制單元；調控水、酸用量的流量控制單元。

技術領域

本發明主要為一種去除物料中有害重金屬的處理系統，特別是有關于一種在分離物料重金屬過程中，可控制反應過程的時間與酸堿值的比例曲線，以在最少的水、酸使用量下，得到最佳的反應效能的去除物料中有害重金屬的智能處理系統。

背景技術

在一些受污染的物料，如飛灰(Fly ash)，其組成主要是懸浮微粒、灰塵、煙煤或燃燒過程所產生的金屬微粒與氧化物，鑒于受污染的飛灰物料內含有許多重金屬元素物質，如鈣(Ca)、硅(Si)、鋁(Al)、鐵(Fe)等金屬氧化物、鹽類(氯鹽)及如鎘(Cd)、鉻(Cr)、汞(Hg)、銅(Cu)及鉛(Pb)等有害重金屬，因而必須先對其進行穩定化或無害化處理后，才能進行資源再利用或最終處置，因此如何有效處理該受污染的物料問題，以使該焚化物料成為資源化的材料，進而創造該物料再利用性。

常見的去除如飛灰中有害重金屬溶出的方法包含化學劑穩定法。如中國臺灣專利公告號第TWI552811B公開一種 “含有害重金屬焚化飛灰的處理方法”，其包含下列步驟：(a)在含有害重金屬焚化飛灰中添加水，且加熱至50至80℃，并予以混合攪拌，在攪拌過程中再加入石英砂，同時利用一超音波產生器輸送功率為150至300瓦的超音波，作用時間控制在2.5至10分鐘，以形成固液礦漿；(b)利用一壓力泵將所述固液礦漿送入一濕式渦錐分級篩選機分離有害重金屬。

但，該專利在處理飛灰的過程中，尤其是水洗過程，因無法掌握適當的、較佳的比例，因此極容易造成不必要的水資源的浪費。

另中國臺灣專利公開號第TW201912209A號公開一種“垃圾電廠焚化飛灰穩定化方法”，其包括：包含有備料步驟、水洗步驟、壓濾步驟及混合步驟等步驟；其中，該備料步驟備具有一含氧化鈣10~75%重量百分比的垃圾電廠焚化飛灰(即備料步驟)，將該垃圾電廠焚化飛灰以一定液固比進行水洗后(即水洗步驟)，能去除水溶性鹽類及降低重金屬含量，再通過一壓濾機將該垃圾電廠焚化飛灰予以壓濾脫水成一泥餅狀(壓濾步驟)，再將呈泥餅狀的垃圾電廠焚化飛灰與一強堿性的藥劑予以混合，使得該藥劑與該垃圾電廠焚化飛灰于攪拌過程中產生反應，并形成溫度約35℃至80℃的反應而降低重金屬溶出，進而達到穩定化效果，使穩定后的垃圾電廠焚化飛灰能再次資源化使用。在混合步驟中該垃圾電廠焚化飛灰以藥劑以不同的混合液固比，并以毒性特性溶出試驗(TCLP)，檢測其內所含的有害重金屬Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn、As、Hg溶出率；未添加藥劑時（液固比為0），以及當添加至1.9時，各別有害金屬溶出率結果進行檢測，以堿性藥劑的酸堿值為15.31，并且該垃圾電廠焚化飛灰與藥劑以液固比為1:0.2時，其當未添加藥劑時，其Cd為5.62 ppm、Cr為 3.15 ppm、Cu為16.45ppm、Pb為7.12 ppm、Ni為10 ppm、Zn為43.15 ppm；而以液固比為1：0.8混合時，僅剩Cd為0.016 ppm、Cr為0.347 ppm；另外，再以液固比為1：1.4時，僅剩Cr為0.218 ppm，因此通過該液固比范圍內，確實能使有害重金屬溶出降低；此外，如果將液固比以1:1.9時，雖然可以再降低Cr為0.015 ppm的溶出率，但由于會造成Pb為0.91 ppm及Zn為2.26 pp的溶出率，因此，最佳的范圍的液固比是介于0.2~1.5間，能有效降低整體有害金屬的溶出率。