一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法技术

本发明专利技术涉及固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法。该方法首先将垃圾焚烧所得飞灰经水洗过滤并与含硫化合物进行氮气气氛下的升温反应，然后在升温反应过程中额外向反应室通入二次风，并通过将所采集的当前时刻的反应室温度、表征反应室中物质组成信息的红外谱矩阵以及表征反应室中物质组成变化信息的红外谱变化矩阵输入训练好的神经网络，确定出最佳的二次风速率，以所确定的最佳二次风速率向反应室通入二次风。该方法提高了温度与流场的混合充分度，降低了反应室中各处反应的不统一性，进一步提高了飞灰中二噁英的脱氯解毒处理效果。一步提高了飞灰中二噁英的脱氯解毒处理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物处理
，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法。

技术介绍

[0002]随着垃圾填埋场地的日趋减少，对生活垃圾焚烧处理后所形成的飞灰的再利用越来越受到人们的重视。但飞灰中存在的重金属、二噁英等有害物质，使得飞灰的再利用可能大大降低，所以，能否充分降低飞灰中二噁英的含量，是飞灰是否能够资源化再利用的关键。
[0003]现有技术如公布号为CN111467726A的专利文献，公开了将焚烧处理后所形成的飞灰与含硫化合物在氮气气氛下进行升温反应，从而降低飞灰中二噁英含量的处理方式。
[0004]该种通过含硫化合物与飞灰在氮气气氛下进行升温反应以降低飞灰中二噁英的处理方法，虽然能很大程度上降低飞灰中二噁英的含量，但其实际上并未做到最大化地降低飞灰中二噁英的含量。
[0005]原因在于，现有技术在飞灰与含硫化合物升温反应的过程中，并未考虑反应室中流场与温度的混合问题，具体也即并未考虑到反应室内，特别是工业化大型反应室内，由于各处化学反应情况具有随机性，各处反应速率不统一，而导致飞灰与含硫化合物的反应存在不充分之处，反应程度无法达到最大化的问题。
[0006]所以，现有技术存在着对飞灰中二噁英含量的降低处理不够充分的问题。

技术实现思路

[0007]为更为充分地降低飞灰中二噁英的含量，本专利技术提供了一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法，所采用的技术方案具体如下：
[0008]本专利技术的一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法，包括以下步骤：
[0009]将垃圾焚烧后所产生的飞灰与水按照第一设定质量比进行混合水洗，然后过滤得到滤渣；
[0010]将所述滤渣与含硫化合物按照第二设定质量比进行混合，对所得混合物进行造粒处理得到混合颗粒；
[0011]将所述混合颗粒放入密闭的反应室中，并在反应室中充入氮气排空空气，使所述混合颗粒在氮气气氛下进行温升反应，并在温升反应的过程中以设定时间间隔采样获得反应室温度、表征反应室中物质组成信息的红外谱矩阵以及表征反应室中物质组成变化信息的红外谱变化矩阵，将采样所得当前时刻的反应室温度、当前时刻的红外谱矩阵以及当前时刻的红外谱变化矩阵输入训练好的神经网络，确定当前时刻的最佳二次风速率，在温升反应的过程中以所述最佳二次风速率向反应室中输送成分为氮气的二次风。
[0012]本专利技术的有益效果为：
[0013]本专利技术在经水洗后的飞灰与含硫化合物进行氮气气氛下的温升反应过程中，额外
向反应室通入了成分为氮气的二次风，并通过采集实时的反应室温度、表征反应室中物质组成信息的红外谱矩阵以及表征反应室中物质组成变化信息的红外谱变化矩阵输入训练好的神经网络来确定出了最佳的二次风速率，以所确定的最佳二次风速率调整通入反应室的二次风，最大化地将反应室中温度和流场进行混合，降低了反应室内各处化学反应情况的随机性，使反应室内各处反应速率趋于统一，保证反应室反应均匀、充分，并可提高飞灰与气体在高温区域的停留时间，最终在现有技术的基础上进一步改善了飞灰中二噁英的脱氯解毒处理效果，使飞灰中二噁英毒性当量的下降程度进一步提高，更为充分地降低了飞灰中二噁英的含量。
[0014]进一步的，所述当前时刻的红外谱矩阵以及当前时刻的红外谱变化矩的获取方法为：
[0015]所述当前时刻的红外谱矩阵的获取方法为：
[0016]获取当前时刻反应室中反应产物的气化气，检测气化气的分子气体组分，得到气化气的红外谱序列，对红外谱序列进行突变点检测，并获取突变点之间的序列得到红外谱序列的平滑序列组，对所得红外谱序列的平滑序列组中的每个平滑序列进行多项式拟合，确定每个平滑序列对应拟合所得多项式系数；
[0017]将所得红外谱序列的平滑序列组中所有平滑序列组成矩阵，得到当前时刻的红外谱矩阵，矩阵大小为[T,M]，其中T为平滑序列的个数，M包括平滑序列的长度、平滑序列的多项式系数以及光谱二噁英基团标识；
[0018]所述光谱二噁英基团标识的确定方法为：
[0019]当红外谱序列中包含C
‑
Cl基团和/或C
‑
Cl2基团所对应的波长点时，将光谱二噁英基团标识置为1，否则将光谱二噁英基团标识置为0；
[0020]所述当前时刻的红外谱变化矩阵的获取方法为：
[0021]将当前采样时刻对应所得的红外谱序列与前一采样时刻对应所得的红外谱序列作差，得到红外谱差值序列，对红外谱差值序列进行突变点检测，并获取突变点之间的序列得到红外谱差值序列的平滑序列组，对所得红外谱差值序列的平滑序列组中的每个平滑序列进行多项式拟合，确定每个平滑序列对应拟合所得多项式系数；
[0022]将所得红外谱差值序列的平滑序列组中所有平滑序列组成矩阵，得到当前时刻的红外谱差值矩阵，红外谱差值矩阵每行的元素与所述红外谱矩阵相同，包括平滑序列的长度、平滑序列的多项式系数以及光谱二噁英基团标识。
[0023]进一步的，所述训练好的神经网络的训练过程为：
[0024]设置设定种类数的二次风速率值，依次以每种二次风速率值向反应室中输送速率值恒定的二次风，控制反应室进行一次完整的升温反应，并以设定时间间隔连续采样获得每个采样时刻下的反应室温度、红外谱矩阵以及红外谱变化矩阵；
[0025]在完成与设定种类数对应相同次数的完整升温反应后，将采样所得的反应室温度相同但二次风速率值不同的红外谱矩阵以及红外谱变化矩阵数据作为单个训练样本，将所有训练样本输入时间卷积神经网络模型，得到所述训练好的神经网络。
[0026]进一步的，所述第一设定质量比为1:5，所述第二设定质量比为50:1，所述设定时间间隔为1min，所述设定种类数为5。
具体实施方式
[0027]为更为清楚地阐述本专利技术，下面结合具体实施例，对本专利技术的一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法进行详细说明。
[0028]方法实施例：
[0029]将生活垃圾经过焚烧后所形成的飞灰与水按照一定质量比进行充分混合水洗，并在混合水洗后过滤，飞灰与水的质量比可选范围为1:5至1:10，本实施例优选飞灰与水的质量比为1:5，混合水洗的可选时间为40min至120min，本实施例优选混合水洗时间为60min。
[0030]将充分混合水洗并过滤后所得滤渣与含硫化合物进行物理充分混合，然后对混合物进行造粒处理，滤渣与含硫化合物的混合质量比的可选范围为50:1至20:1，本实施例优选滤渣与含硫化合物的混合质量比为50:1，含硫化合物本实施例优选为硫化钠，造粒直径的可选范围为15
‑
25mm，本实施例优选造粒直径为25mm。
[0031]造粒完成后，将所得颗粒放入密闭的反应室中，在反应室中充入氮气将反应室中的空气排空，然后对反应室进行升温，使所得颗粒在氮气气氛下进行升温反应，升温速率的可选范围为20～50℃/min，本实施例优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将垃圾焚烧后所产生的飞灰与水按照第一设定质量比进行混合水洗，然后过滤得到滤渣；将所述滤渣与含硫化合物按照第二设定质量比进行混合，对所得混合物进行造粒处理得到混合颗粒；将所述混合颗粒放入密闭的反应室中，并在反应室中充入氮气排空空气，使所述混合颗粒在氮气气氛下进行温升反应，并在温升反应的过程中以设定时间间隔采样获得反应室温度、表征反应室中物质组成信息的红外谱矩阵以及表征反应室中物质组成变化信息的红外谱变化矩阵，将采样所得当前时刻的反应室温度、当前时刻的红外谱矩阵以及当前时刻的红外谱变化矩阵输入训练好的神经网络，确定当前时刻的最佳二次风速率，在温升反应的过程中以所述最佳二次风速率向反应室中输送成分为氮气的二次风。2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰中二噁英的脱氯解毒处理方法，其特征在于，所述当前时刻的红外谱矩阵以及当前时刻的红外谱变化矩的获取方法为：所述当前时刻的红外谱矩阵的获取方法为：获取当前时刻反应室中反应产物的气化气，检测气化气的分子气体组分，得到气化气的红外谱序列，对红外谱序列进行突变点检测，并获取突变点之间的序列得到红外谱序列的平滑序列组，对所得红外谱序列的平滑序列组中的每个平滑序列进行多项式拟合，确定每个平滑序列对应拟合所得多项式系数；将所得红外谱序列的平滑序列组中所有平滑序列组成矩阵，得到当前时刻的红外谱矩阵，矩阵大小为[T,M]，其中T为平滑序列的个数，M包括平滑序列的长度、平滑序列的多项式系数以及光谱二噁英基团标识；所述光谱二噁英基团标识的确定方法为：当红外谱序列中包含C
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：许金桓，黄欣，王宇飞，孙霞，龚丽芳，张丽，
申请(专利权)人：连云港新江环保材料有限公司，
类型：发明
国别省市：