隨著我國的經濟發展,國民生產力及生活水平的提升,很多被人們所忽視的環境問題逐漸顯現出來,比如廢棄物污染已成為污染環境的又一大問題!當人們在享受物質文明的同時,同時也在消耗著巨大的能源,不論是可再生還是不可再生能源,處理廢棄物的方式,僅僅依靠土地掩埋,也顯得杯水車薪了,對廢棄物的安全處理,成為了擺在國民面前不得不去克服的難題。

1固廢分類和處理現狀

中國《固體法》將固廢物分為工業固體廢物、生活垃圾和危險廢物三大類,其中生活垃圾是指人們在日常生活、工作中產生的廢物,如糞便、餐廚垃圾、廢家俱、廢紙、瓶瓶罐罐等,目前在較大型城市中,比較熱門的處理方式是建垃圾發電廠,燃燒產生的煙氣經過無害化處理后排入大氣。

而工業固廢經過適當的工藝處理,可成為工業原料或能源,比如制成水泥、混凝土骨料、磚瓦、纖維、鑄石等建筑材料,還可以提取Fe、Al、Cu、Pb、Zn等金屬及V、U、Ge、M o、Sc、Ti等稀有金屬,等。以上簡單敘述了工業固體廢物、生活垃圾的分類和處理,在本文中不會再詳細說明此二類廢物的處理方法,本文重點要敘述的是危險廢物品的處理。

危險廢物的概念已經超出了常規固體廢物的范疇,除了通常所指的固體廢物外,許多液體及密封存儲的氣體,這些物質對生物體、飲用水、土壤環境、水體環境及大氣環境具有直接危害或潛在危害,這些危害主要包括爆炸性、易燃性、腐蝕性、活潑化學反應性、毒性、傳染性及某些令人厭惡的特性。

隨著社會經濟的發展,危險廢物不再只是工業生產的產物,其它來源包括居民生活、商業機構、農業生產、醫療服務及不完善的環保設施等。對于危險廢物品的處理,焚燒技術在危廢處理方面得到廣泛的應用,不同的焚燒方式有相應的焚燒爐與之相配合,目前國內較為典型的焚燒模式是回轉窯(臥式圓筒爐)加爐排型焚燒爐。

2危廢焚燒處理的工藝過程

2.1進料

根據危廢的種類和熱值的不同,我們將不同的危廢分別放入到不同的倉儲間里,然后由操作人員操作抓斗和行車,先將不同的危廢混拌在一塊,然后送入到焚燒爐中去焚燒。

2.2破碎

對于大塊狀的固態危廢,我們不能馬上送入焚燒爐內,首先必須先經過破碎與減容成小塊狀,然后根據第一條的描述,與其它廢物攪拌之后,方可送入爐內。

2.3廢物焚燒

現在較為典型的焚燒模式是回轉窯(臥式圓筒爐)加爐排型焚燒爐,危廢在窯內經過分解、干燥、燃燒、燃盡四個階段,95%以上的廢料已經變成爐渣,這些爐渣隨同沒有燃盡的廢料滾入移動式爐排繼續燃燒,最后所有的爐渣進入到出渣系統。

另外,在回轉窯和爐排燃燒所產生的高溫煙氣進入二燃室,由于煙氣中含有不少揮發性物質,這些物質通常是有毒有害的,為了確保這些物質能夠徹底氧化分解,操作人員確保焚燒所產生的煙氣溫度在850℃~1200℃之間,并在二燃室中送入O2,保證煙氣中的有毒有害物質氧化分解。

2.4余熱利用

焚燒所產生的高溫煙氣可利用,比方說高溫煙氣進入余熱鍋爐,熱量被鍋爐所吸收產生飽和蒸汽,這些蒸汽可用來發電或是供給其它熱用戶。另外還可用來加熱給水或空氣,提高系統熱效率。

2.5尾氣凈化

燃燒產生的高溫煙氣雖然可以使二噁英分解,但高溫煙氣經過換熱之后,煙溫降到五六百度,二噁英又會重新合成。為了避免二噁英的重新合成,必須通過急冷裝置,將煙溫降到200℃以內。此外,垃圾焚燒產生的煙氣中含有大量粉塵、酸性氣體和重金屬等有害雜質,所以在排放出大氣之前,必須經過處理,比如脫酸、除塵器、堿液罐、活性炭倉、石灰倉、活性焦等。尾氣凈化在危廢焚燒這個領域是很重要的,處理不當就會造成大氣污染。

2.6焚燒灰渣處理

危廢經過焚燒,從爐排、余熱鍋爐、除塵器收集下來的無機物和未燃盡的有機物,這些灰渣主要成分是金屬和非金屬氧化物,另外還有一些有毒有害物質。如果不經過處理,就會污染到土壤、地下水?,F在國內應用最廣范的是穩定固化技術,通過穩定固化,使危廢中的所有污染組分呈現化學惰性或被包容起來,降低了廢物的毒性和可遷移性。

2.7固廢填埋

對危廢燃燒所產生的灰渣進行穩定固化技術后,就要對這些灰渣進行安全填埋。安全填埋場的選擇和設計一定要將廢棄物和滲濾液與環境隔離開的,絕對不能對土壤、地表、地下水造成污染,所以目前國內的填埋場都是設計有防滲和防漏的,對防漏層設計有好幾層不透水層及雨水和滲濾液收集池。

3鍋爐結焦問題及處理

在處理危廢的焚燒過程中,會遇到一個比較棘手的問題,就是在焚燒設備內發生結焦。何為結焦?危廢在爐內燃燒最后所形成的灰渣在高溫下熔化后粘結在爐墻、受熱面、爐排上的現象,從物理表象上來看,就是在設備上結成了一塊一塊類似水泥的大塊狀物體,根據現場經驗來看,在回轉窯尾部和爐排入口處很容易發生結焦,原因是危廢在回轉窯內燃燒,入口段和中間段的燃燒溫度很高,燃燒所形成的灰渣大多融化為液態或呈軟化狀態,當這些熔融狀的灰渣接近窯尾或爐排時,由于燃燒溫度比較低,這些灰渣由于受到冷卻從而粘結在受熱面上。

對于像回轉窯和爐排型的焚燒爐,在窯尾和爐排入口處結焦,會影響到爐渣的排出,如果結焦結得嚴重,只能停爐處理。為了防止結焦或是在結焦之后及時處理,結合實際工作經驗,羅列了以下幾點,比較有實用性,供大家參考。

a)在進料焚燒前,必須對各種廢料進行化驗,對于含有低熔點鹽類高的廢料,必須給它進行混料,比如摻進一些高熔點的廢料或石灰;

b)對于大量含有低熔點鹽類高的廢料,可以逐步小批量地進行焚燒;

c)操作人員可以適當提高回轉窯轉速,讓燃燒過程延后,以免一些低熔點鹽類的廢料在回轉窯中部就燃燒成灰渣,在窯尾發生結焦;

d)若在窯尾發生結焦,可以將燃燒過程往后推,提高窯尾溫度,來融化結焦;

e)定期進行人工打焦;

f)在整個燃燒過程中,運行人員始終要控制住焚燒爐的溫度,合理配風,以防溫度起伏過大。

4結語

綜上所述,危險廢物的理化特性使得其需無害化處理后方可填埋,危險廢棄物焚燒處理也是危險廢物為無害化處理的其中的一個環節,焚燒處理可以高溫氧化分解危險廢物,在減量化的同時也產生了新的污染物,這些污染物的產生受多種復雜因素包括廢物本身的性質、焚燒處理工藝、焚燒爐、反應條件、控制水平等方面的制約。

通過在焚燒處理系統的全過程中對污染物的有效控制途徑,采用合理的技術方法和措施,可以最終實現對危險廢物的無害化處理,避免二次污染的發生。



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2020年01月08日

危險廢物焚燒中煙氣成分分析及工藝研究
垃圾焚燒爐常見的故障處理方案

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