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危險廢物的基本概念
危險廢物是一種特殊的固體廢物，它具有一定的腐蝕性、毒性、反應性、易燃性、放射性等特點(diǎn)。根據《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，危險廢物是被國家列入2016年8月1日施行的《危險廢物名錄》，或者經(jīng)過(guò)國家相關(guān)部門(mén)測定符合危險廢物相關(guān)標準的物質(zhì)。
危險廢物存在的危害：
1)對大氣環(huán)境的污染。長(cháng)時(shí)間堆放的危險廢物中可能存在細微顆粒以及粉塵，會(huì )隨著(zhù)風(fēng)向漂流，進(jìn)入大氣層，或者是飄向更遠的地方。有毒有害廢物在大氣中，還有可能發(fā)生化學(xué)反應，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，危險廢物的任意堆放會(huì )占用大量的土地、破壞植被、改變土壤性質(zhì)片結構。另外，土壤是許多細菌、真菌等微生物寄居的場(chǎng)所，微生物片周?chē)h(huán)境構成一個(gè)完整的生態(tài)系統。當對危險廢物處置不善時(shí)，廢物所含重金屬離子和一些難降解有機污染物會(huì )滲入到土壤中，導致微生物生理活動(dòng)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，恢復代價(jià)極大且時(shí)間漫長(cháng)。3)對水體的影響。危險廢物的亂堆亂放后，其廢物自身存在的有害物質(zhì)會(huì )隨著(zhù)降水以及隨風(fēng)遷徙進(jìn)入河流與湖泊，導致水生物無(wú)一存活，而且還會(huì )污染飲用水水源，危害人體健康。不合理的貯存和填理時(shí)，產(chǎn)生的滲濾液會(huì )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)，危險廢物經(jīng)高溫焚燒后可以減少體積，同時(shí)減少或去除有害物質(zhì)，焚燒所產(chǎn)生的高溫煙氣，經(jīng)余熱鍋爐換熱產(chǎn)生高溫蒸氣，用來(lái)供熱和發(fā)電，進(jìn)行能量回收。危險廢物焚燒的工藝流程和焚燒爐的結構形式主要和廢物的種類(lèi)、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、回轉窯。爐排焚燒爐主要應用于生活垃圾的焚燒。流化床焚燒爐主要應用于均質(zhì)燃料的燃燒，立式焚燒爐主要應用于液體和氣體的直接燃燒?；剞D窯主要應用于危險廢物和醫療垃圾的焚燒，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。本項目危險廢物原料有廢液、黏性廢液以及固態(tài)廢物，適合選用適應性廣，技術(shù)成熟，運行穩定的回轉窯+二燃室焚燒工藝對本項目的危險廢棄物進(jìn)行焚燒處理。危險廢物焚燒處理工藝過(guò)程包括預處理及進(jìn)料系統、焚燒系統、余熱利用系統、煙氣急冷系統、煙氣凈化系統及其他輔助系統。
回轉窯+二燃室焚燒工藝流程示意圖
危險廢棄物處理設計中的問(wèn)題
3.1 預處理系統
由于危險廢棄物中含有部分易燃物質(zhì)，為防止危險廢物破碎過(guò)程中可能產(chǎn)生火災、爆炸等工況，破碎機系統配置注N2控氧系統，破碎機插板閥前后配置氧含量檢測功能。一旦氧含量高于6%，系統自動(dòng)關(guān)閉上下液壓閘門(mén)，啟動(dòng)按鈕系統完成注N2、氧量檢測、排料等功能。同時(shí)為保證插板閥的可靠運行，破碎機系統進(jìn)出口設置液壓插板門(mén)，雙重保護。
3.2 進(jìn)料密封及處理
回轉窯的窯頭進(jìn)料系統很容易引起回轉窯窯頭回火，因此有必要設計雙液壓翻板門(mén)來(lái)保證運行時(shí)的安全。進(jìn)料時(shí)，兩級液壓門(mén)不能同時(shí)打開(kāi)，上部進(jìn)料斗料位到達設定值時(shí)，上部液壓門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，落料完畢后，上部液壓門(mén)關(guān)閉，下部液壓門(mén)打開(kāi)，固廢通過(guò)溜槽進(jìn)入回轉窯。入料溜槽和兩個(gè)液壓門(mén)之間的中間料斗采用軟水冷卻。整個(gè)進(jìn)料過(guò)程在密封和冷卻狀態(tài)下運行，確保安全運行。
3.3 回轉窯結焦問(wèn)題及處理
在以往的項目運行中，經(jīng)常會(huì )發(fā)生回轉窯尾部結焦問(wèn)題。這是由于回轉窯的燃燒機安裝在窯頭，燃燒溫度很高，當入料中含有低熔點(diǎn)鹽類(lèi)的廢料時(shí)，灰渣很容易變成熔融態(tài)，這些灰渣接近窯尾時(shí)，燃燒溫度較低，熔融的灰渣容易粘結在耐火材料上。本項目設計的回轉窯長(cháng)度為11m，也極易發(fā)生結焦問(wèn)題。本次設計直接進(jìn)行優(yōu)化，將回轉窯尾部插入二燃室，和二燃室共享一個(gè)出渣口，二燃室底部設置大開(kāi)口出渣(3300X800mm)，便于大顆粒渣塊落渣。同時(shí)在二燃室底部設置多組分燃燒機，保證二燃室的燃燒溫度高于1100℃，同時(shí)提升回轉窯窯尾溫度，從運行參數看，窯尾溫度可達1000℃以上，保證熔融的渣直接落到底部的水封撈渣機內。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。對含有低熔點(diǎn)鹽類(lèi)的廢料，必須進(jìn)行摻合方可入爐。運行時(shí)，需要操作人員對回轉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?；剞D窯和二燃室的穩定燃燒。同時(shí)，運行人員要經(jīng)常巡檢，一旦從窯尾觀(guān)察鏡觀(guān)測到有結焦現象，要更換熱值高、不含低熔點(diǎn)鹽類(lèi)的廢物進(jìn)行焚燒，提高窯尾溫度，盡量慢慢將結焦融化。二燃室兩邊需設置可開(kāi)啟的觀(guān)察孔。目前，該項目調試成功后，在保運的半年內未出現窯尾結焦事件。
3.4 鍋爐積灰腐蝕問(wèn)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(jiàn)的問(wèn)題，常見(jiàn)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(gè)輻射直立煙道組成，四周是膜式壁，不設對流蒸發(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。設計時(shí)，進(jìn)入過(guò)熱器的煙氣溫度不超過(guò)650℃，保證過(guò)熱器管壁溫度低于450℃，避免過(guò)熱器高溫氯腐蝕。同時(shí)，在長(cháng)期運行中，二燃室溫度要控制在1200℃以下，避免超溫運行導致過(guò)熱器腐蝕，以及高溫燃燒導致的氮氧化物超標問(wèn)題。
3.5 兩級濕法脫酸系統腐蝕問(wèn)題
洗滌塔和吸附塔為了增大煙氣與反應堿液的接觸面積，延長(cháng)煙氣與堿液的反應時(shí)間，內部均設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)。本項目由于洗滌塔吸附塔設置在引風(fēng)機之前，為保證洗滌塔和吸附塔的強度，選用碳鋼內襯玻璃鋼形式。洗滌塔上部急冷段采用規整陶瓷填料，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襯FRP材質(zhì)確保系統的穩定運行。
結 語(yǔ)
我國經(jīng)濟發(fā)展相對較平穩，危險廢物產(chǎn)量也會(huì )相對穩定，在今后很長(cháng)一段時(shí)間內處理處置主導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(huì )呈現下降趨勢。而對于焚燒處置，隨著(zhù)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(lái)越完善和現代化。相信不久的將來(lái)，焚燒處置方法在危險廢物的處理處置方法中所占比例會(huì )不斷增加。
