化工危险废物焚烧及技术改进处理

化工危险废物焚烧及技术改进处理

肖华

深圳市前海东江环保科技服务有限公司 518057

摘 要：随着我国现代工业化不断发展，各种危险废物数量不断增多，且多种危险废物具有危险特性，包括放射性、传染性、腐蚀性、易燃易爆性、化学反应性和毒害性，如果不能对危害废物进行适当的处理和管理，那么很容易污染环境，并严重影响到人类健康和生态环境。因此一种危险废物的无害化处理得到了广泛的应用，目前危险废物处理技术比较成熟的处理方法是焚烧法，废物处理处置的工艺主要是通过回转窑焚烧危险废物。文章主要阐述化工危险废物焚烧技术标准，并详细介绍危害废物焚烧工艺和烟气净化工艺。

关键字：危险工业废物；有害物质；技术改进；

引 言

中国政府于1996年制定颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,并于2004年重新修订。该法的颁布使得固体废物的环境管理得到高度重视。而危险废物的防治是固体废物防治中的重点，该类废物具有成分复杂、形态各异、管理混乱的特点，给危险废物的处置带来了相当大的困难。在现有的多种处置方式中，焚烧处置可以有效破坏固体废物中的有毒、有害成分，是实现危险废物减量化、无害化最快捷有效的技术手段。

一、危险工业废物焚烧处置工艺选择

目前危险工业废物焚烧处置多采用回转窑式处置工艺，而回转窑焚烧处置工艺又大致可以分为三类，即熔渣式焚烧、灰渣式焚烧、热解式焚烧。

根据我国目前危险工业废物处置范围和危险工业废物情况，回转窑灰渣式焚烧处置工艺是市场中采用较多的焚烧处置工艺方式，后续阐述内容也以灰渣式焚烧处置工艺为例展开综述。

二、化工危险废弃物焚烧技术标准

在危险废物焚烧前都需要确认废弃物的特征，然后在采取适当的方法对此进行有效的处理，这样不仅能够实现废弃物完全燃烧，还能大大提升焚烧的效果。一般情况下焚烧温度与燃烧率成正比，温度越高，燃烧率就越高。在焚烧过程中，为了防止出现污染环境或者是紧急意外，都会设置对应对的净化和处理应急系统，燃烧结束后只需要对焚烧烟气和废物进行适当的处理和填埋即可。在化工危险废弃物中，有两种废弃物不能进行焚烧，不可回收和易爆品。在对化工危险废弃物焚烧时必须要满足三点要求：首先焚烧设备和处理方法必须要科学合理，且满足节能环保的基本要求；其次，燃烧率必须要达到99%以上，实现对化工危险废弃物的最大限度处理；然后，焚烧的流程必须要有一个完善的处理系统，对每个环节都能做到最佳的控制，确保化工危险废弃物能够更好的处理。

焚烧烟气中常有害物质的形成原理

3.1焚烧烟气中氯化物的形成原理

废物焚烧过程中产生的毒性有机氯化物主要是二恶英类，包括多氯代二苯并呋喃（PCDFs）和多氯代二苯一对一二恶英（PCDD s），主要来自三条途径：废物本身、炉内形成及炉外低温再合成。

废物本身。焚烧危险废物本身就可能含有PCDDs/PCDFs类物质。危险工业废物成分相当复杂，加上分类管理混乱，废物中不可避免含有PCDDs/PCDFs类物质。

炉内形成。在系统温度稳定的情况下，废物内含有的PCDDs/PCDFs物质，经过回转窑和二燃室后已基本完全破坏分解；但是废物在焚烧过程中，可能会先形成部分燃烧不完全的碳氢化合物，当系统温度不稳定，这些碳氢化合物未能及时分解为水和二氧化碳时，就可能与废物或废气中的氯化物结合形成PCDDs/PCDFs，以及破坏分解温度较PCDDs/PCDFs高出约100°C左右氯苯及氯酚等物质。

炉外低再合成。当燃烧不完全时烟气中的氯苯及氯酚等物质。可能被飞灰中的碳元素所吸附，并在特定的温度范围（250°C~400°C，300°C时最显著），被金属氯化物（CuC1₂及FeC1₂）催化反应生成PCDDs/PCDFs。废气中氧含量与水分含量过高对促进PCDDs/PCDFs的再合成起到了重要的作用。在处理中，多采用过氧燃烧，有的废物中水分含量较高，再加上重金属物质经燃烧挥发后多凝结于飞灰上，废气也会含有大量的HC1气体，故提供了符合PCDDs/PCDFs在合成的环境，成为焚烧废气中产生PCDDs/PCDFs的主要原因。

废物中所含PCB（多氯联苯）及相近结构氯化物等在焚烧过程中的分解或组合，也是形成PCDDs/PCDFs的一个重要机制。

3.2焚烧烟气中酸性气体的产生原理

焚烧产生的酸性气体，主要有HF、HC1与SO₂等。这些污染物都是直接由废物中的硫、氯、氟等元素经过焚烧反应而形成的。比如氟的费用会形成氟化氢，含氯的废物经过反应，会形成氯化氢，而含硫的废物会产生二氧化硫。

3.3焚烧烟气中CO的产生原理

一氧化碳燃烧所需的活化能很高，它是燃烧不完全过程的主要代表性产物。氧气含量愈高时，愈有利于一氧化碳氧化成二氧化碳。只要燃烧反应仍能继续进行，一氧化碳就可能产生。

3.4焚烧烟气中氮氧化物的产生原理

焚烧所产生的氮氧化物主要来源有两个，一个是高温条件下，空气里的N2与O2反应形成的氮氧化物。另外一个来源是废物中的氮组转化为氮氧化物。其实第一种情况里，空气中的氧气与氮气反应生成的氮氧化物的量很小，产生氮氧化物主要来源是废物中所含的氮氧。

危险废物焚烧处理的不足之处

4.1缺乏有效的废气处理措施

对于危险废物进行燃烧处理会产生很多废气，这些废气中往往包含二恶英等有毒有害的物质。由于我国多数危险废物焚烧处置厂废气回收处理技术不过关，其排放的废气中二恶英等有害物质含量严重超标。众所周知，垃圾的焚烧处理是为了满足环保的需要。如果因此产生二次污染，实在是得不偿失。而其废气的无序排放还造成了工作环境的恶劣，对工作人员的身体造成很大损害。

4.2危险废物的搭配不合理

对于种类繁多的危险废物，我国的相关企业多数难以做到合理的分配与搭配。这就导致焚烧炉的温度不够稳定，不仅需要在燃烧时加入价值不菲的辅助燃料，而且设备的故障也因此更加频繁。这就极大的增加企业的成本，一些企业为了降低成本，就减少环保方面的投入，形成了恶性循环。

4.3具有很大的安全隐患，资源浪费严重

由于破碎机火花、回火和窑头串风等原因，容易造成火灾和人身安全事故，垃圾储坑失火等安全事故情况频发。另外，由于设备的更换代不及时，企业的技术水平普遍不高，导致焚烧处理后的废渣、废气中能够回收利用的资源被无谓浪费。

五、危险废物焚烧处理技术的设计理念与改进方法

5.1改进物料储存系统

首先，对于入炉焚烧前的危险废物按照其物理、化学性质进行分类，在后对不同类别的废品进行合理地搭配与配伍。从而保障焚烧炉的温度。同时由于事先进行了分类与搭配，工作人员可以大致对焚烧后产生的废渣、废气的成分有所了解，方便之后进行处理与回收。还应该做好安全防范工作，杜绝事故的发生。其具体的改进措施主要包括增加泡沫灭火装置、对粉碎系统进行升级与维护，增设除臭系统等。

5.2改进送料焚烧系统

首先，对于进料系统的改进，相关企业可以考虑采用液压进料系统装置，该进料系统可以同时处理各类医疗垃圾、废弃液体和固体废物，使用范围较大，性价比较高。其次，可以采用组合式钢柔性密封结构，以保证废料的完全燃烧。第三，在焚烧系统中增设炉排设备，从而保证危废的有效燃烧。最后，采用先进的控氧低氮燃烧技术。

5.3改进余热利用系统

目前国内比较先进的余热利用系统用主要是单锅筒膜式壁余热锅炉。这种设备目前已经在我国得到比较广泛的普及。然而由于能够回收利用的余热总量并不是很大，因此还有较大的改进空间。线下比较主流的改进措置主要包括1.采用分气缸，满足焚烧设备自身的需要。2.用于烘干污泥。3.用于发电设备。4.对于剩余的热能，可以用来烧热水和企业内部供暖。

5.4改进烟气净化系统与废渣回收系统

主要包括对于废气的脱酸、脱硝和对于焦烟的净化处理，以及对废渣回收设备的改进。具体来说，在废气处理过程中可以采用高效的干法脱酸法进行脱酸，用NSCR或SCR等设备进行脱硝处理，最后可以采用活性焦烟气集成净化系统进行净化，去除其中二恶英等有害物质。在废渣的处理中，可以先用电磁铁吸附废渣中的铁，并把收集到的废铁进行一定处理之后销售出去，之后对于其他能够回收且有用处理之后销售出去，之后对于其他能够回收且有用利用或销售。这样企业既能够获得一定的经济效益，又能避免资源的浪费。最后将无法继续回收的废渣在制定地点填埋。

六、结束语

现今我国虽然处于对环境保护的需要，建立了一些危险废物焚烧处置厂，然而这些企业由于技术水平不高，不仅在危废处理过程中容易造成二次污染，而且还伴随着一系列安全、卫生等方面的问题。对于危险废物焚烧处置厂在工艺上进行现代化的改进与升级，不仅可以使相关企业能够如尽快达到国家需要的处置能力与环保标准，而且可以促进危险废物焚烧处置厂在安全生产、卫生等方面取得更大进步，为我国的环保工作作出更大的贡献。

参考文献

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