【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保，尤其涉及一种用于炼钢炼铁废料填埋的环保处理系统。
技术介绍
1、在炼钢和炼铁的工业过程中产生的废料通常含有大量的重金属和其他有害物质。这些废料如果不妥善处理，会对环境造成严重污染，尤其是当它们与土壤和地下水直接接触时。传统的废料处理方法，如简单填埋，不能有效避免这些有害物质对环境的影响。
2、因此，开发一种能够更环保、更有效地处理这些废料的系统变得尤为重要。
技术实现思路
1、本申请提供一种用于炼钢炼铁废料填埋的环保处理系统，提高废料处理的环境友好性和效率。
2、本申请提供的用于炼钢炼铁废料填埋的环保处理系统，包括：
3、改性与稳定化模块，用于对废料进行初步处理，其中，所述初步处理包括对废料表面施加特定的活性剂，以形成一层保护膜，从而减少废料直接与外部环境的接触，以及引入特定的微生物菌株，以降解废料中的重金属有害物质；
4、温度调节模块，用于维持废料填埋区的温度稳定；其中，所述温度调节模块包括一个能量回收单元，该单元利用热电材料捕获并转换废料分解过程中产生的热能；所述温度调节模块还包括一个热调节单元，所述热调节单元包括相变材料，所述相变材料根据温度变化自动调节其导热性能，从而有效控制废料的温度；
5、温度感应填埋层，位于废料填埋区的上部和侧面，所述温度感应填埋层由生物基聚合物-黏土纳米复合材料构成，当废料填埋区的温度达到或超过预设阈值时，该材料能够从固态转变为凝胶态，从而限制废料与周围土壤或空气间的氧气
6、智能监控模块，包括嵌入废料中的温度传感器，所述温度传感器用于实时监测废料的温度；所述智能监控模块与温度调节模块相连，并通过对温度数据的实时监测和分析，控制温度调节模块的工作，以确保废料填埋区的环境稳定。
7、更进一步地，所述改性与稳定化模块中使用的特定的活性剂为聚二甲基硅氧烷基活性剂，所述特定的微生物菌株为铜绿假单胞菌和/或白色念珠菌。
8、更进一步地，所述温度调节模块中使用的热电材料为基于铋锑合金的热电半导体，所述相变材料为石蜡基相变材料。
9、更进一步地，所述环保处理系统，还包括复合材料制备装置，所述复合材料制备装置配置为：
10、获取占混合物总重量的70％的聚乳酸；
11、将黏土纳米颗粒以混合物总重量20％的比例加入到生物基聚合物中；
12、将占混合物总重量10％温度敏感化合物加入到生物基聚合物中；
13、使用高剪切混合器将聚乳酸、黏土纳米颗粒和温度敏感化合物进行混合，所述混合持续30分钟。
14、更进一步地，所述改性与稳定化模块包括一个ph调节单元，用于调整废料的ph值，以优化特定微生物菌株的生长环境，从而提高废料中重金属有害物质的降解效率。
15、更进一步地，所述改性与稳定化模块包括添加剂投放单元，用于在废料中投放用于增强废料中重金属吸附能力的添加剂，所述添加剂为一种生物基多孔碳材料，该材料由木质素、纤维素和褐藻酸钠组成，通过热处理工艺生成多孔结构。
16、更进一步地，所述智能监控模块包括与环境质量监测设备的接口，该接口负责收集包括气体成分、湿度、温度及土壤成分在内的周边环境数据；基于收集到的环境数据，所述智能监控模块中的处理策略调整单元自动调整废料处理策略，包括调整活性剂和微生物菌株的投放量、调节温度调节模块的设置以及变更温度感应填埋层的状态。
17、更进一步地，所述智能监控模块包括一个中央处理单元，该中央处理单元配置有参数调整算法，用于根据收集到的温度数据计算废料分解速度，并根据计算结果调整温度调节模块的工作参数，其中，所述参数调整算法执行如下步骤：
18、使用以下公式计算废料分解速度：
19、
20、其中，vd代表代表废料的分解速度；c是一个根据废料类型确定的常数，反映废料特性；代表温度变化率；f(t)是一个温度相关函数，反映温度对废料分解速度的影响；
21、如果计算得到的废料分解速度超过预设的安全范围，则指示温度调节模块降低废料填埋区的温度，以减缓分解速度；
22、如果计算得到的废料分解速度低于预设的阈值，则指示温度调节模块增加废料填埋区的温度，以加速分解过程。
23、更进一步地，所述环保处理系统，还包括温度感应填埋层的厚度调整机制，该机制具体用于：
24、采用如下公式计算温度感应填埋层的厚度d：
25、
26、其中，k为厚度调整系数，取决于生物基聚合物-黏土纳米复合材料的热响应特性；δtmax，和δtmin分别代表预期的废料填埋区最高和最低温度变化范围；v为废料填埋区的总体积。
27、本申请提供的技术方案的有益效果包括：
28、首先，改性与稳定化模块通过对废料表面施加特定活性剂形成保护膜，有效减少了废料与外部环境的直接接触，从而减少了重金属和其他有害物质对环境的潜在污染。引入特定微生物菌株的策略进一步加强了废料中有害物质的生物降解，提高了废料处理的环境安全性。
29、其次，温度调节模块的设计不仅维持了废料填埋区的温度稳定，而且通过能量回收单元的运用，将废料分解过程中产生的热能转化为电能，实现了能源的回收和再利用。此外，温度调节单元内的相变材料根据温度变化自动调节导热性能，这不仅保证了废料处理的效率，也减少了对外部能源的依赖。
30、温度感应填埋层的设置在环境保护方面起到了重要作用。这一层由生物基聚合物-黏土纳米复合材料构成，能够在特定温度下改变物理状态，从而有效限制废料与周围土壤或空气间的交换，进一步防止了有害物质的泄露。
31、最后，智能监控模块的引入增加了整个系统的智能化和自动化水平。嵌入废料中的温度传感器实时监测温度，配合中央处理单元对数据进行分析，并相应调节温度调节模块的工作。这种智能化监控和自动调节机制大大提高了废料处理过程的安全性和效率。
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1.一种用于炼钢炼铁废料填埋的环保处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述改性与稳定化模块中使用的特定的活性剂为聚二甲基硅氧烷基活性剂，所述特定的微生物菌株为铜绿假单胞菌和/或白色念珠菌。
3.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述温度调节模块中使用的热电材料为基于铋锑合金的热电半导体，所述相变材料为石蜡基相变材料。
4.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，还包括复合材料制备装置，所述复合材料制备装置配置为：
5.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述改性与稳定化模块包括一个pH调节单元，用于调整废料的pH值，以优化特定微生物菌株的生长环境，从而提高废料中重金属有害物质的降解效率。
6.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述改性与稳定化模块包括添加剂投放单元，用于在废料中投放用于增强废料中重金属吸附能力的添加剂，所述添加剂为一种生物基多孔碳材料，该材料由木质素、纤维素和褐藻酸钠组成，通过热处理工艺生成多孔结构。
7.根据
8.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述智能监控模块包括一个中央处理单元，该中央处理单元配置有参数调整算法，用于根据收集到的温度数据计算废料分解速度，并根据计算结果调整温度调节模块的工作参数，其中，所述参数调整算法执行如下步骤：
9.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，还包括温度感应填埋层的厚度调整机制，该机制具体用于：
...【技术特征摘要】
1.一种用于炼钢炼铁废料填埋的环保处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述改性与稳定化模块中使用的特定的活性剂为聚二甲基硅氧烷基活性剂，所述特定的微生物菌株为铜绿假单胞菌和/或白色念珠菌。
3.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述温度调节模块中使用的热电材料为基于铋锑合金的热电半导体，所述相变材料为石蜡基相变材料。
4.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，还包括复合材料制备装置，所述复合材料制备装置配置为：
5.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述改性与稳定化模块包括一个ph调节单元，用于调整废料的ph值，以优化特定微生物菌株的生长环境，从而提高废料中重金属有害物质的降解效率。
6.根据权利要求1所述的环保处理系统，其特征在于，所述改性与稳定化模块包括添加剂投放单元，用于在废料中投放用于增强废料...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆梦良，贾少伟，王亚鹏，戴定恩，
申请(专利权)人：夏江乌兰察布环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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