危险废物焚烧处置及烟气净化工艺技术特点分析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-18
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危险废物焚烧处置及烟气净化工艺技术特点分析

李天波

宁波太极环保设备有限公司  浙江宁波  315301

摘要:危险废物对地球的危害越来越重,如何安全高效的处理废气是我国环境保护的重中之重,废物焚烧是目前处理废弃物的重要手段,但在焚烧过程中必然会出现烟气,相对烟气中的杂质,如果不经净化直接排放会带来严重的危害,我国也需要加大对烟气净化的实施。

关键词:危险废物、焚烧处置、烟气净化工艺

引言:近些年废弃物导致的环境污染各越来越多,我国也出台了一系列的管理措施。危险废物的处理方式主要是预防作为主导,汇集管制、污染人员承担责任的方式进行管理。目前废物处理技术主要还是以填埋和焚烧为主,焚烧技术可以将废物置于高温的焚烧炉中,形成氧化进行分解,是一种无公害资源化的处理技术,也是目前主要的处理方式之一。

一、危险废物焚烧处置工艺

随着社会快速发展,逐渐产生了很多复杂多样的危险废物,为了做到无害化、资源化、绿色化处理,各大企业选择了炉焚烧的方式进行处理,可以起到安全净化危险物的作用。此项工程拥有非常成熟的技术,使用回转窑、框架炉排和炉内燃烧室的多层燃烧模式,同时炉体配备了炉外风箱,可以起到加强炉内气压增强火力的效果。通过加大炉内容量结构,让炉体废物充分燃烧,可以有效处理各种不同的废物,让危险废物燃烧后残渣存量可以满足2021年7月1日推行的《危险废物焚烧污染控制标准》(GB 18484—2020)中焚烧残余物、烟气停留时间、焚烧炉、焚烧炉温度、焚烧量、焚毁去除率等要求[1]。不同熔点的危险废物投入到炉内,高温溶液通过管道喷射到炉内,在高温的作用下形成的干燥空间,可以很好的溶解废弃物形成气体化,直接转入其他燃室进行二次燃烧。其中废料在溶解过程中经过混合、碰撞使体积变小,剩余杂质掉落在炉排上再次燃烧,产生的气体回流进入燃室。焚烧炉排属于推动性炉排,本身连接到炉体尾部,从炉内排出的残渣会直接掉落在炉排上,通过炉排的前后运作将剩余残渣向前推进。同时炉排下面为风箱,可使残渣二次燃烧直至燃烬或掉落炉内残渣机,由排渣机排出。回转窑属于干燥热解化装备,可以不用当成主要燃烧设备,无需补充大量辅助燃料和空气,窑内温度较为温和,可燃气进入燃室可以减少灰烬重金属等物质。回转窑的温度控制在金属熔点内,金属以固体形态和其他残留物落在炉排上,可根据残留物体积使其在规定进度上充分燃烧,并跟随炉排运作到渣机内。炉排配备专用风箱,保障了独立的供风。可以实时调节炉内压强保障残渣可进一步的燃烬。

二、危险废物焚烧处置现状问题

危险废物飞灰处理存在的问题,主要体现在几个方面,水溶性盐的潜在危害仍未消除,并未得到有效使用:飞灰中的水溶性盐主要为氯化钠、氯化钾、氯化钙等,目前的处理工艺在固化填埋后,水溶性盐会进入过滤液中,增加了过滤液成本的同时无法处理产生的盐泥,造成了循环破坏。在高温处理过程中水溶性盐存在挥发、二次飞灰的现象,严重腐蚀了设备和腐蚀耐火材料。它是生活垃圾焚烧后烟气除尘器形成的物质,因其中含有大量可溶性重金属和二恶英,不可以直接填埋处理,属于危废代号为HW18。重金属污染依旧存在,二次飞灰仍然需要填埋处理:目前飞灰的处置方式,重金属污染依旧存在,在常温固化填埋中,水溶盐会让固体出现裂缝导致重金属流出。在高温热处理过程中,烟雾量较大,无法综合使用,导致必须填埋处理。二噁英焚毁不够彻底,剧毒致癌性问题无法解决:飞灰中的二噁英种类繁多,毒性较大,正常在600—26000ng I-TEQ/kg[2]。飞灰中的二恶英,除了高温焚烧的方式可以彻底清除外,其他方式都无法对其做到彻底销毁。资源化比例不高、价值化不高:资源化比例问题主要在,水溶性盐并没有有效回收使用,飞灰仍然使用填埋方式,高温固化过程中,二次飞灰中重金属含量低还需填埋,飞灰玻璃化熔渣仅仅作用价值底下的路基材料。

三、焚烧烟气污染控制措施

(一)焚烧烟气净化工艺

危险废物焚烧净化工艺,是根据烟气排放标准对烟气中的飞灰,包含HCL、

HF、SO2等污染物进行控制,正常是有两种处理方式,一种是湿法烟气净化技术:

湿法烟气净化技术,在部分发达国家中的使用程度较多,主要是使用碱性物质作

为吸收可以使酸性气体分离有害物进行净化。湿法净化可以分一段或多段完成,

净化设备由吸收装置和洗涤装置相结合。目前湿法净化是世上普及最多的技术之

一。湿法烟气净化技术,具有净化效率高,钙硫比低等着优点。吸收剂可以为Ca(OH)2、NaOH、CaCO3等碱性物质。

。干法烟气净化技术:干法烟气技术针

对废物焚烧的去处效果较低,为了可以更高效的控制酸性气体污染物的排放,需

要增加固态吸收剂在烟气中的存在时间,保持好的流畅度,让吸收剂存在的面积

更大。干法烟气净化用的吸收剂以Ca(OH)2粉末较多。干法烟气净化的工艺组

合正常是吸收剂通过管道进行喷射,使用高效除尘机器进行配合。在烟气进入袋

式除尘器的烟道上设置消石灰和活性炭,喷入Ca(OH)

2粉末和活性炭。喷入Ca

(OH)2粉末的作用是去处烟气中存在的酸性气体,让HCl和SO2排放浓度达到国

家标准。喷入活性炭粉末用来消除烟气中存在的重金属和二恶英等有害物质。

(二)焚烧烟气污染控制措施分析

为贯彻落实《中华人民共和国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公

约〉国家实施计划》,保护生态环境,保障人民身体健康,现就加强二恶英污染防治工作提出了意见[3]。二恶英具有很强的毒性,同时本身难以被降解,在环境中可以长期存留,对人们身体健康构成威胁。二恶英的形成主要是由于焚烧废物中卤元素较高,以及在高温环境下生产的。针对二恶英的控制主要通过控制燃烧炉的方式减少炉内二恶英的生成,并加强之后二恶英的排放管制。分类收集废物焚烧,根据废物类别进行热处理,保障炉内废物的均衡性,严禁高含氯废物进炉。可以使用3T控制燃烧温度,从根本源头出发降低二恶英的生成。3T控制指的是燃室温度(Temperature)在1200度以上,让二恶英完全分解,让烟气在炉内有较高的停留时间,提升炉内眼里的流畅度,改进热传导能力,让炉内有较高的空气供给度,保证废物可以燃烧,但太多的央企会导致氯化氢转化为氯气,所以需要保障适量的氧气含量减少二恶英的形成。

(三)酸性气体控制及治理措施

酸性气体主要由SO2、HCI、HF、NOX组成,对焚烧烟气中的酸性气体,使用消石灰干法脱酸等模式,可以对酸性气体有效拦截。为保障废弃物酸性废气的污染去除效果,可以达到百分之96的稳定排放标准,可以使用两级碱喷淋塔处理工艺对酸性废气进行处理。通过执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准,氯化氢最高排放浓度35mg/m4,最高排放速率0.44kg/h,排气筒高度22m。含有氯化氢等物质的酸性废气由风管导入喷淋设备中,在风里的推动下,飞快的充斥到空间内,喷射期间吸收液从喷嘴中高速喷出,酸性废气和吸收液相融合形成净化效果,废气经过净化后,在通过除雾板脱水除雾排向高空。吸收液吸收完酸性气体后落入机器内部,沿管道排出进入污水系统。还可以通过加入活性剂提升酸性废气的去处效果,在不断消耗吸收液的过程中达到彻底清除酸性气体的作用。

总结:综上所述,目前随着我国科技的不断成熟,面对危险废物进行无公害处理形成了有效方案,同时回收热能焚烧烟气使用干湿法净化技术的方式,并设置自动检测系统,让废弃物的排放标准满足国家标准。让我国具有技术可靠、经济成本较低、无公害处理废物的能力,同时在社会进步的发展历程上迈向前进的道路。

参考文献:

[1]梁东梅. 危险废物焚烧处置及烟气净化工艺技术特点分析[J]. 节能与环保,2020(04):38-41.

[2]李文瀚. 危险废物焚烧过程中重金属与氟的迁移转化及污染控制机理研究[D].浙江大学,2020.

[3]皇甫林. 烟气多污染物一体化脱除催化滤芯的制备与性能研究[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所),2021.