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关注 | 危险废物无害化处置技术线路

文章来源: 更新时间:2019-08-13 11:48

危险废物无害化处置是消除危险废物污染属性的过程,通过焚烧、填埋、物化等手段,对危险废物进行减量、彻底的形状改变或与环境彻底隔离等方式,避免对环境造成危害。对不可资源化利用或可资源化利用价值极低的工业废物,危废企业一般以收费的形式进行收集处理,统称为“无害化处置”。

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根据《危险废物处置工程技术导则》,危废无害化处置技术可分为预处理技术和最终处置技术,其中:预处理技术包括物理法、化学法和固化/稳定化等; 最终处置技术包括焚烧、非焚烧及安全填埋等。焚烧又分为回转窑焚烧、液体注射炉焚烧、流化床炉焚烧、固定床炉焚烧和热解焚烧等;非焚烧主要包括热脱附、熔融、电弧等离子处置等;填埋又分为单组份或多组分填埋等。危险废物在处置前需要经过分类和计量,可填埋处理的无机类危险废物先送至稳定化/固化车间预处理后再送至危险废物安全填埋场处理; 若危险废物性质明确,可焚烧类危险废物送至焚烧车间进行处理;焚烧车间处理过程中产生的残渣和飞灰经收集后需先送至稳定化/固化车间处理,再运至危险废物安全填埋场处置; 若危险废物接受量大于处理量时,送至危险废物暂存仓库暂时存放,进一步转移至相应车间处置。

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危废无害化处置的一般技术路线)第一部分:无害化预处理技术对危险废物最终处置之前对某种废物可以采用多种处理技术进行预处理,以便改变其物理、化学性质,诸如减少容积、稳定化、中和成分、固定和解除有毒成分等,主要方式包括物化和稳定化固化。1、物化处理1)物化处理是利用危险废物在物理和化学性质上的差异,将其有害成分进行分离或浓缩,以利于集中处理或综合利用的方法;化学法一般包括酸碱中和、氧化还原、沉淀等方式;物理法一般包括破碎、压实、分选等。2)可用于物化处理的废物一般包括冷却油乳液、油废水混合物、含油土壤、金属表面处理镀液、高COD水性液态废物、污泥等。2、稳定化固化处理1)通过无机凝硬性材料或化学稳定化药剂将危险废物转变成高度不溶性的稳定物质,将危废中所含有害物质封闭在固化体内不被浸出,从而达到稳定化、无害化、减量化的目的。2)主要处理焚烧处置残渣、含铍、铜、锌、镍、铬、铅、汞、氰、镍等重金属类废物、石棉废物、焚烧飞灰及残渣和污水处理产生的污泥等。3)稳定化/固化方法主要有水泥基稳定化/固化法、石灰基稳定化/固化法、沥青稳定化/固化法。

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第二部分:无害化终端处置技术

1、专业焚烧危废焚烧技术是固体废物焚烧技术衍生的一个分支,发展水平比较成熟。焚烧是高温分解和深度氧化的综合过程,主要用于处理可燃性热值较高或毒性较大的医药废物、农药废物、精蒸馏残渣、废有机溶剂、废矿物油、废乳化液、有机树脂类废物等。高温焚烧后,燃烧产物为剧毒类、放射性、爆炸性废物的危废不能用焚烧方法处置。

2、专业焚烧与一般焚烧的区别由于危废往往具有高毒、酸性和腐蚀性等特点,因此一般焚烧炉无法直接用来焚烧危废,否则容易造成恶性污染事件以及炉体的强烈腐蚀。

1)碱性焚烧环境:焚烧过程中需要向焚烧炉内投加氨等碱性物质,使窑内呈现碱性环境,有效避免酸性物质和重金属挥发。

2)尾渣需特殊处理:危废焚烧后产生的尾渣量约为入炉危废重量的1/3,且尾渣需要运送至专业危废填埋场处置,均价约为3500元/吨。

3)燃料结构优选油与天然气:为了控制这一成本,危废专业焚烧中往往使用油或天然气作为燃料,避免煤炭作原料产生大量灰渣,增加灰渣填埋费用。4)设备选型:目前国内外主要采用旋转窑式焚烧炉处置危废,炉子主体部分为卧式的钢制圆筒,圆筒与水平线略倾斜安装,进料端略高于出料端,筒体可绕轴线转动。回转窑的优点是可连续运转、进料弹性大、技术可行性指标较高。易于操作,其能量额定值高,运行和维护方便。

3、焚烧流程梳理焚烧的基本工艺流程为:预处理及配伍焚烧—烟气余热回收—烟气净化、排放—燃烧残渣及飞灰固化。

1)配伍:预处理后危废首先需要经过配伍,将几十种不同规模的危废,依据各自含水率、热值、相容性配伍成为形状较为均匀的物料。

2)一次焚烧:配伍后的废物,通过进料系统进入回转窑喷枪喷入或由加料推杆推进),废物随着回转窑的转动不断翻滚,迅速被干燥并着火燃烧,废物依靠自身的热值燃烧,直至燃尽;当废物热值较高,焚烧温度达到设定值时,辅助燃烧系统燃烧器熄火,当废物的热值较低时,燃烧器自动调节辅助燃烧,辅助燃烧系统一般采用燃料油。

3)二次焚烧:来自回转窑中未充分燃烧的气体进入二燃室继续燃烧,二燃室必须控制在较高的燃烧温度≥1100℃)和在此温度下不小于2s的烟气停留时间,以控制烟气中有毒有害物质及二噁英类物质的产生。炉渣从回转窑尾部排出并暂存在厂区的堆渣坑。

4)尾气尾渣处理:余热锅炉出口烟气进入急冷塔中急冷降温,迅速降温至250度以下,避开二噁英生成条件,然后进入烟气净化系统,经过半干式碱液喷淋与干式碱中和器除去其中的氮氧化物、硫氧化物、氯化氢等酸性气体,再经过布袋除尘器除去烟尘,最后经活性焦净化后达标排放。

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3、安全填埋是最终处置危废的一种方法,主要流程分为危废进场—填埋作业—终场覆盖与封场。1)危废进场:由专门的运输车运至危废处置场,需要预处理的废物经过固化/稳定化处理并符合进场填埋要求后,由自卸卡车运至填埋区。2)填埋作业:1)在填埋过程中注意不同级配的废物混合填埋;填埋废物在指定的填埋区域进行填埋;填埋单元的作业方法以机械摊xx铺进行逐层摊铺填埋作业为主,并辅以人工作业。2)填埋单元之间采用分水挡坎进行分割,在其中一个填埋单元作业时,将另一填埋单元渗滤液导流主管道进行封堵;废物逐层填埋,逐步填高。3)为了防止地基的不均匀沉降,固化体的铺设应满铺整个场底,用粘土进行充填密实,使场底受力均匀;最后,铺设完整的防渗结构。3)终场覆盖与封场:危险废物填埋场到了服务年限时,需要按有关规定进行封场和后期管理。危险废物无害化处置除了物理法、化学法、固化/稳定化、焚烧、非焚烧、安全填埋等,还有多种其他的无害化处置技术。其他危废无害化处置技术包括等离子气化、深井灌注等。虽然目前未能在我国广泛使用,但仍有其适用场景。一、等离子气化1、工艺过程:等离子体气化是利用等离子火炬使惰性气体发生电离,形成电弧电离后产生5000K的等离子体,高温环境下将危废快速分解,危废在高温、缺氧状态下被分解成含氢气、一氧化碳、水等气体的合成气,无机物形成熔渣;合成气可用于发电或生产乙醇、甲醇和生物柴油;熔渣可用于建筑材料。2、等离子气化的优势为:1)固体废物减量化效果明显;2)低排放;3)高热效率;4)经过处理的固废无残渣,不需要二次填埋。3、国内外进展:1)目前等离子气化处置危废在国外处于快速发展的市场应用期,发展较成熟的国家包括美国、加拿大、法国、英国、瑞士、日本以及以色列等;2)国内目前仍然处于试验的起步阶段,2014年全国首套等离子体气化熔融工业化危险废弃物处置系统在上海固体废弃物处置中心投运,处置规模30吨/天,项目总投资约3200万元,直接运行成本约小于2000元/吨。

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