一文讀懂危險廢物焚燒處置進料配伍的關鍵問題

焚燒法是危險廢物的一種高溫處理技術,危險廢物在溫度為850℃的第一燃燒室焚燒后,產生的煙氣進入溫度為1200℃的第二燃燒室焚燒以破壞各種有害物質。該種方法具有減量化和無害化程度高的優點,但由于焚燒工藝缺陷或操作不當,也易造成少量的多氯聯苯(VCB>、多環芳香烴(PAH>處理不完全或微量二惡英(PCDD)的產生;且飛灰和底灰中還殘留不能處理的重金屬物質。

1.危險廢物焚燒配伍的重要性及目的

在焚燒系統中,燃燒溫度、攪拌混合程度、氣體停留時間和過剩空氣率是四個重要的設計參數,合稱“3T1E”,與這些參數相關的因子包括廢物熱值、垃圾含水率、擾動方式、燃燒室容積、氣體風量、助燃空氣等,在設計或裝置一定的前提下,為了實現穩定、平衡燃燒,必須對形態各異、成分復雜的危險廢物進行分析并形成一個相對合理的廢物配伍菜單,以確保在實現無害化處理的同時,降低運行成本,提高焚燒設施運營成效,以提升焚燒這一最大限度實現廢物減容的危廢處理處置工藝的適用性。

危險廢物焚燒爐進料預處理及配伍目的:

(1)保證入爐廢物熱值相對穩定,減少輔助燃料的消耗,降低運行成本;

(2)控制酸性污染物、重金屬及堿金屬入爐量,減輕對余熱鍋爐和煙氣凈化設備的腐蝕;

(3)控制入爐含氯有機廢物的量,如多氯聯苯等,從源頭減少垃圾焚燒二噁英生成的氯來源;

(4)充分利用既有進料通道,避免廢物入爐量脈沖式波動,穩定焚燒工況。

2.廢物分析與鑒別

準確、全面了解廢物的成分、特性,是廢物配伍的第一步,也是至關重要的一步,所需獲得的數據主要包括以下幾個方面:

(1)特性鑒別:浸出毒性等危險特性、反應性、相容性、水穩定性等;

(2)工業分析:水分、低位熱值、固定碳、揮發分、灰分等;

(3)元素分析:硫、氯、氟、重金屬、堿金屬等。

3.危險廢物焚燒處置的預處理

按照形態,可將需焚燒危險廢物分為固態、膏狀、液態三種(不考慮氣態),實際作業時,需結合廢物特性,對廢物按包裝、形態進行分類、預處理及貯存。

固態廢物:

固態廢物常見包裝包括散裝、桶裝等形式,根據常規焚燒爐進口要求,長寬高均不宜超過0.4米,最佳粒度為0.1m×0.1m×0.2m,不符合尺寸要求的廢物,需提前進行破碎,破碎機應布置在預處理間的一端,破碎機應采用氮氣保護等手段避免著火,破碎機與廢物貯坑之間應以防火墻隔開。廢物無論是否破碎,都應根據熱值、鹵素、重金屬等成分含量,分別在不同料坑存放,整個預處理間應密閉微負壓狀態,確保有害氣體不外溢。

針對不宜或無法將廢物與包裝桶分離的情況,應設置桶裝廢物進料裝置。桶裝進料系統布置在爐前,通過垂直提升機將桶裝廢物提升至水平軌道輸送機上,然后自動送入爐前溜槽內。散裝固體廢物先進入廢物貯坑,用抓斗吊車將其在貯坑中混合,盡量使廢物性質、熱值均勻。醫療廢物的貯存有消毒滅菌冷藏清洗等特殊要求,進料通道及貯存空間均應專用,不應和其他危廢混用。

此外,還應剔除不宜焚燒的危險廢物,包括:燃燒值小的;不能在焚燒中處理的有毒化合物;含有大量重金屬的化合物。

對于含水量較高的危險廢棄物,不能直接焚燒,應進行分離及烘干,減少焚燒體積,增加燃燒值。分離可采用離心、壓濾等技術;烘干可采用直接烘干(接觸法)、間接烘干(對流法)、輻射烘干(紅外線、微波)等技術。

膏狀廢物:

對難以分離及烘干的含水率較高的油漆渣等膏狀危險廢物,可采用沉淀及固化技術,減少焚燒體積,增加燃燒值。理論上,沉淀技術主要通過添加藥劑達到固液分離的效果;固化則是通過添加新物質有毒化合物不再移動,在化學及力學方面更加穩定,處理無機/有機污泥及含金屬污泥效果更好。實際上,油漆渣等膏狀廢物雖然占可焚燒廢物總量比例不高,但因其特殊的形態給進料造成了一定難度,較可行的方法是摻拌粉狀料后以抓斗等固體廢物進料通道直接進料,粉狀料可以是熟石灰,干木屑或其他需焚燒粉體料,混合及貯存過程中需注意避免揚塵。

液態廢物:

液態廢物在焚燒單元的處理可分兩種情況,一種是直接焚燒,另一種是轉包裝后焚燒。前者是指以桶裝為主要包裝方式的廢液,直接噴入焚燒爐處理,這種情況下,廢物的預處理主要需注意以下兩點:

(1)提前備料,重點需檢查不同包裝內廢液的均一性,是否同種廢物、有無分層、沉淀、揮發等異常情況,避免噴燒性質差異大的廢液給焚燒工況造成大幅度波動或出現堵塞噴槍等工藝事故。

(2)處理過程中注意進料速率及與其他形態廢物進料量的配合,避免爐內溫度大幅波動,轉包裝廢物,首先應根據廢物接收情況設置合理的貯存罐,并配備必要的設施,進行有效的作業管控。

(3)貯存罐的設置應該遵循不同熱值、不同腐蝕性的廢液分別存放的原則,一般情況下應設置高熱值、中熱值、低熱值及腐蝕性等四類廢液貯罐,以滿足不同性質的液體暫存需求。

(4)配備過濾、伴熱、吹堵、沉渣排放等必備的輔助設施,。廢液先經過濾以濾除雜質,提高廢液熱值,盡量使進爐廢液熱值均勻,并將低熱值液體噴入回轉窯,高熱值液體噴入二燃室。并根據焚燒情況確定各種廢液的輸送時段和流量。

(5)不同液體儲存到同一貯罐時一定要注意它們的相容性,應逐包裝進行相容性測試,避免廢物發生發熱、沉淀、產氣等不相容反應。

4.危險廢物焚燒處置的配伍

危險廢物配伍技術需要經過廢物分析、配比計算和調整等幾個過程。

危險廢物的分析:

準確、全面了解廢物的成分、特性,是廢物配伍的第一步,也是至關重要的一步,所需獲得的數據主要包括以下幾個方面:

(1)特性鑒別:浸出毒性等危險特性、反應性、相容性、水穩定性等;

(2)工業分析:水分、低位熱值、固定碳、揮發分、灰分等;

(3)元素分析:硫、氯、氟、重金屬、堿金屬等。

廢物鑒別工作的順利開展,除以相應的檢測能力為保障外,還需要注意以下問題:

(1)采樣的代表性,是特性鑒別準確與否的關鍵;產生于化工、機械、制造等行業的可焚燒廢物,,采樣過程中除依據相關技術規范做好布點外,需特別注意夾帶、摻混等不均一的情況,若有需要,需按照不同種類廢物分別采樣、檢測,以確保獲得準確的廢物特性信息。

(2)善于利用客戶提供的廢物特性信息;

歐美等外資企業有較完善的環安管理體系,對其廢物的產生工藝到成分都形成了較齊全的書面資料,可以作為把握廢物特性的輔助手段。

危險廢物的配比:

(1)為了焚燒設備的安全,危險廢物配比首先需要保證廢物之間能相容,防治出現兩種兩種或者兩種以上危險廢物發生變化產生大量熱量或者產生毒性更強的產物。危險廢物與焚燒設備之間的相容也是需要考量的因素,如果危險廢物或者焚燒產生物強烈腐蝕焚燒設備,這類危險廢物是不可以被焚燒的。

(2)其次,在保證安全的前提下,危險廢物配比考量的第二個因素是焚燒產物的環保性,不同的配比會產生不同尾氣和爐渣,危險廢物配比盡量控制焚燒氣體酸性及有害氣體的含量和爐渣中重金屬的比例。

(3)最后,不同的配方一定會產生不同的熱值,從回收熱量角度分析,用最小輔助燃料換取最大焚燒余熱具有最大經濟性,在保證焚燒爐整體穩定的情況,最大程度提高回收熱。

調整過程:

一般情況是根據經驗和焚燒爐設計來完成危險廢物配比,根據監控數據反饋情況,及時調整配比。

5.小結

合理的廢物配伍,不僅需要選取有代表性的廢物樣品進行檢測、鑒別,而且需要根據廢物的成分、特性、形態、包裝方式等因素,確定廢物貯存、預處理方式及進料配比,以確保廢物無害化處理效果,提高焚燒系統運行的穩定性,延長裝置使用壽命。

信息來源 :倔老頭固廢之聲

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