旧钢桶的固废处理工艺及设备、设施详解
文/杨柳
1.工艺及设备
1.1 工艺流程
本项目以处理厂内 200L 废油桶为主，也可以处理小型的废旧金属罐（桶）。主要工艺流程为：废油桶收集--控油--开孔挤压--包覆--转炼钢冶炼处理。配套专用危废运输车辆并定期到各分厂收集废油桶放在预处理车间暂存区，车间职工逐个油桶进行开盖检查，桶内有残留油液时放置在废油桶排油槽内静置放空，无油的废油桶按批次及时进行处理，人工将油桶放在挤压机的上料输送带上，挤压机集中完成开孔、挤压、下料、废钢传送等工序，将油桶压为废钢块，之后人工进行码垛，再用全自动包裹机将废钢块进行密封包覆，打包后的废钢块转运到厂内炼钢车间废钢场添加到转炉中进行冶炼处置。挤压机与包裹机处理能力都比较充裕，保证将收集的废油桶及时处理降低污染。
公司所用油料品种较多，液压油与润滑脂最多，液压油年用量约4000吨，润滑脂年用量约1800吨，每桶200L油品净重约为180kg，每年所用油桶约 22000 只，每只空金属油桶约18kg，年处理废油桶产重量约为 400 吨。续建项目建成后每年废油桶处理总量增加到约 1000吨，本项目设计处理能力按 1200 吨，满足公司需求。油漆、稀释剂、特种油品的油桶以及塑料油桶等委托社会上有处理资质单位处理。
该项目处理工艺简单，占地面积小，年作业时间按300天计算，每天处理废油桶约100个，劳动定员2人，白班一班操作即可。
1.2 工艺设备
该项目主要配套设备有全自动液压挤压机、卧式挤压机（预留）、薄膜包裹机、电动单梁起重机、废气处理装置、危废运输专用车辆、电动叉车等。
1.3 主要设备功能介绍
1.3.1全自动液压挤压机
用于油桶挤压加工，为机电液一体化设备，由上料装置、挤压机、下料输送装置及电控、液压站等部分组成。
1.3.2卧式挤压机（预留）
该设备为挤压机单机，没有配套上料、下料等辅助设备，作业效率较低，用于废油漆桶的压缩打包，预留后期配套。
1.3.3薄膜包裹机
将全自动液压打包机制成的废钢块进行封装，避免运输过程的二次污染。 将废钢块四周用平膜包裹起来，接缝采用搭接式密封，密封性较好，避免废钢块在搬运过程的振动作用下渗出油液污染场地。
1.3.4 电动单梁起重机
由大车与吊葫芦组成，配套 500kg 电磁吸盘，用于废钢块的转运。
2、辅助设施
2.1 供配电设施
2.1.1供配电系统
（1）用电负荷
该项目380V总装机容量325.3kW，预留负荷约78.5kW，Pjs=212.6kW，Qjs=156kvar，Sjs=263.7kVA，Cosφ=0.8。
（2）电源电压及电压等级
低压系统：380/220V AC
控制电压：220V AC
照明电压：380/220V AC
（3）供配电方案
在厂房辅助用房内设一个电气室为厂房内照明、风机等电气设备供电，在炼钢厂废钢切割间配电室内新增一台低压出线柜为本车间用电提供电源，新增柜与原柜并柜运行。380V系统采用单母线接线方式，再由母线向低压负荷进行放射式配电。供电负荷主要包括动力箱、开关箱、照明箱、与机械设备成套的控制装置等。
（4）中性点接地方式及无功补偿
380/220V 低压动力、照明系统采用TN-S系统。
380V 系统不设置无功功率补偿装置，在厂区上一级变电站内集中补偿。
（5）主要设备选型
低压配电柜选用 GGD 固定式；现场控制箱在防爆区域内采用防爆型，防爆区域外采用普通型、防水防尘型；
低压断路器 630A 以下馈出回路选择塑壳开关。断路器的额定开断电流必须满足系统短路参数要求。电力电缆及控制电缆均选用铜芯阻燃型。
2.1.2电气传动及控制
传动设备控制系统均采用非调速控制。
工艺没有调速要求的交流传动设备均采用继电接触器系统进行传动控制。采用 380V 供电。
对主要生产设备采用机旁手动控制方式。
2.1.3电缆敷设
电气室内采用电缆沟、厂房内全部采用电缆桥架、电缆支架、配管相结合的敷设方式。在电缆桥架或支架上敷设时，从下至上依次按高压动力电缆、低压动力电缆、控制电缆、屏蔽信号电缆分层排列。信号电缆桥架要求托盘式桥架。
电缆敷设避免通过爆炸、易燃等区域，否则要采取相应的防护措施。
各电缆进出口、电缆夹层等设置密封措施。动力电缆选择以塑料绝缘电缆为主，在高温区和易燃区采用阻燃耐高温电缆。
所有电力、控制电缆采用铜芯电缆，防爆区域内电气施工时必须严格遵循爆炸危险环境的相关规范施工,所有模拟量输入输出电缆、开关量信号电缆采用屏蔽电缆。
2.1.4照明
照明电源采用 AC380/220V，灯具电压AC220V。配电室、休息室等采用荧光灯照明，厂房采用LED灯照明。在配电室、控制室等重要场合以及人员紧急疏散口设置应急照明，应急照明通过照明灯具内装的蓄电池供电，一般平面疏散区域不小于 1lx；竖向疏散区域、人员密集流动疏散区域及地下疏散区域不小于 5lx，照明持续时间不小于 30m分钟，保证在事故停电时能安全疏散工作人员。防爆区域内照明灯具均使用防爆灯具。
照明线路采用铜芯导线穿钢管明敷。配电室、休息室等采用铜芯导线穿钢管暗敷。防爆区域内电气施工时必须严格遵循爆炸危险环境的相关规范施工。
2.1.5防雷与接地
本工程所有建构筑物按第三类建筑物进行防雷设计。防雷接地与其他接地共用接地装置，其接地电阻值应满足最小值的要求。即工作接地R≤4Ω，保护接地R≤4Ω，防雷接地R≤30Ω。
2.1.6防火
在电气室、厂房内电缆桥架等处设防火阻断及必要的消防设备，在现场敷设的通讯电缆穿镀锌管敷设。
电缆防火措施一般采用电缆涂防火涂料的方法,采用在电缆桥架上设置防火隔板。在电气室、厂房等有电缆出入孔洞处均采用防火材料进行封堵。
2.2 电信及仪表设施
2.2.1 概述
仪表及电信设施，重点是监控整个工艺生产线设备的运行情况，使之能运行在最佳状态，并保证机组的正常、安全、经济运行，同时考虑生产计量手段。以经济、可靠、适用、安全为设计原则，充分考虑现场环境的适应性，以确保工艺生产的正常安全进行。
2.2.2 主要检测及监控内容
（1）排放口设置在线非甲烷总烃排放量检测，监测设备留有模拟量输出及通讯接口，可以接入当地环保部门。
（2）生活水设计量（二级计量），信号接入就近数采 PLC。
（3）设置一套工业电视监控系统，用于监控记录废油桶预处理车间操作、运行以及车辆、人员出入情况。
（4）废油桶预处理车间设有两个大门，每个大门设一个监控点。
（5）在值班室内设置 1 台 22”液晶监视上位机。
（6）工业电视监控视频信号同时送炼钢调度室，可以在调度室远程监视，发生突发情况时可以及时处理，保证安全生产。
（7）在烟囱附近设置分析小屋。
2.2.3 设备选型
设备选型以经济、实用、先进、安全为原则，所选用的设备材料充分考虑当地环境要求。现场仪表防护等级不低于 IP65。接入环保部门的环境监测仪表，必须取得当地环保部门的认可。
非甲烷总烃排放量检测采用 VOC 分析仪，监测设备留有模拟量输出及通讯接口。
水流量测量采用转子流量计。
工业电视监控包括高清网络彩色摄像机、安装支架、摄像机防护套、现场电源箱、现场光纤交换机、电源设备、网络硬盘录像机、显示设备等。
2.2.4 电源
分析小屋由电气送一路~220V、10A 电源至分析仪。
值班室由电气送一路~220V、10A 电源至工业电视监控系统。
2.2.5 电缆敷设及接地
电缆主要采用穿镀锌钢管敷设，局部穿钢管暗敷设，与电气路径相同时沿电气桥架敷设，在同一桥架内仪表电缆、电力电缆之间设金属隔板隔离。
防雷接地、工作接地、保护接地、重复接地采用公共接地系统，公共接地网由电气专业统一考虑，接地电阻小于 1 欧姆。仪表及测控设备的接地端子采用铜导线与综合接地网的接地极连接或与专用的接地汇流箱连接，接地汇流箱采用专用接地导线接入综合接地网。
2.3 给排水设施
2.3.1给水系统
本项目生产过程中不消耗新水，为保证地面清洁每天用拖布对地面清洗一次，消耗少量新水。给水取水来自车间内洗手池。
2.3.2排水系统
本项目无生产工艺废水，车间内洗手池产生的废水用硬聚氯乙烯双壁波纹管管道收集排入厂区污水管网。清洗拖布产生将少量的含油废水，废水收集到专门的废液收集桶内，定期交有资质的单位处理。
2.4 通风设施
废油桶预处理车间的废气收集净化排放及厂房强制通风。主要排放废气控制指标为非甲烷总烃，参照《大气污染物综合排放标准》中提出的非甲烷总烃限值。利用活性炭吸附对废气净化后排放。
2.4.2 废气处置系统
（1）废气收集
废气来源于废油桶预处理营运期，大气污染源主要为厂内收集储存废矿物与含矿物油废物产生的少量废气，主要污染物为非甲烷总烃。主要废气产生区域为：废油桶来料暂存区，废油桶排油区，废油桶开孔挤压区，薄膜包裹区，成品储存区。对工艺生产过程中，所有产尘废气采取的密闭方式为：
1）废油桶来料暂存区设置局部密闭罩
2）废油桶排油区设置整体密闭罩
3）废油桶开孔挤压区设置整体密闭罩
4）成品储存区设置局部密闭罩
5）薄膜包裹区设置整体密闭罩
对机械进行严格密封。在此基础上设置机械废气收集系统，进行抽风使密闭罩内形成一定负压，防止废气外逸，保证岗位废气浓度符合车间卫生标准。
（2）采取的安全措施：
在尾气总管接入负压的管道前设止回阀，以保证整个装置的安全顺利运行。可能发生燃烧的尾气收集点设阻火器。
（3）废气的净化
每桶200L油品净重约140-160kg，类比同类项目，油品残余率1%，极限挥发比例2%，产生挥发非甲烷总烃为32g/桶，最终规模1200t/年处理量，每天处理桶数约200个，预计挥发量为267g/h，选取活性炭净化装置风量2x24000m3 /h，净化率90%，处理后非甲烷总烃浓度为0.556mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》中非甲烷总烃限值。
需治理的废气由风机提供动力，经主管道在负压的作用下进入活性炭吸附箱体，由于活性炭固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，废气经过滤器后，进入设备排尘系统，净化气体高空达标排放。活性炭是一种无定形具有多孔的炭。主要成份为炭，还含有少量氧、硫、氮、氢、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层不规则堆积。活性炭具有较大的表面积（500～1000㎡/克）。有很强的吸附能力，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体。其吸附作用是具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压越大、温度越低，浓度越高，吸附量越大，反之，压、升温有利气体的解吸。
活性炭吸附过滤器吸附净化效率高、适用范围广、维护方便、能同时处理多种混合废气等优点，活性炭具有去除非甲烷总烃、甲醛、苯、TVOC等有害气体和消毒除臭等作用，因此被广泛应用于有机尾气处理的传统工艺，例如苯、醇、酮、醚、烷、醛、酚等挥发性气体的治理。
（4）主要设备
（1）活性炭净化器（带预过滤器）：2 台
（2）风机：1 台
单吸单支撑 风量：48000m3 /h 全压：4200Pa
电机功率：100kW 电压：380V 配防爆电机
（3）排气筒：φ1400；高度：15m
设非甲烷总烃检测孔和旋转爬梯。
2.4.4 通风
为了减少废气对人体的危害，设两台岗位通风机，进行岗位通风降温；废油桶来料暂存区，废油桶排油区，废油桶开孔挤压区，薄膜包裹区，成品储存区，区域外墙侧设置轴流风机进行全面通风。通风设备采用轴流风机，共计 6 台。
配电室设置 1 台轴流风机，以及时排出室内设备散热，保证设备正常运行，轴流风机兼作事故通风，通风换气次数按每小时 15 次计算。
