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全面解析中外危废焚烧处置与处理

时间:2021-09-27 09:47

来源:中国危废产业网

近几十年,因为危险废物的不恰当处置相继引发了一些危害性严重,结果继续时间长且难以完全消除的污染事件,因此根据危害程度,将具有高度危害的危险废物与发生量大但危害较小的其它废物差异开来并选用不同的处置方式对待是十分必要的。

针对当时危险废物的处理实际,我们的首要任务是通过研讨和进步危险废物的处理和处理/处置技术水平,处理和防备危险废物污染的发生。

从这一作业的紧迫性动身,按危险废物的危害程度可将废物分为以下三类:

具有毒性、可迁移性、持久性和生物堆集性组份,应在危险废物处理中优先考虑的废物,如废卤化溶剂、氰化物、多氯联苯、低燃点可燃性溶剂、毒性农药,有毒污泥、矿物油渣、釜底物、有机聚合废物和含重金属废物等废物;毒性低但量较大的无机废物,如水处理污泥、硼泥和电石渣等废物;相对无毒但影响环境质量的废物,如粉煤灰、 煤矸石和高炉渣等废物。

针对那些归于Ⅰ类危害性大的特定废物流,选择一种安全完全的处置方法需求考虑废物的性质、处理/处置后残余物的特性、所选用的方法的工业适用性,一起还要考虑经济、财政、操作及修补等要素,毕竟作出可行性评价。高温焚烧处理提供了一种最大程度消除危险废物的方法,并在有害成份处理的完全性、扫除物的减量化、对多种复杂有机物的适应性等许多方面优于其它废物处置技术,是处理危险废物污染隐患的一种最有用途径。

焚烧处置技术及其适用性

高温焚烧实质上是一种热氧化进程,催化燃烧生成物为水蒸气、CO2、酸性气体产品、粉尘和不易再焚烧的固体残渣。决定危险废物焚烧完全性的最关键要素是温度、停留时间、湍流、供氧量和进料条件,最优焚烧条件是高温(根据废物不同一般为900℃-1300℃)、气体(气化危险废物)在焚烧设备中有满足停留时间(一般大于2秒)、出色湍流和过量的氧化。一般,在焚烧设备中高温气态废物的满足停留时间和过量的氧气较易控制,湍流的发生可以通过科学的规划来实现,如运用切向风机和液体喷发器构成旋风式焚烧。保证了焚烧处置的最优条件,象PCBs这样的难分解物亦可完全有用地损坏。

作为毕竟处置进程,整体上说,假设危险废物含C、H、或O,光氧催化则可以焚烧。据国外有关安排研讨标明,适于焚烧的废物首要有:①具有生物危害性的废物,如医院废物和易腐败的废物;②难于生物降解及在环境中持久性长的废物,如塑料、橡胶和乳胶废物;③易挥发和扩散的废物,如废溶剂、油、油乳化物和油混合物、含酚废物以及油脂、腊废物和有机釜底物;④熔点低于40℃的废物;⑤不或许安全填埋处置的废物,一般危险废物中的固体含量在35%,有机物含量少于1%,毒性废物在通过解毒和预处理后才容许进行填埋处置;⑥含有卤素、铅、汞、镉、锌、氮、磷或硫的有机废物,如PCBs、农药废物、制药废物和精粹废物等。

典型的焚烧设备与工作

在焚烧设备(焚烧炉)中加入适量空气、使危险废物在高温(一般远超过1000℃)环境下,通过满足时间的焚烧来分解和氧化有害成份。使用现代化操作和监控系统保证危险废物完全焚烧,且配备尾气/废水净化设备的焚烧设备对危险废物进行焚烧处置是十分有用的方法。现在,在国外许多类型的焚烧设备被广泛地使用,焚烧炉的类型一般有用于处理易燃液体废物的液体喷发焚烧炉;用于处理丙酮、正已烷、脂肪族酒精等废物的旋转式焚烧炉;用于石油和造纸工业废物污泥的流化床焚烧炉;用于市政废物的多重焚烧炉和用于处理有毒化学工业废物的水泥炉等。

一个典型的转炉系统的工作,一般有四个底子进程组成:

第一,废物预处理:液体、泥状固体和装在容器中的固体废物被分析、处理、发生其热值、是否含卤化物、含水量和轻重组分的份额等目标混合,有控制地投入焚烧设备;

第二,焚烧:有害废物被焚烧,最大极限的消除有机化合物和所发生的灰份及气体残余物。一个焚烧设备一般包括两个焚烧室,即汽化、分解和焚烧大部分有机物质的初级焚烧室和之后氧化一切的有机物质和可燃气体的二级焚烧室。第三,热能回收:许多处理场,通进与焚烧气体的热交换作为发生蒸气和电的一种量资源。第四,尾气和废水的净化:排放气体通进特殊的设备被冷却、净化和监测,通进排汽机和管道排入大气。灰份被收集、冷却、从焚烧系统中搬运走。废水被处理和分析并满足排放标准,依照焚烧设备操作容许的规矩,被排入下水系统。

美国危险废物焚烧处置与处理

美国有着雄厚的工业基础和高度发达的工业水平,也是危险废物的发生大国,危险废物污染一直是伴随其工业展开的一棘手问题。1976年国会通过了处理危险废物的最重要法令《资源保护与回收法》(RCRA法案),包括与被盯梢和处理的任何危险废物有关的从发生场点、通过贮存、运送、到毕竟处理的全进程,其间规矩危险废物焚烧设备业主有必要恳求并得到一个容许证才干操作,违反容许条件将通过罚款和刑事申诉进行处分。为保证最优焚烧条件的各种要素的一起操作,美国一切危险废物焚烧设备都有一个详细的服从监测和实行方案,假设焚烧设备没有实行有关技术规程,废物焚烧设备的主动废物投料系统将敏捷关闭,以防止或许发生的问题。除了对焚烧设备消除有机/有毒污染物消除的功用进行检验外,作为恳求收取操作容许的前提条件,焚烧设备的业主有必要对焚烧设备的操作人员进行例行保护和检修设备的练习,并拟定出相应的应急方案。在处置进程中,焚烧设备和尾气处理设备被连续监控以检查设备是否正常的工作,排放气体中CO水平被维持在出色焚烧功用的水平。详细的继续监测、操作和练习记载将被保存。

有一种普遍的错误观念认为越是有毒性的化学物质,越是难以焚烧,许多检验已闪现了具有出色焚烧规划的焚烧设备很简单消除各种类型的有机和无机化合物,而不管其是否有高 的毒性。事实上,上百种检验现已标明恰当规划和操作的焚烧设备在很广的操作条件下有相似的损坏功用,而不必考虑焚烧设备的规划方式和焚烧的类型。但焚烧并未消除废物中一切的有机物,尽管焚烧设备在消除有害废物方面效率很高,但还是有特别少数有机物从管道中排出,微量残余物存在于灰份中。RCRA法案限定排出物的最大值为危险废物的1/10000。

从烟筒中排出的气体底子上与其它焚烧排出的气体大致相同,由三种最底子的一般化合物构成:CO2、N2和水蒸气。排出气体还将包括来自原始投料残余物或在焚烧进程中构成的不完全焚烧产品、微量有机物、灰份、氮氧化物、SO2、有毒性金属和盐酸等这些通过空气污染控制设备没有完全去除的产品。这取决于危险废物的组成、焚烧进程的完整性以及焚烧设备所配备的空气污染控制设备,但每种污染物数量有必要抵达各种保护大众健康和环境法规的要求。

毒性金属材料(如含Ca、Cr、Pb、Hg等)如很多进入人体能引起健康的晦气影响,现在有十种材料被EPA束缚排放水平。焚烧可以消除特定废物流中的毒性金属材料,在焚烧进程中,大部分毒性金属被空气污染控制设备扫除,而一部分以灰份颗粒的方式存在于排放气体。许多焚烧设备运用多种方式的空气污染控制设备以除掉焚烧气体中无机酸气、金属材料和颗粒物质,如网状过滤器(相似于真空吸尘器)、洗刷器和静电吸尘器等。在RCRA法案下,焚烧处置业主在毕竟得到容许证以前,空气污染控设备的作用有必要通过有关处理安排的试验检验。

现在,在美国大约有170多个焚烧设备在继续工作,曩昔10年中的许多严峻检验现已标明,一个周全规划、正确操作并备有尾气和废水污染控制设备的焚烧设备对人类健康和环境的晦气影响很小。来自经RCRA容许的焚烧设备的任何污染物质将通过出色的焚烧条件和恰当的污染控制设备减少到最小水平。涉及危险废物处理的活动总是包括一些废物被释放到环境的风险,但与焚烧处置技术自身无关,并可通过恰当方案、正确操作设备和展开安全工艺来减少。RCRA要求一切的危险废物容器被密封,以减少容器中危险废物的气味,并要求从业安排采纳举动以减少,在场点和贮存或搬运废物等进程中的气味,其操作也不该影响周围声级水平,还要求业主减少在废物搬运进程中走漏或溢出的发生时机及保证走漏或溢出的发生能得到敏捷和安全地清理。恰当的处理、贮存和焚烧废物的着火和爆破的时机极小,RCRA要求,在贮存进程中阻隔能起火的材料和可燃危险废物;阻止不相容物质的混合等,这些规矩的实行使事端发生或许性减少。此外,还有特定规章处理废物的运送,规矩特殊废物运送的路线,这些法规涉及废物源(发生者)、承运人和任何处理废物者。

焚烧设备的制作和工作费用

建立和工作一个具有必定规划的焚烧处置场,其总费用的组成包括:设备费用:包括建立废物贮存/转运系统、焚烧系统、气体/洗刷水净化系统和能量回收系统的设备(包括辅佐设备)、电气、表面、自控、管网及其它材料的费用总和。土建工程制作费用:包括建立各系统所需构筑物及场区制作费用。设备工程制作费用:包括各系统设备、电气、表面、管道及其它材料的设备和调试费用。制作期处理费用和应急费用:包括制作期间作业、处理费用以及练习和技术帮助等各项费用。此外、工作费用也是十分高的,包括:直接工作费用如职工薪酬、水电费、燃料费、原材料费用、排放物处置费用、试验室支持和保护费用。间接工作费用如税务、稳妥、企业的一般处理费用、行政处理和出资本钱回收费用。焚烧是一种高价操作,在某种意义上是现有废物处理和处置方法中最宝贵的。然而,在长期的工作中,焚烧或许是最大效益/本钱的废物处理方案,因为它永久消除有毒有机物,而且没有更多的废物贮存需求。一个每小时大约能处理2268-9072kg废物的大型焚烧系统要花费4000-8000万美元用于制作,其间大约占总造价1/3-1/2的费用用于尾气和废水污染处理设备的建立。此外,每年的工作费用也达几百万美元。

危险废物焚烧处置的展开

现在,对焚烧新技术的研讨正与处置作业同步进行,处于试验阶段并最有期望的技术包括:熔盐技术、热解系统、电力反应器和等离子系统统等,但对危险废物焚烧处置作业的更多尽力是对现有技术的进步和进一步减少现已很小的危害,现有技术有许多方面需求改善,以下降能耗,减少焚烧设备的规划,下降出资和工作费用,如使用更好的连续盯梢产品监测仪、废物投料控制设备、空气/液体混合设备,更好的操作监测和控制,以及更好的操作程序。处理各种废物的专用焚烧设备的制作、工作及废物成份分析论证费用宝贵,在许多国家,小型设备或选择石灰窑、水泥窑或骨料窑等的现有工艺设备在处置某些危险废物时更显得合理。

焚烧的首要优势是能最大程度和永久地消除废物中的有害有机物,防备任何将来的环境问题,可以说是最为有用的有害废物处置方案,实际上关于PCBs这样的难分解化合物,焚烧是仅有的既安全又恰当的处置方法。



编辑:赵利伟

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