危險(xiǎn)廢物的基本概念

危險(xiǎn)廢物是一種特殊的固體廢物，它具有一定的腐蝕性、毒性、反應(yīng)性、易燃性、放射性等特點(diǎn)。根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，危險(xiǎn)廢物是被國家列入2016年8月1日施行的《危險(xiǎn)廢物名錄》，或者經(jīng)過國家相關(guān)部門測定符合危險(xiǎn)廢物相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)。

危險(xiǎn)廢物存在的危害：

1)對大氣環(huán)境的污染。長時間堆放的危險(xiǎn)廢物中可能存在細(xì)微顆粒以及粉塵，會隨著風(fēng)向漂流，進(jìn)入大氣層，或者是飄向更遠(yuǎn)的地方。有毒有害廢物在大氣中，還有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成二次污染物，危害人體健康。除此之外，堆積的廢物中可能產(chǎn)生不同程度的惡臭和有毒氣體造成大氣污染。2)對土壤環(huán)境的影響。首先，危險(xiǎn)廢物的任意堆放會占用大量的土地、破壞植被、改變土壤性質(zhì)片結(jié)構(gòu)。另外，土壤是許多細(xì)菌、真菌等微生物寄居的場所，微生物片周圍環(huán)境構(gòu)成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)對危險(xiǎn)廢物處置不善時，廢物所含重金屬離子和一些難降解有機(jī)污染物會滲入到土壤中，導(dǎo)致微生物生理活動受到影響其至死亡，最終破壞土壤的生態(tài)凈化能力，并且土壤遭到污染，恢復(fù)代價極大且時間漫長。3)對水體的影響。危險(xiǎn)廢物的亂堆亂放后，其廢物自身存在的有害物質(zhì)會隨著降水以及隨風(fēng)遷徙進(jìn)入河流與湖泊，導(dǎo)致水生物無一存活，而且還會污染飲用水水源，危害人體健康。不合理的貯存和填理時，產(chǎn)生的滲濾液會滲透到土壤，進(jìn)入地下水，造成地下水污染。

危廢焚燒技術(shù)

焚燒是一種高溫處理技術(shù)，危險(xiǎn)廢物經(jīng)高溫焚燒后可以減少體積，同時減少或去除有害物質(zhì)，焚燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，?jīng)余熱鍋爐換熱產(chǎn)生高溫蒸氣，用來供熱和發(fā)電，進(jìn)行能量回收。危險(xiǎn)廢物焚燒的工藝流程和焚燒爐的結(jié)構(gòu)形式主要和廢物的種類、性質(zhì)及燃燒特性相關(guān)。目前，用于焚燒的爐型主要有爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、立式焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯。爐排焚燒爐主要應(yīng)用于生活垃圾的焚燒。流化床焚燒爐主要應(yīng)用于均質(zhì)燃料的燃燒，立式焚燒爐主要應(yīng)用于液體和氣體的直接燃燒。回轉(zhuǎn)窯主要應(yīng)用于危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療垃圾的焚燒，能夠處理固體廢物、液體廢物、氣體廢物等各種形態(tài)的廢物。本項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物原料有廢液、黏性廢液以及固態(tài)廢物，適合選用適應(yīng)性廣，技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定的回轉(zhuǎn)窯+二燃室焚燒工藝對本項(xiàng)目的危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行焚燒處理。危險(xiǎn)廢物焚燒處理工藝過程包括預(yù)處理及進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、煙氣急冷系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)。

回轉(zhuǎn)窯+二燃室焚燒工藝流程示意圖

危險(xiǎn)廢棄物處理設(shè)計(jì)中的問題

3.1 預(yù)處理系統(tǒng)

由于危險(xiǎn)廢棄物中含有部分易燃物質(zhì)，為防止危險(xiǎn)廢物破碎過程中可能產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸等工況，破碎機(jī)系統(tǒng)配置注N2控氧系統(tǒng)，破碎機(jī)插板閥前后配置氧含量檢測功能。一旦氧含量高于6%，系統(tǒng)自動關(guān)閉上下液壓閘門，啟動按鈕系統(tǒng)完成注N2、氧量檢測、排料等功能。同時為保證插板閥的可靠運(yùn)行，破碎機(jī)系統(tǒng)進(jìn)出口設(shè)置液壓插板門，雙重保護(hù)。

3.2 進(jìn)料密封及處理

回轉(zhuǎn)窯的窯頭進(jìn)料系統(tǒng)很容易引起回轉(zhuǎn)窯窯頭回火，因此有必要設(shè)計(jì)雙液壓翻板門來保證運(yùn)行時的安全。進(jìn)料時，兩級液壓門不能同時打開，上部進(jìn)料斗料位到達(dá)設(shè)定值時，上部液壓門自動打開，落料完畢后，上部液壓門關(guān)閉，下部液壓門打開，固廢通過溜槽進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯。入料溜槽和兩個液壓門之間的中間料斗采用軟水冷卻。整個進(jìn)料過程在密封和冷卻狀態(tài)下運(yùn)行，確保安全運(yùn)行。

3.3 回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦問題及處理

在以往的項(xiàng)目運(yùn)行中，經(jīng)常會發(fā)生回轉(zhuǎn)窯尾部結(jié)焦問題。這是由于回轉(zhuǎn)窯的燃燒機(jī)安裝在窯頭，燃燒溫度很高，當(dāng)入料中含有低熔點(diǎn)鹽類的廢料時，灰渣很容易變成熔融態(tài)，這些灰渣接近窯尾時，燃燒溫度較低，熔融的灰渣容易粘結(jié)在耐火材料上。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯長度為11m，也極易發(fā)生結(jié)焦問題。本次設(shè)計(jì)直接進(jìn)行優(yōu)化，將回轉(zhuǎn)窯尾部插入二燃室，和二燃室共享一個出渣口，二燃室底部設(shè)置大開口出渣(3300X800mm)，便于大顆粒渣塊落渣。同時在二燃室底部設(shè)置多組分燃燒機(jī)，保證二燃室的燃燒溫度高于1100℃，同時提升回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度，從運(yùn)行參數(shù)看，窯尾溫度可達(dá)1000℃以上，保證熔融的渣直接落到底部的水封撈渣機(jī)內(nèi)。廢料進(jìn)爐焚燒前，對入爐廢物進(jìn)行合適的配伍，除上文提及的熱值配伍之外，還需對各種廢料進(jìn)行化驗(yàn)。對含有低熔點(diǎn)鹽類的廢料，必須進(jìn)行摻合方可入爐。運(yùn)行時，需要操作人員對回轉(zhuǎn)窯二燃室的的焚燒溫度，一次風(fēng)和二次風(fēng)的合理配比，確保回轉(zhuǎn)窯和二燃室的穩(wěn)定燃燒。同時，運(yùn)行人員要經(jīng)常巡檢，一旦從窯尾觀察鏡觀測到有結(jié)焦現(xiàn)象，要更換熱值高、不含低熔點(diǎn)鹽類的廢物進(jìn)行焚燒，提高窯尾溫度，盡量慢慢將結(jié)焦融化。二燃室兩邊需設(shè)置可開啟的觀察孔。目前，該項(xiàng)目調(diào)試成功后，在保運(yùn)的半年內(nèi)未出現(xiàn)窯尾結(jié)焦事件。

3.4 鍋爐積灰腐蝕問題及處理

余熱鍋爐積灰和受熱面腐蝕室是危廢焚燒中常見的問題，常見的余熱鍋爐布置方式有臥式余熱鍋爐和立式余熱鍋爐，臥式余熱鍋爐在危廢燃燒中應(yīng)用較少，主要就是臥式布置的余熱鍋爐容易積灰和腐蝕。本項(xiàng)目采用的是單鍋筒自然循環(huán)立式水管鍋爐。該鍋爐由2個輻射直立煙道組成，四周是膜式壁，不設(shè)對流蒸發(fā)面和省煤氣器，防止鍋爐積灰。吹灰方式采用蒸汽吹灰，可以有效的去除積灰。設(shè)計(jì)時，進(jìn)入過熱器的煙氣溫度不超過650℃，保證過熱器管壁溫度低于450℃，避免過熱器高溫氯腐蝕。同時，在長期運(yùn)行中，二燃室溫度要控制在1200℃以下，避免超溫運(yùn)行導(dǎo)致過熱器腐蝕，以及高溫燃燒導(dǎo)致的氮氧化物超標(biāo)問題。

3.5 兩級濕法脫酸系統(tǒng)腐蝕問題

洗滌塔和吸附塔為了增大煙氣與反應(yīng)堿液的接觸面積，延長煙氣與堿液的反應(yīng)時間，內(nèi)部均設(shè)置了多面空心鮑爾環(huán)填料，其材質(zhì)為聚丙烯，具有良好的耐酸性腐蝕性能以及耐堿性腐蝕性能。洗滌塔和吸附塔本體選用耐腐蝕的玻璃鋼材質(zhì)。本項(xiàng)目由于洗滌塔吸附塔設(shè)置在引風(fēng)機(jī)之前，為保證洗滌塔和吸附塔的強(qiáng)度，選用碳鋼內(nèi)襯玻璃鋼形式。洗滌塔上部急冷段采用規(guī)整陶瓷填料，急冷段使用特制的耐高溫玻璃鋼材質(zhì)。所有的循環(huán)管路全部采用碳鋼內(nèi)襯FRP材質(zhì)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié) 語

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對較平穩(wěn)，危險(xiǎn)廢物產(chǎn)量也會相對穩(wěn)定，在今后很長一段時間內(nèi)處理處置主導(dǎo)方法仍以回收綜合利用、填理和焚燒為主。但由于土地資源的不斷減少，安全填理處置可能會呈現(xiàn)下降趨勢。而對于焚燒處置，隨著焚燒工藝和流程的不斷更新，各種焚燒爐的改進(jìn)，煙塵、尾氣凈化技術(shù)的推新，焚燒能量回收率不斷提高，焚燒處置方法也越來越完善和現(xiàn)代化。相信不久的將來，焚燒處置方法在危險(xiǎn)廢物的處理處置方法中所占比例會不斷增加。