危险废物焚烧处理工艺的研究

危险废物焚烧处理工艺的研究

徐培圆

肇庆市新荣昌环保股份有限公司    广东省肇庆市   526100

摘要：危险废物的无害化处理不仅是响应国家环境保护战略举措的重要组成部分，更是构建人类安全生存环境的重要保障。尤其是近年来，随着我国经济实力与工业化水平不断提升，工业产出的危险废物产量快速增长，如何安全、高效、可循环处理和利用危险废物已成为国内外学者研究的重点。通过分析危险废物焚烧处理工艺流程，详细介绍了危险废物的概念和种类，并针焚烧处理系统的优化设计研究进行研究，以提升回转窑焚烧过程中的稳定性、环保性、经济性。

关键词：危险废物;焚烧工艺;研究

引言

为了积极响应国家保护环境、降低污染的号召，同时也为了还给人们良好的生活环境，对于危险废物的处置工作显得尤为必要。但是危险废物的种类多种多样，同时组成生分及其复杂，通常对其进行处理过程中使用的方式也不尽相同，有高温焚烧法、生物化学法、化学法、吸附法以及机械法等等。这些方式都有着不同的优势与缺点，其中最为使用的处理方式就是焚烧法，高温焚烧法能够彻底清除危险废物中的有害成分，这是其他方式所不能比拟的。

1危险废物的概念和种类

所谓危险废物，通常指的是社会生产领域以及日常生活领域产生和涌现的有害废弃物，其在经历一定形式的化学变化过程，分解生成种类多样的有毒化学物质，继而严重破坏自然生态环境系统，并且危害各界人民群众的身体健康。危险废物在种类构成具备复杂性，且在分类处理过程中可供运用的方式方法具备多样性。危险废物通常可以遵照其物理形态表现类型、化学物质组成结构、生产制造形成方式以及生产原材料种类等展开分类处理。从实际所处的物质状态角度展开阐释分析，通常可以将危险废物具体划分成呈现液态的医疗废水、呈现固态的农业生产过程残留颗粒以及呈现气态的工业废气等。从实际具备的使用价值角度展开阐释分析，通常可以将危险废物具体划分成不具备使用价值的已经超过保质期的药品或者是食品，以及具备使用价值的工业生产过程中生成的废弃金属材料或者是废弃润滑油物质等。清晰准确认识把握危险废物的概念内涵和类型划分，能支持煤企业工作人员在开展危险废物处理技术活动过程中针对性选择技术措施，继而获取良好的处理技术效果。

2危险废物焚烧工艺流程

2.1危险废物预处理/配伍系统

在危险废物焚烧处置实际操作中，因受炉内稳定波动大、尾气超标等问题影响，整套焚烧系统很难稳定、安全、环保运行，因此危险废物输送入回转窑系统之前，需要进行预处理，即需要根据物料的化学组成、发热量等参数进行配伍预处理，并严格禁止不相容废物进入焚烧炉，以保证焚烧安全、稳定，提高炉体寿命。目前危险废物配伍主要分为三级。一级配伍是指市场层级的配伍，即需要了解市场上的危险废物类别、数量、性质等，并制定详细的市场收集与快速处理体制。二级配伍主要指厂区内的配伍，即要求专业检测人员对危险废物进行分析检测，科学搭配焚烧物料，并出具详细的配伍方案。三级配伍主要是焚烧系统的料坑内的配伍，也是危险废物收集后的二次配伍，本次配伍的有效性最终决定焚烧系统的处置效率与稳定性。

2.2焚烧系统分析

焚烧系统是危险废物焚烧处理的核心阶段，主要设备为焚烧炉，根据结构类型可以分为机械炉排焚烧炉、回转窑焚烧炉、固体床焚烧炉以流化床焚烧炉等。其中应用最为广泛的焚烧炉为回转窑，回转窑焚烧炉的适用性较好，且炉内气体揣流度较高，气固接触性良好，在回转窑焚烧炉中危险废物可以停留较长时间。不论是固体危险废物还是液体危险废物，都能够通过回转窑焚烧炉进行高温焚烧，在焚烧炉中危险废物的焚烧温度一般控制在1000℃左右，需要保证回转窑焚烧炉中危险废物能够沿着倾斜角度和旋转方向缓慢移动，才能够保证危险废物受热均匀，在回转窑焚烧炉内完成干燥、热解以及氧化反应，使得危险废物中有机成分能够得到氧化分解；回转窑焚烧炉中产生的烟气和残渣，需从焚烧炉的末端进入二次燃烧室进行再次燃烧，燃烧温度一般需要控制在1200℃左右，并保证烟气在二次焚烧炉中的停留时间在2s以上，确保烟气中没有被充分燃烧的有毒有害物质被彻底氧化分解，从而能够将二噁英等有毒物质消除；根据危险废物的性质来看，为确保二次燃烧炉能够平稳运行，二次燃烧炉中材料需要具有较高的耐火性和耐腐蚀性。

2.3余热回收系统

在焚烧处理系统中，烟气和残渣在二次燃烧炉内充分燃烧后，会产生大量的高温烟气，这些烟气具有较高的热量，所以具有较好的利用价值，通过余热回收系统能够实现对烟气热量的回收利用，使其转变为蒸汽，蒸汽能够用于供热和发电；发电采用的蒸汽能够再次进入回转窑焚烧炉或二次燃烧炉中，从而提高焚烧系统整体运行效率；烟气中的粉尘会从气态变为固态，在重力的作用下堆积在余热回收炉底部，通过将底部加入氨水或尿素的方式，在非催化脱硝的反应过程中能够将烟气的硝脱出，一般情况下脱硝率在40%左右。

3焚烧处理系统的优化设计研究

3.1回转窑工作温度变化分析

危险废物进入回转窑内进行焚烧处理，回转窑的控制温度一般设定在850℃，但是在实际操作中回转窑的工作温度波动较大，回转窑的工作温度存在一定波动，围绕在设定的温度值上下浮动。回转窑温度的波动会导致额外停机、燃料消耗增加、尾气排放不达标等一系列问题，因此在国内危险废物的处理过程中尤其要注意回转窑温度变化，实现炉内温度的实时监测与控制。

3.2回转窑内稳态传热模型构建

前面分析可知，回转窑温度波动较大会对危险废物的处理带来较大影响，而在危险废物进入回转窑之前和炉内焚烧时，主要进行了进料、焚烧工艺控制、辅助燃料和风机等流程。因此可以得出，回转窑内焚烧温度的变化主要受焚烧工艺、进料组成、辅助燃料和风机等综合影响。此外，回转窑结构也会对焚烧温度变化产生一定的影响。在危险废物焚烧处理实际工程应用中，回转窑的结构工艺在建设初期已完成，无法改进，辅助燃料和风机在以往众多的工程实践应用中的已有较好的处理方式;焚烧工艺控制过程已经构建合适的控制软件系统以达到适用回转窑焚烧大时滞性的控制过程。因此，本文通过构建以进料系统为自变量的回转窑温度稳态模型，寻求更为合理进料方式，确保回转窑温度稳定运行，提高回转窑危险废物处置效率，降低回转窑的故障率，提高经济效益。以进料方式为自变量构建回转窑温度稳态模型，首先要考虑的是危险废物配伍后混合危险废物的热值稳定性，同时兼顾焚烧尾气处理。

结束语

我国危险废物污染环境问题显著，严重威胁着水、土壤、大气环境，破坏生态平衡，且危险废物污染与人类健康息息相关，影响着人们的生活质量。文章综合了近年来危险废物污染问题与危险废物产生现状，指出了危险废物污染问题的严重性。危险废物的大量堆放严重影响着生态环境，并威胁着人类的健康，因此危险废物的处理处置问题成为了人们迫切需要解决的问题。

参考文献

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