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    危險廢物無害化處置技術線路(上篇)

    危險廢物無害化處置是消除危險廢物污染屬性的過程,通過焚燒、填埋、物化等手段,對危險廢物進行減量、徹底的形狀改變或與環境徹底隔離等方式,避免對環境造成危害。對不可資源化利用或可資源化利用價值極低的工業廢物,危廢企業一般以收費的形式進行收集處理,統稱為“無害化處置”。

    (數據來源:生態環境部)

    根據《危險廢物處置工程技術導則》,危廢無害化處置技術可分為預處理技術和最終處置技術,其中:預處理技術包括物理法、化學法和固化/穩定化等;最終處置技術包括焚燒、非焚燒及安全填埋等。焚燒又分為回轉窯焚燒、液體注射爐焚燒、流化床爐焚燒、固定床爐焚燒和熱解焚燒等;非焚燒主要包括熱脫附、熔融、電弧等離子處置等;填埋又分為單組份或多組分填埋等。

    危險廢物在處置前需要經過分類和計量,可填埋處理的無機類危險廢物先送至穩定化/固化車間預處理后再送至危險廢物安全填埋場處理;若危險廢物性質明確,可焚燒類危險廢物送至焚燒車間進行處理;焚燒車間處理過程中產生的殘渣和飛灰經收集后需先送至穩定化/固化車間處理,再運至危險廢物安全填埋場處置;若危險廢物接受量大于處理量時,送至危險廢物暫存倉庫暫時存放,進一步轉移至相應車間處置。

    (不同類型危廢處置方式數據來源:同濟大學)

    (危廢無害化處置的一般技術路線)

    第一部分:無害化預處理技術

    對危險廢物最終處置之前對某種廢物可以采用多種處理技術進行預處理,以便改變其物理、化學性質,諸如減少容積、穩定化、中和成分、固定和解除有毒成分等,主要方式包括物化和穩定化固化。

    1、物化處理

    (1)物化處理是利用危險廢物在物理和化學性質上的差異,將其有害成分進行分離或濃縮,以利于集中處理或綜合利用的方法;化學法一般包括酸堿中和、氧化還原、沉淀等方式;物理法一般包括破碎、壓實、分選等。

    (2)可用于物化處理的廢物一般包括冷卻油乳液、油廢水混合物、含油土壤、金屬表面處理鍍液、高COD水性液態廢物、污泥等。

    2、穩定化固化處理

    (1)通過無機凝硬性材料或化學穩定化藥劑將危險廢物轉變成高度不溶性的穩定物質,將危廢中所含有害物質封閉在固化體內不被浸出,從而達到穩定化、無害化、減量化的目的。

    (2)主要處理焚燒處置殘渣、含鈹、銅、鋅、鎳、鉻、鉛、汞、氰、鎳等重金屬類廢物、石棉廢物、焚燒飛灰及殘渣和污水處理產生的污泥等。

    (3)穩定化/固化方法主要有水泥基穩定化/固化法、石灰基穩定化/固化法、瀝青穩定化/固化法。

    (數據來源:同濟大學)

    第二部分:無害化終端處置技術

    一、(1)專業焚燒

    危廢焚燒技術是固體廢物焚燒技術衍生的一個分支,發展水平比較成熟。焚燒是高溫分解和深度氧化的綜合過程,主要用于處理可燃性熱值較高或毒性較大的醫藥廢物、農藥廢物、精蒸餾殘渣、廢有機溶劑、廢礦物油、廢乳化液、有機樹脂類廢物等。高溫焚燒后,燃燒產物為劇毒類、放射性、爆炸性廢物的危廢不能用焚燒方法處置。

    2、專業焚燒與一般焚燒的區別

    由于危廢往往具有高毒、酸性和腐蝕性等特點,因此一般焚燒爐無法直接用來焚燒危廢,否則容易造成惡性污染事件以及爐體的強烈腐蝕。

    (1)堿性焚燒環境:焚燒過程中需要向焚燒爐內投加氨等堿性物質,使窯內呈現堿性環境,有效避免酸性物質和重金屬揮發。

    2)尾渣需特殊處理:危廢焚燒后產生的尾渣量約為入爐危廢重量的1/3,且尾渣需要運送至專業危廢填埋場處置,均價約為3500元/噸。

    (3)燃料結構優選油與天然氣:為了控制這一成本,危廢專業焚燒中往往使用油或天然氣作為燃料,避免煤炭作原料產生大量灰渣,增加灰渣填埋費用。

    (4)設備選型:目前國內外主要采用旋轉窯式焚燒爐處置危廢,爐子主體部分為臥式的鋼制圓筒,圓筒與水平線略傾斜安裝,進料端略高于出料端,筒體可繞軸線轉動。回轉窯的優點是可連續運轉、進料彈性大、技術可行性指標較高。易于操作,其能量額定值高,運行和維護方便。

    3、焚燒流程梳理

    焚燒的基本工藝流程為:預處理及配伍焚燒—煙氣余熱回收—煙氣凈化、排放—燃燒殘渣及飛灰固化。

    (1)配伍:預處理后危廢首先需要經過配伍,將幾十種不同規模的危廢,依據各自含水率、熱值、相容性配伍成為形狀較為均勻的物料。

    (2)一次焚燒:配伍后的廢物,通過進料系統進入回轉窯(噴槍噴入或由加料推桿推進),廢物隨著回轉窯的轉動不斷翻滾,迅速被干燥并著火燃燒,廢物依靠自身的熱值燃燒,直至燃盡;當廢物熱值較高,焚燒溫度達到設定值時,輔助燃燒系統燃燒器熄火,當廢物的熱值較低時,燃燒器自動調節輔助燃燒,輔助燃燒系統一般采用燃料油。

    (3)二次焚燒:來自回轉窯中未充分燃燒的氣體進入二燃室繼續燃燒,二燃室必須控制在較高的燃燒溫度(≥1100℃)和在此溫度下不小于2s的煙氣停留時間,以控制煙氣中有毒有害物質及二噁英類物質的產生。爐渣從回轉窯尾部排出并暫存在廠區的堆渣坑。

    (4)尾氣尾渣處理:余熱鍋爐出口煙氣進入急冷塔中急冷降溫,迅速降溫至250度以下,避開二噁英生成條件,然后進入煙氣凈化系統,經過半干式堿液噴淋與干式堿中和器除去其中的氮氧化物、硫氧化物、氯化氫等酸性氣體,再經過布袋除塵器除去煙塵,最后經活性焦凈化后達標排放。

    二、安全填埋

    填埋是最終處置危廢的一種方法,主要流程分為危廢進場—填埋作業—終場覆蓋與封場。

    (1)危廢進場:由專門的運輸車運至危廢處置場,需要預處理的廢物經過固化/穩定化處理并符合進場填埋要求后,由自卸卡車運至填埋區。

    (2)填埋作業:1)在填埋過程中注意不同級配的廢物混合填埋;填埋廢物在指定的填埋區域進行填埋;填埋單元的作業方法以機械攤xx鋪進行逐層攤鋪填埋作業為主,并輔以人工作業。2)填埋單元之間采用分水擋坎進行分割,在其中一個填埋單元作業時,將另一填埋單元滲濾液導流主管道進行封堵;廢物逐層填埋,逐步填高。3)為了防止地基的不均勻沉降,固化體的鋪設應滿鋪整個場底,用粘土進行充填密實,使場底受力均勻;最后,鋪設完整的防滲結構。

    (3)終場覆蓋與封場:危險廢物填埋場到了服務年限時,需要按有關規定進行封場和后期管理。

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