×
? ? 摘要：危險廢物簡(jiǎn)稱(chēng)危廢，具有腐蝕性、毒性、易燃易爆性、反應性、傳染性等特性。其特殊的危險性會(huì )對人類(lèi)、動(dòng)植物和環(huán)境造成重大的傷害，不同于一般廢物，危險廢物必須對其特殊處理，即危險廢物的無(wú)害化處理，尤其是以焚燒處置的技術(shù)已得到了廣泛應用。近年來(lái)國內對危險廢物危害性的重視，其焚燒技術(shù)也越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注與重視。本文從危險廢物的焚燒技術(shù)指標、焚燒控制參數、焚燒過(guò)程以及焚燒過(guò)程污染物的形成進(jìn)行描述，并對利用水泥窯協(xié)同處置危險廢物進(jìn)行建議說(shuō)明。
? ? 關(guān)鍵詞：危險廢物 焚燒 技術(shù)指標 參數控制 水泥窯協(xié)同處置
? ? 1 概述
? ? 危險廢物處置分為預處置和處置兩個(gè)環(huán)節，其中預處置是危險廢物處置行為前的處理過(guò)程，包括物理法、化學(xué)法、固化穩定化等；處置包括焚燒處置、非焚燒處置、安全填埋處置等。焚燒技術(shù)是將危廢置于焚燒爐中，在高溫和氧氣含量足夠的條件下充分氧化反應，分解或降解危險廢物的過(guò)程。經(jīng)焚燒后，焚燒技術(shù)是一種同時(shí)具有減量化、無(wú)害化和資源化的處理技術(shù)，在近年來(lái)的實(shí)際工程中，得到了廣泛的應用。
? ? 2?危險廢物焚燒技術(shù)指標
? ? 危險廢物進(jìn)行焚燒處置過(guò)程，常用到許多有關(guān)能量、質(zhì)量、效率以及其他熱力參數，為了統一概念和定義，分別對減量比、熱灼減率、燃燒效率、煙氣有害物質(zhì)排放濃度指標等基本參數進(jìn)行介紹。
? ? 減量比，經(jīng)過(guò)焚燒處理之后，危險廢物的殘渣及飛灰質(zhì)量與初始投入焚燒爐的物質(zhì)總量的百分比；熱灼減率，根據國家標準，該參數定義為殘渣在600℃±25℃ 下，經(jīng)過(guò)3h 焚燒后減少的質(zhì)量占原焚燒殘渣的百分數；燃燒效率，燃燒效率是指可燃危險廢物在進(jìn)行焚燒過(guò)程中排放煙氣中CO的濃度與CO2之間對比關(guān)系的參數；煙氣有害物質(zhì)排放濃度指標，危險廢物在經(jīng)過(guò)焚燒處理后，大量煙氣排出焚燒室，其中主要成分為CO2、H2O 和NOx。雖然有害成分僅是其中的少部分成分，但是其危害性可能非常巨大，因此需要對其進(jìn)行監測、分析和控制，并在凈化系統中進(jìn)行凈化處理。
? ? 根據《危險廢物焚燒污染標準》規定，危廢物在焚燒過(guò)程中必須具備以下技術(shù)條件：①焚燒爐內溫度應不低于110℃；②煙氣在爐內停留時(shí)間大于2s；③燃燒效率大于99.99%；④焚毀去除率大于99.99% ；⑤灰渣的熱灼減率小于5%； ⑥配備凈化系統； ⑦ 配備應急和警報系統、安全保護系統或裝置。
? ? 3 危險廢物焚燒控制參數
? ? 在危險廢物焚燒過(guò)程中，影響的參數很多。在選用焚燒爐形式、設計焚燒爐及其操作管理過(guò)程中，需要進(jìn)行綜合分析和對比，選出主要的控制參數進(jìn)行設計或使用。在眾多參數中最重要的參數有4個(gè)，即焚燒過(guò)程的溫度、焚燒反應的時(shí)間、氧化劑的配比和焚燒過(guò)程物料與氧化劑（空氣）的接觸方式。
? ? 焚燒溫度，是危險廢物在焚燒室中進(jìn)行焚燒時(shí)，焚燒室中各部位溫度的平均值。在通常情況下，焚燒火焰的最高溫度可達到1500℃ 以上。對于危險廢物，焚燒區域爐溫達到850~1150℃ ，焚燒時(shí)間達到2s以上時(shí)，如果給予充足的氧氣，則絕大多數的臭氣、有毒有機物以及其他有害物質(zhì)均可以被分解或除去(99.9% ) 。
? ? 接觸性能，同其他可燃物質(zhì)的燃燒過(guò)程一樣，在危險廢物焚燒過(guò)程中，在空氣與焚燒處理的廢物材料有足夠時(shí)間的接觸時(shí)，才有可能進(jìn)行焚燒。接觸性能的提高和改善可以通過(guò)爐內氣流分布、機械翻滾或擾動(dòng)、焚燒前預先破碎以及機械爐排送料翻料和推料等方式實(shí)現。對液體或氣體危險廢物，可以采用機械預混、介質(zhì)霧化、乳化等方式與輔助燃料一起混合后進(jìn)行焚燒。
? ? 反應時(shí)間，在危險廢物進(jìn)行焚燒過(guò)程中，由于其中尺寸大小不一的廢物的燃盡時(shí)間不同，因此需要確定一個(gè)較為合理的確保全部廢物燃燒分解的時(shí)間參數。
? ? 燃燒反應燃盡的時(shí)間與溫度、燃料顆粒程度、物理化學(xué)特性、爐排結構、送風(fēng)方式及配比有關(guān)。對于具體的危險廢物，應該針對其特性進(jìn)行反應時(shí)間的控制和管理。
? ? 空氣過(guò)剩系數，危險廢物焚燒過(guò)程中，一般先進(jìn)行廢物焚燒，然后對煙氣進(jìn)行高溫焚燒處理，其目的是徹底分解危險廢物中的有毒有害物質(zhì)，使排放的煙氣的污染指標盡可能降低。由大量的實(shí)踐燃燒經(jīng)驗得知，對廢氣焚燒，一般空氣過(guò)剩系數α為1.01~1.10；對廢液焚燒，空氣過(guò)剩系數為1.05~1.25，而對固體廢物及其混合物，空氣過(guò)剩系數為1.2~2.0。對某些難以焚燒的廢物，則其空氣過(guò)剩系數可以進(jìn)一步增大。
? ? 4 危險廢物焚燒過(guò)程
? ? 危險廢物的焚燒過(guò)程通常需要借助于自身可燃物質(zhì)或輔助燃料進(jìn)行，調節適當的空氣輸入，可以在適當的高溫范圍內和時(shí)間內，實(shí)現較高的焚毀率、較低的熱灼減率，最大限度地降解或分解其中有毒有害有機物和殺死病毒病菌，同時(shí)實(shí)現較低的污染排放指標。
? ? 固體危險廢物焚燒過(guò)程，其燃燒過(guò)程一般是指其中固體可燃成分的焚燒分解和高溫氣化處理全部組成的過(guò)程，由于通常含有水分、灰分和金屬及無(wú)機物類(lèi)成分，故焚燒過(guò)程中需視其組成特性進(jìn)行烘干、著(zhù)火及穩定燃燒等技術(shù)控制。
? ? 液體危險廢物焚燒過(guò)程，液體危險廢物一般可以分為油性、水性或混合性物質(zhì)。按其特性，一般需在焚燒前進(jìn)行預熱和蒸發(fā)，隨后進(jìn)行焚燒，對大部分液體危險廢物而言，需要加入可燃油料或燃氣進(jìn)行助燃焚燒。在焚燒過(guò)程中，燃燒的進(jìn)行與加熱特性、蒸發(fā)接觸面積、氣氛以及催化劑有關(guān)。
? ? 氣體危險廢物焚燒過(guò)程，與固體和液體危險廢物相比，氣體危險廢物的焚燒處理要容易一些。但是氣體危險廢物在焚燒過(guò)程中極易發(fā)生泄漏污染、中毒和爆炸，或者因為燃燒過(guò)程中的其他因素造成二次危害。常見(jiàn)的危險氣體廢物的燃燒方式如下：① 摻混氣體燃料的預混燃燒焚燒法；②不摻混氣體燃料的焚燒法；③ 摻混合液體燃料的混合燃燒處理法。
? ? 5 焚燒過(guò)程中污染物
? ? 在危險廢物焚燒過(guò)程，由于流動(dòng)、傳熱、化學(xué)反應以及其他多方面的復雜因素的影響，焚燒結束后會(huì )有大量的污染物的煙氣產(chǎn)生， 其中包括灰塵、一氧化碳、氮氧化物、重金屬、酸性氣體以及有毒有機物，這些物質(zhì)的產(chǎn)生與焚燒過(guò)程有關(guān)。
? ? 灰渣，危廢經(jīng)過(guò)焚燒處理以后產(chǎn)生的固體物質(zhì)可以分為兩類(lèi)：即隨煙氣流動(dòng)的灰塵和爐底排山的爐渣。
? ? 飛灰污染物，危廢經(jīng)過(guò)焚燒產(chǎn)生大量的煙氣，含有灰塵。焚燒過(guò)程結束后，危廢中的某些重金屬也會(huì )附著(zhù)于灰塵顆粒上一起飛出，其尺度一般為0.5~1000μm，飛灰中還存在一些未燃盡的廢物顆粒和燃燒過(guò)程析出的碳粒子混雜在正常飛灰中隨煙氣流動(dòng)，其尺度0.1~100μm。
? ? 爐渣，是指在焚燒爐中焚燒結束以后，從爐底排州的固體殘余物質(zhì)或液體參與物質(zhì)。包括金屬及其氧化物、無(wú)機鹽、殘余可燃物、玻璃等物質(zhì)，其中重金屬（以元素存在）是爐渣中最危險的成分。
? ? 6 水泥窯協(xié)同處置危險廢物
? ? 通過(guò)對危險廢物焚燒技術(shù)原理的介紹，同時(shí)結合現有焚燒技術(shù)，采用新型干法水泥回轉窯協(xié)同處理危廢物，其具有的處理溫度高、燃燒狀態(tài)穩定、焚燒停留時(shí)間長(cháng)、能夠固化重金屬元素、有效防止大氣污染等特點(diǎn)，使得利用回轉窯協(xié)同處置危險廢物充分體現了廢物處置的減量化和無(wú)害化原則，而廢物中的可燃組分和其他礦物成分在水泥窯高溫煅燒分解過(guò)程中，也可部分替代水泥回轉窯的燃料和原料，實(shí)現真正意義的固廢資源化。
? ? 利用水泥窯協(xié)同處置固體廢棄物相較于安全填埋、專(zhuān)業(yè)焚燒爐等方式具有不可比擬的優(yōu)勢，或許也是當前水泥行業(yè)和廢物處置行業(yè)的最佳選擇。
