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隨著(zhù)我國的經(jīng)濟發(fā)展,國民生產(chǎn)力及生活水平的提升,很多被人們所忽視的環(huán)境問(wèn)題逐漸顯現出來(lái),比如廢棄物污染已成為污染環(huán)境的又一大問(wèn)題!當人們在享受物質(zhì)文明的同時(shí),同時(shí)也在消耗著(zhù)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(chē)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。本文通過(guò)自身的工作經(jīng)歷,簡(jiǎn)單分析現危廢焚燒處理技術(shù)。
1.固廢分類(lèi)和處理現狀
中國《固體法》將固廢物分為工業(yè)固體廢物、生活垃圾和危險廢物三大類(lèi),其中生活垃圾是指人們在日常生活、工作中產(chǎn)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(mén)的處理方式是建垃圾發(fā)電廠(chǎng),燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理后排入大氣。而工業(yè)固廢經(jīng)過(guò)適當的工藝處理,可成為工業(yè)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(jiǎn)單敘述了工業(yè)固體廢物、生活垃圾的分類(lèi)和處理,在本文中不會(huì )再詳細說(shuō)明此二類(lèi)廢物的處理方法,本文重點(diǎn)要敘述的是危險廢物品的處理。
危險廢物的概念已經(jīng)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(zhì)對生物體、飲用水、土壤環(huán)境、水體環(huán)境及大氣環(huán)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(xué)反應性、毒性、傳染性及某些令人厭惡的特性。隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展,危險廢物不再只是工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)物,其它來(lái)源包括居民生活、商業(yè)機構、農業(yè)生產(chǎn)、醫療服務(wù)及不完善的環(huán)保設施等。對于危險廢物品的處理,焚燒技術(shù)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(guò)程2.1進(jìn)料
根據危廢的種類(lèi)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(chē),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(tài)危廢,我們不能馬上送入焚燒爐內,首先必須先經(jīng)過(guò)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(jīng)過(guò)分解、干燥、燃燒、燃盡四個(gè)階段,95%以上的廢料已經(jīng)變成爐渣,這些爐渣隨同沒(méi)有燃盡的廢料滾入移動(dòng)式爐排繼續燃燒,最后所有的爐渣進(jìn)入到出渣系統。
另外,在回轉窯和爐排燃燒所產(chǎn)生的高溫煙氣進(jìn)入二燃室,由于煙氣中含有不少揮發(fā)性物質(zhì),這些物質(zhì)通常是有毒有害的,為了確保這些物質(zhì)能夠徹底氧化分解,操作人員確保焚燒所產(chǎn)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(zhì)氧化分解。
2.4余熱利用
焚燒所產(chǎn)生的高溫煙氣可利用,比方說(shuō)高溫煙氣進(jìn)入余熱鍋爐,熱量被鍋爐所吸收產(chǎn)生飽和蒸汽,這些蒸汽可用來(lái)發(fā)電或是供給其它熱用戶(hù)。另外還可用來(lái)加熱給水或空氣,提高系統熱效率。
2.5尾氣凈化
燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣雖然可以使二噁英分解,但高溫煙氣經(jīng)過(guò)換熱之后,煙溫降到五六百度,二噁英又會(huì )重新合成。為了避免二噁英的重新合成,必須通過(guò)急冷裝置,將煙溫降到200℃以?xún)?。此外,垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量粉塵、酸性氣體和重金屬等有害雜質(zhì),所以在排放出大氣之前,必須經(jīng)過(guò)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(gè)領(lǐng)域是很重要的,處理不當就會(huì )造成大氣污染。
2.6焚燒灰渣處理
危廢經(jīng)過(guò)焚燒,從爐排、余熱鍋爐、除塵器收集下來(lái)的無(wú)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(zhì)。如果不經(jīng)過(guò)處理,就會(huì )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(shù),通過(guò)穩定固化,使危廢中的所有污染組分呈現化學(xué)惰性或被包容起來(lái),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(chǎn)生的灰渣進(jìn)行穩定固化技術(shù)后,就要對這些灰渣進(jìn)行安全填埋。安全填埋場(chǎng)的選擇和設計一定要將廢棄物和滲濾液與環(huán)境隔離開(kāi)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(chǎng)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(wèn)題及處理
在處理危廢的焚燒過(guò)程中,會(huì )遇到一個(gè)比較棘手的問(wèn)題,就是在焚燒設備內發(fā)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(lái)看,就是在設備上結成了一塊一塊類(lèi)似水泥的大塊狀物體,根據現場(chǎng)經(jīng)驗來(lái)看,在回轉窯尾部和爐排入口處很容易發(fā)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(tài)或呈軟化狀態(tài),當這些熔融狀的灰渣接近窯尾或爐排時(shí),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(huì )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(shí)處理,結合實(shí)際工作經(jīng)驗,羅列了以下幾點(diǎn),比較有實(shí)用性,供大家參考。
a)在進(jìn)料焚燒前,必須對各種廢料進(jìn)行化驗,對于含有低熔點(diǎn)鹽類(lèi)高的廢料,必須給它進(jìn)行混料,比如摻進(jìn)一些高熔點(diǎn)的廢料或石灰;b)對于大量含有低熔點(diǎn)鹽類(lèi)高的廢料,可以逐步小批量地進(jìn)行焚燒;c)操作人員可以適當提高回轉窯轉速,讓燃燒過(guò)程延后,以免一些低熔點(diǎn)鹽類(lèi)的廢料在回轉窯中部就燃燒成灰渣,在窯尾發(fā)生結焦;d)若在窯尾發(fā)生結焦,可以將燃燒過(guò)程往后推,提高窯尾溫度,來(lái)融化結焦;e)定期進(jìn)行人工打焦;f)在整個(gè)燃燒過(guò)程中,運行人員始終要控制住焚燒爐的溫度,合理配風(fēng),以防溫度起伏過(guò)大。
綜上所述,危險廢物的理化特性使得其需無(wú)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(wú)害化處理的其中的一個(gè)環(huán)節,焚燒處理可以高溫氧化分解危險廢物,在減量化的同時(shí)也產(chǎn)生了新的污染物,這些污染物的產(chǎn)生受多種復雜因素包括廢物本身的性質(zhì)、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(guò)在焚燒處理系統的全過(guò)程中對污染物的有效控制途徑,采用合理的技術(shù)方法和措施,可以最終實(shí)現對危險廢物的無(wú)害化處理,避免二次污染的發(fā)生。