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危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物。危險廢物是具有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性的廢物, 對人類和環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅[1]。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù), 我國危險廢物產(chǎn)量逐年增多, 2016年危險廢物產(chǎn)生量達5374萬t。危險廢物處置行業(yè)高度依賴法律法規(guī)和政策引導(dǎo), 2013年最高法、最高檢的司法解釋和2014年新《中華人民共和國環(huán)境保護法》的頒布, 促進了廢物處置行業(yè)的發(fā)展。

現(xiàn)有的危險廢物處置方式主要為填埋和焚燒。焚燒技術(shù)可有效去除危險廢物中的有毒有害成分, 回收利用其中的熱能, 可同時達到減量、無害化和綜合利用的目的, 是危險廢物處置中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)[2]。由于危險廢物的來源廣泛、種類繁雜, 其成分波動的范圍較大。危險廢物在焚燒過程中, 成分熱值穩(wěn)定是保證回轉(zhuǎn)窯和二燃室的溫度保持穩(wěn)定的前提。

目前, 國內(nèi)危廢處置企業(yè)大多采用老式平面?zhèn)}庫, 主要存在以下問題:1) 占地面積大, 庫房空間利用率低;2) 危險廢物的入庫、出庫采用人工搬運方式, 效率低、危害人體健康且增加人工成本;3) 倉儲系統(tǒng)密閉性較差, 有害氣體容易外漏;4) 危險廢物隨意堆積, 依靠人工管理, 易出現(xiàn)找不到或找錯的情況;5) 危險廢物入爐焚燒前配伍混亂, 造成焚燒不穩(wěn)定, 庫房管理困難;6) 人工記錄危險廢物的進出庫情況, 效率低且易出差錯。

自動化倉儲系統(tǒng)經(jīng)由電腦控制處理設(shè)備, 記憶物料存放位置, 利用無人搬運車系統(tǒng)實現(xiàn)自動存取, 通過RFID或者條形碼儲存物料特性信息, 并且入庫前經(jīng)過讀取后將信息存儲在后臺控制電腦。自動化倉儲系統(tǒng)在服裝、醫(yī)藥、航天、汽車等物流中有廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)危險廢物倉儲系統(tǒng)的現(xiàn)狀, 結(jié)合自動倉儲在其他行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢, 將其應(yīng)用在危險廢物儲存、數(shù)據(jù)采集及物料配送上, 可以降低老式倉儲的占地面積, 提高倉儲工作效率, 節(jié)省人工勞動成本, 實現(xiàn)危廢行業(yè)倉儲的自動化。

根據(jù)危險廢物處置實際工藝功能需求和存在的問題, 危險廢物自動倉儲需實現(xiàn)以下功能:

盡可能降低倉儲占地面積, 提高倉庫的空間利用率。采用自動化倉儲系統(tǒng)時, 要求危險廢物包裝形式必須在一定的尺寸范圍內(nèi), 因此必須要求產(chǎn)廢單位對產(chǎn)生的危險廢物進行規(guī)范化包裝。為保證危險廢物外形的統(tǒng)一, 結(jié)合老式倉儲危險廢物的包裝經(jīng)驗, 固態(tài)危險廢物統(tǒng)一采用長1m×寬1m×高1m的料箱裝存, 半固態(tài)危險廢物采用專用桶裝取后統(tǒng)一放在托盤上, 液態(tài)廢物采用噸桶盛裝。根據(jù)倉庫的庫容, 結(jié)合無人叉車最大可舉升高度, 可采用多層組合橫梁式雙貨位結(jié)構(gòu)的貨架。

危險廢物出庫、入庫時, 只要發(fā)出入庫或出庫指令, 出庫、入庫作業(yè)全部由設(shè)備自動完成, 解決原來人工搬運過程中存在的人身安全隱患。

無人AGV叉車方便靈活, 其所采用的激光導(dǎo)航系統(tǒng)只需在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板, AGV通過發(fā)射激光束, 同時采集由反射板反射的激光束, 來確定其當前的位置和方向, 并通過連續(xù)的三角幾何運算實現(xiàn)AGV的導(dǎo)航, 安裝維修簡單, 因而采用無人AGV叉車可實現(xiàn)危險廢物的自動入庫、出庫。

傳統(tǒng)的倉儲管理都是采用人工記錄, 產(chǎn)廢單位、廢物名稱、重量、廢物基本特性等信息大多需要人工進行統(tǒng)計記錄, 容易出現(xiàn)差錯。智能倉儲管理系統(tǒng), 采用RFID讀寫技術(shù), 利用RFID自動讀寫設(shè)備和RFID卡標簽, 可一次寫入讀取這些信息, 便于網(wǎng)絡(luò)傳輸、記錄、統(tǒng)計信息, 可實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咝А蚀_。

根據(jù)后臺電腦存儲的物料信息, 按設(shè)定好的物料配伍原則, 自動生成配料方案, 并給AGV叉車發(fā)出取料指令。當按配料原則缺某種物料時, 系統(tǒng)會提前給出提示信息, 在滿足市場需求的前提下, 將庫存和未完成的訂單控制在所希望的水平上。

根據(jù)危險廢物配伍的實際功能需求, 可開發(fā)一套配伍管理系統(tǒng)。該管理系統(tǒng)分為廢料庫存管理、配伍約束管理、配伍方案生成、歷史方案列表、相關(guān)圖表展示五個模塊。其中廢料庫存管理模塊負責庫管數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步;配伍約束管理模塊負責對配伍的約束條件進行管理, 包含約束條件的添加、修改和刪除;配伍方案生成模塊對列出的約束條件進行選擇后, 根據(jù)相應(yīng)的算法計算出多種可行的方案, 并對配伍方案進行詳細說明, 供用戶選擇;歷史方案列表模塊主要是對已經(jīng)進行確認處理過的方案詳情和處理情況進行記錄;設(shè)備能力維護模塊主要是對相關(guān)的處理設(shè)備每天的處理能力來進行相應(yīng)的修改和更新;相關(guān)圖表展示處理模塊負責對處理設(shè)備的處理進行動態(tài)顯示, 實時顯示廢料的處理情況, 同時包含各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

實現(xiàn)危廢信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化, 使各生產(chǎn)部門實現(xiàn)信息互通共享, 減少紙質(zhì)媒介交流方式。

運輸專用車輛將危險廢物從產(chǎn)廢單位運輸?shù)絺}庫時, 由人工叉車將貨物從卡車中搬運到倉庫入口的輸送輥道上, 工作人員根據(jù)產(chǎn)廢單位事先發(fā)送的危險廢物信息進行核對, 無誤后將危險廢物信息代碼通過RFID讀寫器寫入每個貨物單元的RFID卡內(nèi), 然后取樣;之后輸送輥道啟動, 將其輸送到倉庫入口處;入口處輥道邊安裝有RFID讀寫器及稱重托輥, 讀取危險廢物的RFID信息后, 通過無線局域網(wǎng)將信息傳入中央控制系統(tǒng), 中央控制系統(tǒng)根據(jù)危險廢物信息分配貨位 (貨架上每一個儲存單元都有固定的貨位號碼) , 然后將指令發(fā)送給無人AGV叉車, 無人AGV叉車接收指令后將危險廢物輸送到貨架上, 此貨位因為危險廢物成分不清楚被中央控制系統(tǒng)鎖定, 不能進行配料操作。無人AGV叉車完成任務(wù)后發(fā)送信號給中央控制系統(tǒng), 結(jié)束此次任務(wù), 等待下一次指令。

取樣后的樣品送化驗室進行分析, 化驗后工作人員根據(jù)樣品編碼將化驗信息如熱值、灰分、水分等信息通過計算機輸入到中央控制系統(tǒng), 相應(yīng)貨位解除鎖定可以進行配料。配料員可通過中央控制系統(tǒng)隨時查看庫存的危險廢物信息, 根據(jù)生產(chǎn)需要采用自動配伍軟件進行配伍后, 將配伍方案信息通過中央控制系統(tǒng)發(fā)送指令給無人AGV叉車, 無人AGV叉車根據(jù)指令將貨架上的貨物輸送到相應(yīng)的預(yù)處理單元。工藝流程見下圖。

出入庫工藝流程圖   下載原圖

自動倉儲系統(tǒng)通過無人叉車和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)危險廢棄物倉儲的自動化管理, 改善了現(xiàn)有倉儲存在的占地面積大、人工成本高、危害人體健康等問題, 并可將其應(yīng)用在危險廢物數(shù)據(jù)采集及物料配伍上, 實現(xiàn)危險廢物的自動化管理, 對危險廢物處置行業(yè)的科技化、信息化發(fā)展具有重要意義。