隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)不斷發(fā)展,各種危險廢物數(shù)量不斷增多,且多種危險廢物具有多種危險特性,包括放射性、傳染性、腐蝕性、易燃易爆性、化學(xué)反應(yīng)性和毒害性,如果不能對危險廢物進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幹煤凸芾恚敲春苋菀孜廴经h(huán)境,并嚴(yán)重影響到人類健康和生態(tài)環(huán)境。因此一種危險廢物的無害化處理得到了廣泛的應(yīng)用,目前危險廢物處理技術(shù)比較成熟的處理方法是焚燒法,廢物處理處置的工藝主要是通過回轉(zhuǎn)窯焚燒危險廢物。
1、焚燒爐型選擇 焚燒爐是焚燒系統(tǒng)最為關(guān)鍵的設(shè)備之一。隨著焚燒技術(shù)的發(fā)展,焚燒爐的種類越來越多,爐型結(jié)構(gòu)各有不同。按結(jié)構(gòu)類型分類主要有回轉(zhuǎn)窯、固定床、流化床焚燒爐以及液體噴射爐。回轉(zhuǎn)窯是一種多功能的廢物焚燒裝置,其集焚燒與熱解于一體,可廣泛用于各種固體廢物、污泥、有毒有害廢物、甚至液體廢物的焚燒。總的來說,回轉(zhuǎn)窯具備進(jìn)料方式靈活、設(shè)備運行穩(wěn)定、運行費用相對較低等優(yōu)點 。對化工危險廢物而言,其往往具有數(shù)量大、固廢種類多、成分復(fù)雜等特點。在實際工程應(yīng)用中,推薦使用回轉(zhuǎn)窯作為化工危險廢物處理處置設(shè)備。
2、焚燒處理工藝 一般來說,以回轉(zhuǎn)窯焚燒爐為基礎(chǔ)的焚燒系統(tǒng)應(yīng)由配伍預(yù)處理、進(jìn)料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯以及二燃室四部分組成。
(1) 配伍預(yù)處理
實際工程應(yīng)用中,待焚燒處理的危險廢物往往形態(tài)各異、成分復(fù)雜。因此,為保證焚燒系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)料、平穩(wěn)運轉(zhuǎn),并在實現(xiàn)無害化處理的同時,降低運行成本,需對進(jìn)料前的固體廢物進(jìn)行配伍預(yù)處理。配伍預(yù)處理的控制因子主要有兩點:(1)均衡廢物的熱值和水分,保證焚燒穩(wěn)定,節(jié)省輔助燃料。建議配伍后廢物的熱值在 3000~3500 kcal/kg 之間;(2)均衡入窯廢物的成分,以保證煙氣達(dá)標(biāo)排放。通常來說,入爐酸性污染物最高含量為:Cl<2 %,F(xiàn)<0.5 %,S<2 %,Br<0.2 %,I<0.2 %,P<0.5 %,含有有機重金屬類物質(zhì)的危險廢物應(yīng)采用桶裝入爐方式以控制整體數(shù)量。
(2) 進(jìn)料系統(tǒng)
針對不同物料類型,應(yīng)采用不同進(jìn)料方式。具體來說:(1)對大塊物或不易分裝的廢物,需經(jīng)過破碎機破碎后進(jìn)儲存在廢物儲坑,通過抓吊上料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯;(2)散裝固體廢物應(yīng)根據(jù)外形尺寸的大小和檢測熱值,進(jìn)行簡單配伍后儲存在廢物儲坑,最終通過抓吊上料進(jìn)入料斗,通過液壓活塞推送推入回轉(zhuǎn)窯內(nèi);(3)廢液應(yīng)通過廢液霧化泵及霧化系統(tǒng)噴入焚燒爐進(jìn)行焚燒處理。
(3) 回轉(zhuǎn)窯
危險廢物通過進(jìn)料機構(gòu)送入回轉(zhuǎn)窯本體內(nèi)進(jìn)行高溫焚燒,廢物在窯體內(nèi)被徹底焚燒成高溫?zé)煔夂突以;剞D(zhuǎn)窯本體的合理設(shè)計是危險廢物處理處置效果的基本保證。在實際工程設(shè)計時,焚燒時間一般應(yīng)控制在 60 min 左右(60~120 min),操作溫度控制在 850 ℃左右,爐體轉(zhuǎn)速控制在0.2~5.0 r/min 之間。同時,為保證物料向下的傳輸,保持回轉(zhuǎn)窯有一定的傾斜度,以 2°為宜。此外,還應(yīng)根據(jù)實際焚燒物料的特性,對窯內(nèi)耐火材料的選材及砌筑方法進(jìn)行調(diào)整,保證耐火材料的耐久性。從而保證回轉(zhuǎn)窯主體的良好、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
(4) 二燃室
經(jīng)回轉(zhuǎn)窯燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔夂突以鼜母G尾進(jìn)入二燃室。二燃室的主要功能是對一次燃燒產(chǎn)的煙氣中未燃盡的有害物質(zhì)做進(jìn)一步的徹底分解銷毀,以達(dá)到排放要求。按國家《危險廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》HJ/T176-2005 規(guī)定,二燃室應(yīng)按1100 ℃以上煙氣停留時間大于 2 s 為設(shè)計要求進(jìn)行計算,以保證有害的臭氣和多氯化合物能夠充分分解,同時抑制二噁英的生成。根據(jù)實際工程案例,二燃室可將煙氣中 99.99 %以上的二噁英和其他有害成分徹底分解掉。