與生活中常常見到的固體廢物不同,危險廢物因為其內部蘊含的特殊性質,對社會經濟和生態環境造成很大程度的破壞。隨著社會經濟的迅速發展和環境污染問題的日益突出,危險廢物的有效處理也逐漸被提上日程,成為一項亟待解決的問題。本文對危險廢物焚燒處理工藝進行分析,并提出相應的改進建議,以期為危險廢物處理行業的發展提供有益參考。
一、引言
在農業、工業、服務業三大國民經濟產業之中,工業始終是推動我國經濟發展,促進人民生活水平提高的支柱性產業。改革開放四十年以來,隨著對外來技術的不斷引進和自主創新,我國工業的規模實現了從小到大的跨越式提升。
由于經濟發展初期人們對環境保護認識不足,工業發展的同時也帶來一系列環境污染問題。危險廢物具有易燃、劇毒、致癌等特性,如果沒有得到妥善處置,則會對人類生活和生態環境帶來巨大危害。為了保護生態環境,保障人類正常生活和生產活動,有關部門必須加強對危險廢物處置的監督管理。
其中,工業危險廢物與人類生活的相關性強,在危險廢物中的占比也比較大,尤其是工業廢物中排放量占比最高的化學工業危險廢物,對人類生活造成了很大危害。
二、危險廢物常見處理方法
危險廢物具有腐蝕性、傳染性,其中包含的有害物質會對空氣、土壤、水源等生態環境造成破壞[1]。隨著科學技術的發展,危險廢物的處理方法也逐漸增多,包括物理處置、固化處置、焚燒處置、填埋處置等方式,但無論采用何種處置方式,在處置過程中,處置人員都要始終堅持“減量化、無害化、資源化”的原則,盡可能地“變廢為寶”,實現廢物的回收再利用。
在這些處理方法中,物理處置能夠有效改變危險廢物的原有性質,減少危險廢物對社會環境的危害,一般用于對危險廢物的預處理。固化處置、焚燒處置、填埋處置等方式能夠有效減少危險廢物的數量和體積,實現危險廢物消除的目的。結合目前我國的危廢處理實踐,焚燒是最常用的處理方法。
危險廢物在高溫焚燒的過程中,其有害成分會轉化成無害或可處理的物質。焚燒能夠對危廢進行有效地減量、減容,節約土地資源的同時還產生了大量的熱量,通過余熱回收設備可將熱量收集并用于供暖和發電。
三、危險廢物焚燒處理工藝
由于危險廢物具有危害性,因此,危廢焚燒處理也是一項極為復雜的工作,需要多個環節之間相互協作。危險廢物焚燒不僅需要科學的技術方法以及完善的焚燒設備,還要盡可能地回收焚燒過程中產生的能量,實現資源的循環利用,避免出現二次污染。一般來說,危險廢物焚燒處理包括預處理、進料、焚燒、余熱回收、煙氣凈化五個環節。
(一)預處理系統
預處理是危險廢物焚燒處理的最初階段,能夠有效提升危險廢物的焚燒效率。在這一環節,工作人員可以對危險廢物進行有效分類,可以根據物理形態或化學組成分為不同的種類。
危險廢物種類不同,處理方式也不相同,要結合危險廢物內部所包含的化學成分,采取相應的措施進行預處理。預處理能夠降低危險廢物的處理難度,有效節約處理成本,還能夠實現對危險廢物的有效管理。比如說,在分類過程中可以排除不宜焚燒的危險廢物,如含有硝化甘油等易爆物;對一些化學試劑可以先沉淀再入焚燒爐,有效減少焚燒體積,降低對焚燒設備的腐蝕程度等。
(二)進料系統
固體廢物進料系統主要用來處置散裝固體廢料或者半固體廢料,這些固體廢物經過破碎后在料坑中實現混合配伍,配伍完成后再送入焚燒爐進行焚燒處理。液體廢物由輸送泵送到轉窯噴槍中,再經過壓縮或霧化之后送回到轉窯里進行處理。在焚燒液體廢物時,要重點關注廢液的熱值,要在爐膛內達到一定溫度之后再投入廢液,從而保證點火安全,以免發生安全事故。
(三)焚燒系統
危險廢物再進入焚燒爐進行焚燒之前,首先要由工作人員對廢物進行合適的配伍。工作人員要對廢料的成分進行化驗,如果危險廢物之中含有熔點較低的鹽類,必須要先對其進行摻合,然后才可以放入焚燒爐。
焚燒是危險廢物焚燒處理的關鍵環節,作為焚燒系統中最為核心的設備,焚燒爐的使用與危險廢物的種類和形態密切相關。其中,回轉窯焚燒爐適用范圍廣泛,同時能夠適用于固體、液體和氣體三種形態的危險廢物焚燒,在危險廢物處理中得到了廣泛使用。依據灰渣物態和溫度范圍的不同,回轉窯焚燒爐又可以分為灰渣式焚燒爐和熔渣式焚燒爐。其中,灰渣式焚燒爐的焚燒溫度一般保持在650-1050攝氏度之間;熔渣式焚燒爐的焚燒溫度相對較高,一般保持在1200-1450攝氏度之間,在這一溫度范圍內,危險廢物中所包含的惰性物質大都能夠被完全熔融,故其處理效率相較灰渣式焚燒爐要高。在焚燒過程中,運行人員要對焚燒情況進行經常巡檢,一旦發現結焦現象,要及時進行處理,以免影響工作的正常進行。
(四)余熱回收系統
焚燒法處理危險廢物會生成大量的高溫煙氣,工業上通常使用余熱發電設備對其進行熱量回收,所產生的蒸汽可回收部分噴入回轉窯或二燃室,用于提高焚燒系統的運作效率。在回收過程中,隨著煙氣溫度的降低,其所包含的粉塵顆粒會逐漸冷卻最終墜落到鍋爐底部,形成灰塵積壓。操作人員可以減少灰塵積壓的程度。
(五)煙氣凈化系統
由于危險廢物中包含的成分比較復雜,經過焚燒后所產生的煙氣有可能對環境造成破壞。一方面,危險廢物尤其是含氟碳化合物經過燃燒后會產生大量的酸性氣體,酸性氣體是形成酸雨的主要原因,不經處理就直接排放,會對大氣環境造成破壞;另一方面,危險廢物燃燒后會產生煙塵,這些細微粉塵排放至空氣中,降低了空氣質量的同時還會同空氣中的其他物質相混合,發生化學反應,對人類生活環境造成危害。此外,煙氣中可能還含有重金屬、二噁英等有害物質,必須進行妥善處理。
對于含有氮氧化合物的酸性氣體,主要采用選擇性非還原法或者選擇性的催化還原法進行處理,這兩種處理方式的區別在于催化劑的種類上。非還原法主要使用V205進行催化,催化還原法使用還原劑NHOH來降低煙氣中有害物質的濃度。對于含硫氧化物,多采用半干法脫硫進行凈化。這種處理方式操作簡單,將石灰乳液放置到急冷塔內冷凍即可,處理成本低廉,處理過程中也不會產生二次污染。二噁英的處理流程比較復雜,涉及到焚燒前、中、后三個階段。焚燒前一般使用碳源進行催化,減少二噁英的生成;焚燒中可以適當增加危險廢物在高溫位置的停留時間;焚燒后要充分利用活性炭來吸附二噁英,從而實現有效治理。
四、結語
綜上所述,危險廢物如果沒有得到及時處理,將會對人類生活帶來嚴重危害。有關部門須加強對危險廢物處理工作的重視程度,引進先進人才,采用先進技術手段,有效管理危險廢物的焚燒處理工作,對每一項流程要做到合理合規,保證焚燒操作的規范性,盡可能地減少焚燒帶來的二次污染問題,實現資源地回收再利用,從而變廢為寶,實現經濟和環境地可持續發展。
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