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危险废物焚烧处理工艺的研究

发布时间:2020-01-20 16:16 作者:ag8下载

  北极星环保网讯:与生活中常常见到的固体废物不同,危险废物因为其内部蕴含的特殊性质,对社会经济和生态环境造成很大程度的破坏。随着社会经济的迅速发展和环境污染问题的日益突出,危险废物的有效处理也逐渐被提上日程,成为一项亟待解决的问题。本文对危险废物焚烧处理工艺进行分析,并提出相应的改进建议,以期为危险废物处理行业的发展提供有益参考。

  在农业、工业、服务业三大国民经济产业之中,工业始终是推动我国经济发展,促进人民生活水平提高的支柱性产业。改革开放四十年以来,随着对外来技术的不断引进和自主创新,我国工业的规模实现了从小到大的跨越式提升。

  由于经济发展初期人们对环境保护认识不足,工业发展的同时也带来一系列环境污染问题。危险废物具有易燃、剧毒、致癌等特性,如果没有得到妥善处置,则会对人类生活和生态环境带来巨大危害。为了保护生态环境,保障人类正常生活和生产活动,有关部门必须加强对危险废物处置的监督管理。

  其中,工业危险废物与人类生活的相关性强,在危险废物中的占比也比较大,尤其是工业废物中排放量占比最高的化学工业危险废物,对人类生活造成了很大危害。

  危险废物具有腐蚀性、传染性,其中包含的有害物质会对空气、土壤、水源等生态环境造成破坏[1]。随着科学技术的发展,危险废物的处理方法也逐渐增多,包括物理处置、固化处置、焚烧处置、填埋处置等方式,但无论采用何种处置方式,在处置过程中,处置人员都要始终坚持“减量化、无害化、资源化”的原则,尽可能地“变废为宝”,实现废物的回收再利用。

  在这些处理方法中,物理处置能够有效改变危险废物的原有性质,减少危险废物对社会环境的危害,一般用于对危险废物的预处理。固化处置、焚烧处置、填埋处置等方式能够有效减少危险废物的数量和体积,实现危险废物消除的目的。结合目前我国的危废处理实践,焚烧是最常用的处理方法。

  危险废物在高温焚烧的过程中,其有害成分会转化成无害或可处理的物质。焚烧能够对危废进行有效地减量、减容,节约土地资源的同时还产生了大量的热量,通过余热回收设备可将热量收集并用于供暖和发电。

  由于危险废物具有危害性,因此,危废焚烧处理也是一项极为复杂的工作,需要多个环节之间相互协作。危险废物焚烧不仅需要科学的技术方法以及完善的焚烧设备,还要尽可能地回收焚烧过程中产生的能量,实现资源的循环利用,避免出现二次污染。一般来说,危险废物焚烧处理包括预处理、进料、焚烧、余热回收、烟气净化五个环节。

  预处理是危险废物焚烧处理的最初阶段,能够有效提升危险废物的焚烧效率。在这一环节,工作人员可以对危险废物进行有效分类,可以根据物理形态或化学组成分为不同的种类。

  危险废物种类不同,处理方式也不相同,要结合危险废物内部所包含的化学成分,采取相应的措施进行预处理。预处理能够降低危险废物的处理难度,有效节约处理成本,还能够实现对危险废物的有效管理。比如说,在分类过程中可以排除不宜焚烧的危险废物,如含有硝化甘油等易爆物;对一些化学试剂可以先沉淀再入焚烧炉,有效减少焚烧体积,降低对焚烧设备的腐蚀程度等。

  固体废物进料系统主要用来处置散装固体废料或者半固体废料,这些固体废物经过破碎后在料坑中实现混合配伍,配伍完成后再送入焚烧炉进行焚烧处理。液体废物由输送泵送到转窑喷枪中,再经过压缩或雾化之后送回到转窑里进行处理。在焚烧液体废物时,要重点关注废液的热值,要在炉膛内达到一定温度之后再投入废液,从而保证点火安全,以免发生安全事故。

  危险废物再进入焚烧炉进行焚烧之前,首先要由工作人员对废物进行合适的配伍。工作人员要对废料的成分进行化验,如果危险废物之中含有熔点较低的盐类,必须要先对其进行掺合,然后才可以放入焚烧炉。

  焚烧是危险废物焚烧处理的关键环节,作为焚烧系统中最为核心的设备,焚烧炉的使用与危险废物的种类和形态密切相关。其中,回转窑焚烧炉适用范围广泛,同时能够适用于固体、液体和气体三种形态的危险废物焚烧,在危险废物处理中得到了广泛使用。依据灰渣物态和温度范围的不同,回转窑焚烧炉又可以分为灰渣式焚烧炉和熔渣式焚烧炉。其中,灰渣式焚烧炉的焚烧温度一般保持在650-1050摄氏度之间;熔渣式焚烧炉的焚烧温度相对较高,一般保持在1200-1450摄氏度之间,在这一温度范围内,危险废物中所包含的惰性物质大都能够被完全熔融,故其处理效率相较灰渣式焚烧炉要高。在焚烧过程中,运行人员要对焚烧情况进行经常巡检,一旦发现结焦现象,要及时进行处理,以免影响工作的正常进行。

  焚烧法处理危险废物会生成大量的高温烟气,工业上通常使用余热发电设备对其进行热量回收,所产生的蒸汽可回收部分喷入回转窑或二燃室,用于提高焚烧系统的运作效率。在回收过程中,随着烟气温度的降低,其所包含的粉尘颗粒会逐渐冷却最终坠落到锅炉底部,形成灰尘积压。操作人员可以减少灰尘积压的程度。

  由于危险废物中包含的成分比较复杂,经过焚烧后所产生的烟气有可能对环境造成破坏。一方面,危险废物尤其是含氟碳化合物经过燃烧后会产生大量的酸性气体,酸性气体是形成酸雨的主要原因,不经处理就直接排放,会对大气环境造成破坏;另一方面,危险废物燃烧后会产生烟尘,这些细微粉尘排放至空气中,降低了空气质量的同时还会同空气中的其他物质相混合,发生化学反应,对人类生活环境造成危害。此外,烟气中可能还含有重金属、二噁英等有害物质,必须进行妥善处理。

  对于含有氮氧化合物的酸性气体,主要采用选择性非还原法或者选择性的催化还原法进行处理,这两种处理方式的区别在于催化剂的种类上。非还原法主要使用V205进行催化,催化还原法使用还原剂NHOH来降低烟气中有害物质的浓度。对于含硫氧化物,多采用半干法脱硫进行净化。这种处理方式操作简单,将石灰乳液放置到急冷塔内冷冻即可,处理成本低廉,处理过程中也不会产生二次污染。二噁英的处理流程比较复杂,涉及到焚烧前、中、后三个阶段。焚烧前一般使用碳源进行催化,减少二噁英的生成;焚烧中可以适当增加危险废物在高温位置的停留时间;焚烧后要充分利用活性炭来吸附二噁英,从而实现有效治理。

  综上所述,危险废物如果没有得到及时处理,将会对人类生活带来严重危害。有关部门须加强对危险废物处理工作的重视程度,引进先进人才,采用先进技术手段,有效管理危险废物的焚烧处理工作,对每一项流程要做到合理合规,保证焚烧操作的规范性,尽可能地减少焚烧带来的二次污染问题,实现资源地回收再利用,从而变废为宝,实现经济和环境地可持续发展。

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