危險廢物的焚燒處置技術

華媛，杜蕾，薛子波，任波峰

(1.陜西三秦環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆兾?西安 710065；2.西安航天源動力工程有限公司，陜西 西安 710100)

0 引言

危險廢物就是有爆炸性、毒性、傳染性、易反應性、腐蝕性特點的廢物，無論是對環(huán)境還是對人類都具有消極影響，而焚燒就是對其的一種有效處置方式，焚燒有顯著的特點，包括減量、減容、可回收能力等。我國很多危險廢物處置項目都是區(qū)域性的危險廢物處置場，其負責處理各種類型的廢物，但是由于入窯焚燒成分波動大，導致產生一些問題，如煙氣排放不符合標準、焚燒工況不穩(wěn)定等，讓焚污企業(yè)不自潔。為了改善和解決這些問題，就需要采取科學的處置方式，避免影響生態(tài)環(huán)境。

1 危險廢物焚燒處置技術的優(yōu)點

該技術具有一些優(yōu)點，主要包括：第一，能夠全面的將危險廢物中的微生物和細菌等消除，燃燒過程中產生的有害氣體以及煙塵通過無害化處理，可以排入大氣；第二，能夠通過高溫對危險廢物進行分解，具有較為理想的減量效果；第三，危險廢物焚燒產生的高溫煙氣，通過余熱鍋爐換熱，能夠產生高溫蒸汽，并用來供熱或者是發(fā)電，提升資源化率；第四，能夠全天不間斷的作業(yè)，不會被天氣因素所影響；第五，可以節(jié)約土地，占地面積小[1]。

2 危險廢物焚燒處置技術的工藝流程

2.1 進料

危險廢物處置場要處置的危險廢物有很多種類型，且每種危險廢物的熱值存在差異，處置場需要把其放到不同的倉儲間中，作業(yè)人員負責操作抓斗、行車，把各種危險廢物實施混合以及攪拌，符合要求之后才能送入焚燒爐膛內。

2.2 破碎

如果危險廢物的尺寸比較大，無法直接送到焚燒爐中焚燒，那么就需要先把大塊物料破碎成小塊，并且要符合焚燒爐尺寸標準，之后再實施進料作業(yè)。

2.3 焚燒

現階段常見的焚燒模式是回轉窯加爐排型焚燒爐，通過回轉窯，可以將危險廢物進行分解、干燥、燃燒，直到燃盡，差不多有95%的廢料會變成爐渣，沒有徹底燃燒完成的肥料會進到移動式爐排再燃燒，全部的爐渣會進入到出渣系統(tǒng)[2]。除此之外，回轉窯和爐排燃燒形成的高溫煙氣會進到二燃室，由于其中含有揮發(fā)性有毒有害的物質，要想全面的氧化分解，就需要操作人員掌握好煙氣溫度，應該在850～1 200 ℃范圍內，給二燃室內輸送足夠的氧氣，讓這些物質可以全面氧化分解。

2.4 余熱利用

焚燒產生的高溫煙氣能夠再運用，其進到余熱鍋爐之后，鍋爐可以吸收其熱量，產生飽和蒸汽，其能夠發(fā)電，還能夠給空氣或者是水進行加熱，優(yōu)化系統(tǒng)熱效率。

2.5 尾氣凈化

危險廢物燃燒形成的高煙氣雖然能夠被分解成二噁英，然而換熱之后，煙氣溫度會減低到500～600 ℃，并且會重新合成二噁英，要想避免重新合成，就要設置急冷裝置，把煙氣的溫度快速的降到200 ℃范圍內。焚燒中產生的煙氣包含有害雜質，所以，在排放之前要做好處理工作[3]。

2.6 焚燒灰渣處理

灰渣的成分一般包括非金屬氧化物、金屬氧化物、有毒有害物質，如果不及時有效的處理，就會導致地下水以及土壤被污染。當前我國常用的處理技術就是穩(wěn)定固化，其可以把污染組分包容或者是呈化學惰性，進而減少毒性以及可遷移性。

3 危險廢物焚燒的主要影響因素

3.1 焚燒溫度

這一因素會直接影響到反應生成物質以及反應的速度，一般焚燒危險廢物的溫度是850～1 200 ℃，反應時間、氧氣充足的情況下，能夠最大程度的對有毒有害物質實施分解以及消除[4]。

3.2 反應時間

各種危險廢物有機成分存在差異，焚燒以及分解所用的時間也不一樣，這就需要控制反應時間。

3.3 過量空氣系數

要想讓危險廢物焚燒全面氧化分解，還對空氣有要求，應該提供足夠的空氣。過量空氣系數就是實際焚燒所用空氣量與理想焚燒需要使用的空氣量之間的比值，其會給焚燒的反應速度以及溫度帶去影響，一般該系數在1.2～2.0 范圍內。

4 主要技術特點

4.1 智能倉儲管理系統(tǒng)

傳統(tǒng)的倉儲一般是平面庫，占地面積較大，導致空間利用率不高，而且危險廢物主要是通過人工的方式進行管理，易產生錯誤，導致入爐焚燒之前配伍混亂，焚燒狀態(tài)不穩(wěn)定。而智能倉儲系統(tǒng)就可以解決這一問題，其可以利用無人叉車以及互聯網系統(tǒng)自動管理倉儲，方便工作人員實時的了解庫存，提升信息傳輸的效率以及準確性，科學的把控庫存，基于數據信息可以幫助生產部門進行配伍，能夠有效地提升倉庫管理的有效性，減少人工方面的成本[5]。系統(tǒng)主要分成入庫管理以及出庫管理。

4.1.1 入庫管理

入庫接收區(qū)取樣工作結束后，庫管系統(tǒng)操作人員就會發(fā)出入庫的指令。庫房管理系統(tǒng)收到這一指令之后，會分配各單元存放的位置，把存放位置指令分配給自動定位叉車，同時發(fā)給入庫的滾筒輸送機，其運行之后，料箱或者是托盤通過重量計量以及射頻門，有關的數據會被傳輸到庫房管理系統(tǒng)。托盤送到庫內接收平臺之后，自動定位叉車可以取走貨物，基于庫房定位系統(tǒng)，依據規(guī)劃好的路徑把各單元廢物送到對應類別存儲區(qū)域的貨位上。

貨物進入到暫存庫之后，由于相關的信息還沒有被檢測出來，所以不能配伍，需待檢測結束后，結合數據以及樣品條碼信息，找到相應的貨物，將信息提供給該貨物，以解除凍結狀態(tài)。

4.1.2 出庫管理

中控操作人員要結合生產計劃以及庫內物料的儲存情況，有針對性地制定配伍方案以及生產任務，把指令發(fā)給庫管系統(tǒng)，其接到指令之后，可以運用物料信息計算料需要搭配的貨架和科學的處理系統(tǒng)，給自動定位叉車發(fā)出取料的指令。自動叉車依據指令取到廢物之后，貨架上的貨位就會變成空置，等待接收下面的廢物，叉車可以把取到的廢物送到預處理車間中的預處理設備。

待物料處理好之后，自動定位叉車可以把托盤以及空箱運輸到相應的儲存區(qū)的入口，入口處有RFID 卡信息抹除裝置，抹除信息之后就可以進入到儲存區(qū)內部。如果產廢單位要車輛去收儲廢物，就可以結合其要求，合理的安排托盤的數量，到廠家收廢。

4.2 預處理系統(tǒng)

結合危險廢物的情況，包括理化性質以及類型，在設計時共設計了七個預處理單元，分別處理的是：(1)大塊料破碎；(2)粉狀類篩分；(3)污泥類烘干；(4)精蒸餾殘渣類加熱脫桶和硫化體；(5)一些不能與其他物質混合的大塊料；(6)不能與其他物質混合的大塊料處理之后的物料與不能和其他料混合的料；(7)液體狀態(tài)類型的料。第一種至第四種廢物通過相應的預處理單位處理之后，要混合攪拌均勻，暫時存放到窖頭倉中，計算份量加入回轉窯。第五種和第六種廢物要利用懸掛鏈放入窖中焚燒，第七種廢物要經過過濾以及乳化，之后暫時存放到三個廢液儲存罐中，經過廢液噴槍以及泵將廢液噴入到窖中焚燒。在預處理結束后，應該給混合攪拌器增加石灰粉，讓其與預處理之后的物料實施混合，實現酸堿中和部分前置，這樣可以減少酸性氣體給焚燒系統(tǒng)帶來的影響，避免腐蝕問題[6]。

4.3 進料系統(tǒng)

回轉窯采取入料溜子的形式不間斷喂料。溜子是Y 型，通過預處理的物料會先在緩沖倉中，之后用筒倉卸料器取出，皮帶秤計算份量之后喂入溜子上一段，其具有回轉鎖風閥，避免煙氣漏出。而另一段則喂入由懸掛鏈輸送到的物料，具備雙層氣動閥鎖風?；剞D窯進料中要確保密封負壓，保證沒有煙氣從窯頭冒出，避免再次導致污染。出渣口會使用風冷，基于控制爐溫，排除的灰渣能夠避免大塊排渣問題。產生的飛灰以及灰渣通過輸送機會送到密閉儲存?zhèn)}存放。通過包裝機完成包裝之后，會安排專門的車輛運輸到填埋廠處理。

5 結語

綜上所述，焚燒法是危險廢物處置的常用方式，其具有顯著的優(yōu)點，比如，資源化率高、減容效果較為理想、占地面積較小、無害化效果較好等，可以全面的殺死廢物中的有害病毒以及微生物等，將有害化合物分解成無害物質，讓易燃物質被氧化，處于穩(wěn)定狀態(tài)。所以，在危險廢物處置中，應該合理的運用焚燒法，把握好工藝流程以及技術特點，充分發(fā)揮出焚燒法的優(yōu)點，提升危險廢物處置的效果，減少對環(huán)境的影響。