全面解析中外危廢焚燒rto處置與處理

導(dǎo)言：

       近幾十年，因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)廢物的不恰當(dāng)處置相繼引發(fā)了一些危害性嚴(yán)重，結(jié)果繼續(xù)時(shí)間長(zhǎng)且難以完全消除的污染事件，因此根據(jù)危害程度，將具有高度危害的風(fēng)險(xiǎn)廢物與發(fā)生量大但危害較小的其它廢物差異開(kāi)來(lái)并選用不同的處置方式對(duì)待是十分必要的。

　　針對(duì)當(dāng)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)廢物的處理實(shí)際，我們的首要任務(wù)是通過(guò)研討和進(jìn)步風(fēng)險(xiǎn)廢物的處理和處理/處置技術(shù)水平，處理和防備風(fēng)險(xiǎn)廢物污染的發(fā)生。

　　從這一作業(yè)的緊迫性動(dòng)身，按風(fēng)險(xiǎn)廢物的危害程度可將廢物分為以下三類(lèi)：

　　具有毒性、可遷移性、持久性和生物堆集性組份，應(yīng)在風(fēng)險(xiǎn)廢物處理中優(yōu)先考慮的廢物，如廢鹵化溶劑、氰化物、多氯聯(lián)苯、低燃點(diǎn)可燃性溶劑、毒性農(nóng)藥，有毒污泥、礦物油渣、釜底物、有機(jī)聚合廢物和含重金屬?gòu)U物等廢物；

　　毒性低但量較大的無(wú)機(jī)廢物，如水處理污泥、硼泥和電石渣等廢物；

　　相對(duì)無(wú)毒但影響環(huán)境質(zhì)量的廢物，如粉煤灰、 煤矸石和高爐渣等廢物。

　　針對(duì)那些歸于Ⅰ類(lèi)危害性大的特定廢物流，選擇一種安全完全的處置方法需求考慮廢物的性質(zhì)、處理/處置后殘余物的特性、所選用的方法的工業(yè)適用性，一起還要考慮經(jīng)濟(jì)、財(cái)政、操作及修補(bǔ)等要素，畢竟作出可行性評(píng)價(jià)。高溫焚燒處理提供了一種最大程度消除風(fēng)險(xiǎn)廢物的方法，并在有害成份處理的完全性、掃除物的減量化、對(duì)多種復(fù)雜有機(jī)物的適應(yīng)性等許多方面優(yōu)于其它廢物處置技術(shù)，是處理風(fēng)險(xiǎn)廢物污染隱患的一種最有用途徑。

焚燒處置技術(shù)及其適用性

　　高溫焚燒實(shí)質(zhì)上是一種熱氧化進(jìn)程，催化燃燒生成物為水蒸氣、CO2、酸性氣體產(chǎn)品、粉塵和不易再焚燒的固體殘?jiān)?。決定風(fēng)險(xiǎn)廢物焚燒完全性的最關(guān)鍵要素是溫度、停留時(shí)間、湍流、供氧量和進(jìn)料條件，最優(yōu)焚燒條件是高溫(根據(jù)廢物不同一般為900℃～1300℃)、氣體(氣化風(fēng)險(xiǎn)廢物)在焚燒設(shè)備中有滿足停留時(shí)間(一般大于2秒)、出色湍流和過(guò)量的氧化 。一般，在焚燒設(shè)備中高溫氣態(tài)廢物的滿足停留時(shí)間和過(guò)量的氧氣較易控制，湍流的發(fā)生可以通過(guò)科學(xué)的規(guī)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)，如運(yùn)用切向風(fēng)機(jī)和液體噴發(fā)器構(gòu)成旋風(fēng)式焚燒。保證了焚燒處置的最優(yōu)條件，象PCBs這樣的難分解物亦可完全有用地?fù)p壞。

　　作為畢竟處置進(jìn)程，整體上說(shuō)，假設(shè)風(fēng)險(xiǎn)廢物含C、H、或O，光氧催化則可以焚燒。據(jù)國(guó)外有關(guān)安排研討標(biāo)明，適于焚燒的廢物首要有：①具有生物危害性的廢物，如醫(yī)院廢物和易腐敗的廢物；②難于生物降解及在環(huán)境中持久性長(zhǎng)的廢物，如塑料、橡膠和乳膠廢物； ③易揮發(fā)和擴(kuò)散的廢物，如廢溶劑、油、油乳化物和油混合物、含酚廢物以及油脂、臘廢物和有機(jī)釜底物；④熔點(diǎn)低于40℃的廢物；⑤不或許安全填埋處置的廢物，一般風(fēng)險(xiǎn)廢物中的固體含量在35%，有機(jī)物含量少于1%，毒性廢物在通過(guò)解毒和預(yù)處理后才容許進(jìn)行填埋處置；⑥含有鹵素、鉛、汞、鎘、 鋅、氮、磷或硫的有機(jī)廢物，如PCBs、農(nóng)藥廢物、制藥廢物和精粹廢物等。

　　典型的焚燒設(shè)備與工作

　　在焚燒設(shè)備(焚燒爐)中加入適量空氣、使風(fēng)險(xiǎn)廢物在高溫(一般遠(yuǎn)超過(guò)1000℃)環(huán)境下，通過(guò)滿足時(shí)間的焚燒來(lái)分解和氧化有害成份。使用現(xiàn)代化操作和監(jiān)控系統(tǒng)保證風(fēng)險(xiǎn)廢物完全焚燒，且配備尾氣/廢水凈化設(shè)備的焚燒設(shè)備對(duì)風(fēng)險(xiǎn)廢物進(jìn)行焚燒處置是十分有用的方法?，F(xiàn)在，在國(guó)外許多類(lèi)型的焚燒設(shè)備被廣泛地使用，焚燒爐的類(lèi)型一般有用于處理易燃液體廢物的液體噴發(fā)焚燒爐；用于處理丙酮、正已烷、脂肪族酒精等廢物的旋轉(zhuǎn)式焚燒爐；用于石油和造紙工業(yè)廢物污泥的流化床焚燒爐；用于市政廢物的多重焚燒爐和用于處理有毒化學(xué)工業(yè)廢物的水泥爐等 。

　　一個(gè)典型的轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的工作，一般有四個(gè)底子進(jìn)程組成：

　　榜首、廢物預(yù)處理：液體、泥狀固體和裝在容器中的固體廢物被分析、處理、發(fā)生其熱值、 是否含鹵化物、含水量和輕重組分的份額等目標(biāo)混合，有控制地投入焚燒設(shè)備；

　　第二、焚燒：有害廢物被焚燒，最大極限的消除有機(jī)化合物和所發(fā)生的灰份及氣體殘余物。一個(gè)焚燒設(shè)備一般包括兩個(gè)焚燒室，即汽化、分解和焚燒大部分有機(jī)物質(zhì)的初級(jí)焚燒室和之后氧化一切的有機(jī)物質(zhì)和可燃?xì)怏w的二級(jí)焚燒室。

　　第三、熱能回收：許多處理場(chǎng)，通進(jìn)與焚燒氣體的熱交換作為發(fā)生蒸氣和電的一種量資源。

　　第四、尾氣和廢水的凈化：排放氣體通進(jìn)特殊的設(shè)備被冷卻、凈化和監(jiān)測(cè)，通進(jìn)排汽機(jī)和管道排入大氣?；曳荼皇占?、冷卻、從焚燒系統(tǒng)中搬運(yùn)走。廢水被處理和分析并滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，依照焚燒設(shè)備操作容許的規(guī)矩，被排入下水系統(tǒng)。

　　美國(guó)風(fēng)險(xiǎn)廢物焚燒處置與處理

　　美國(guó)有著雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)和高度發(fā)達(dá)的工業(yè)水平，也是風(fēng)險(xiǎn)廢物的發(fā)生大國(guó)，風(fēng)險(xiǎn)廢物污染一直是伴隨其工業(yè)展開(kāi)的一棘手問(wèn)題。1976年國(guó)會(huì)通過(guò)了處理風(fēng)險(xiǎn)廢物的最重要法令《資源保護(hù)與回收法》(RCRA法案)，包括與被盯梢和處理的任何風(fēng)險(xiǎn)廢物有關(guān)的從發(fā)生場(chǎng)點(diǎn)、通過(guò)貯存、運(yùn)送、到畢竟處理的全進(jìn)程，其間規(guī)矩風(fēng)險(xiǎn)廢物焚燒設(shè)備業(yè)主有必要懇求并得到一個(gè)容許證才干操作，違反容許條件將通過(guò)罰款和刑事申訴進(jìn)行處分。

　　為保證最優(yōu)焚燒條件的各種要素的一起操作，美國(guó)一切風(fēng)險(xiǎn)廢物焚燒設(shè)備都有一個(gè)詳細(xì)的服從監(jiān)測(cè)和實(shí)行方案，假設(shè)焚燒設(shè)備沒(méi)有實(shí)行有關(guān)技術(shù)規(guī)程，廢物焚燒設(shè)備的主動(dòng)廢物投料系統(tǒng)將敏捷關(guān)閉，以防止或許發(fā)生的問(wèn)題。除了對(duì)焚燒設(shè)備消除有機(jī)/有毒污染物消除的功用進(jìn)行檢驗(yàn)外，作為懇求收取操作容許的前提條件，焚燒設(shè)備的業(yè)主有必要對(duì)焚燒設(shè)備的操作人員進(jìn)行例行保護(hù)和檢修設(shè)備的練習(xí)，并擬定出相應(yīng)的應(yīng)急方案。在處置進(jìn)程中，焚燒設(shè)備和尾氣處理設(shè)備被連續(xù)監(jiān)控以檢查設(shè)備是否正常的工作，排放氣體中CO水平被維持在出色焚燒功用的水平。詳細(xì)的繼續(xù)監(jiān)測(cè)、操作和練習(xí)記載將被保存。

　　有一種普遍的錯(cuò)誤觀念認(rèn)為越是有毒性的化學(xué)物質(zhì)，越是難以焚燒，許多檢驗(yàn)已閃現(xiàn)了具有出色焚燒規(guī)劃的焚燒設(shè)備很簡(jiǎn)單消除各種類(lèi)型的有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物，而不管其是否有高 的毒性。事實(shí)上，上百種檢驗(yàn)現(xiàn)已標(biāo)明恰當(dāng)規(guī)劃和操作的焚燒設(shè)備在很廣的操作條件下有相似的損壞功用，而不必考慮焚燒設(shè)備的規(guī)劃方式和焚燒的類(lèi)型。但焚燒并未消除廢物中一切的有機(jī)物，盡管焚燒設(shè)備在消除有害廢物方面效率很高，但還是有特別少數(shù)有機(jī)物從管道中排出，微量殘余物存在于灰份中。RCRA法案限定排出物的最大值為風(fēng)險(xiǎn)廢物的1/10000。

     從煙筒中排出的氣體底子上與其它焚燒排出的氣體大致相同，由三種最底子的一般化合物構(gòu)成：CO2、N2和水蒸氣。排出氣體還將包括來(lái)自原始投料殘余物或在焚燒進(jìn)程中構(gòu)成的不完全焚燒產(chǎn)品、微量有機(jī)物、灰份、氮氧化物、SO2、有毒性金屬和鹽酸等這些通過(guò)空氣污染控制設(shè)備沒(méi)有完全去除的產(chǎn)品。這取決于風(fēng)險(xiǎn)廢物的組成、焚燒進(jìn)程的完整性以及焚燒設(shè)備所配備的空氣污染控制設(shè)備，但每種污染物數(shù)量有必要抵達(dá)各種保護(hù)大眾健康和環(huán)境法規(guī)的要求。

　　毒性金屬材料(如含Ca、Cr、Pb、Hg等)如很多進(jìn)入人體能引起健康的晦氣影響，現(xiàn)在有十種材料被EPA束縛排放水平。焚燒可以消除特定廢物流中的毒性金屬材料，在焚燒進(jìn)程中，大部分毒性金屬被空氣污染控制設(shè)備掃除，而一部分以灰份顆粒的方式存在于排放氣體。許多焚燒設(shè)備運(yùn)用多種方式的空氣污染控制設(shè)備以除掉焚燒氣體中無(wú)機(jī)酸氣、金屬材料和顆粒物質(zhì)，如網(wǎng)狀過(guò)濾器(相似于真空吸塵器)、洗刷器和靜電吸塵器等。在RCRA法案下，焚燒處置業(yè)主在畢竟得到容許證以前，空氣污染控設(shè)備的作用有必要通過(guò)有關(guān)處理安排的試驗(yàn)檢驗(yàn)。

　　現(xiàn)在，在美國(guó)大約有170多個(gè)焚燒設(shè)備在繼續(xù)工作，曩昔10年中的許多嚴(yán)峻檢驗(yàn)現(xiàn)已標(biāo)明，一個(gè)周全規(guī)劃、正確操作并備有尾氣和廢水污染控制設(shè)備的焚燒設(shè)備對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的晦氣影響很小。來(lái)自經(jīng)RCRA容許的焚燒設(shè)備的任何污染物質(zhì)將通過(guò)出色的焚燒條件和恰當(dāng)?shù)奈廴究刂圃O(shè)備減少到最小水平。

　　涉及風(fēng)險(xiǎn)廢物處理的活動(dòng)總是包括一些廢物被釋放到環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，但與焚燒處置技術(shù)自身無(wú)關(guān)，并可通過(guò)恰當(dāng)方案、正確操作設(shè)備和展開(kāi)安全工藝來(lái)減少。RCRA要求一切的風(fēng)險(xiǎn)廢物容器被密封，以減少容器中風(fēng)險(xiǎn)廢物的氣味，并要求從業(yè)安排采納舉動(dòng)以減少，在場(chǎng)點(diǎn)和貯存或搬運(yùn)廢物等進(jìn)程中的氣味，其操作也不該影響周?chē)暭?jí)水平，還要求業(yè)主減少在廢物搬運(yùn)進(jìn)程中走漏或溢出的發(fā)生時(shí)機(jī)及保證走漏或溢出的發(fā)生能得到敏捷和安全地清理。恰當(dāng)?shù)奶幚怼①A存和焚燒廢物的著火和爆破的時(shí)機(jī)極小，RCRA要求，在貯存進(jìn)程中阻隔能起火的材料和可燃風(fēng)險(xiǎn)廢物；阻止不相容物質(zhì)的混合等，這些規(guī)矩的實(shí)行使事端發(fā)生或許性減少。此外，還有特定規(guī)章處理廢物的運(yùn)送，規(guī)矩特殊廢物運(yùn)送的路線，這些法規(guī)涉及廢物源(發(fā)生者)、承運(yùn)人和任何處理廢物者。

　　焚燒設(shè)備的制作和工作費(fèi)用

　　建立和工作一個(gè)具有必定規(guī)劃的焚燒處置場(chǎng)，其總費(fèi)用的組成包括：

　　設(shè)備費(fèi)用：包括建立廢物貯存/轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、氣體/洗刷水凈化系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)的設(shè)備(包括輔佐設(shè)備)、電氣、表面、自控、管網(wǎng)及其它材料的費(fèi)用總和。

　　土建工程制作費(fèi)用：包括建立各系統(tǒng)所需構(gòu)筑物及場(chǎng)區(qū)制作費(fèi)用。

　　設(shè)備工程制作費(fèi)用：包括各系統(tǒng)設(shè)備、電氣、表面、管道及其它材料的設(shè)備和調(diào)試費(fèi)用。

　　制作期處理費(fèi)用和應(yīng)急費(fèi)用：包括制作期間作業(yè)、處理費(fèi)用以及練習(xí)和技術(shù)幫助等各項(xiàng)費(fèi)用。

　　此外、工作費(fèi)用也是十分高的，包括：直接工作費(fèi)用如職工薪酬、水電費(fèi)、燃料費(fèi)、原材料費(fèi)用、排放物處置費(fèi)用、試驗(yàn)室支持和保護(hù)費(fèi)用。間接工作費(fèi)用如稅務(wù)、穩(wěn)妥、企業(yè)的一般處理費(fèi)用、行政處理和出資本錢(qián)回收費(fèi)用。

　　焚燒是一種高價(jià)操作，在某種意義上是現(xiàn)有廢物處理和處置方法中最寶貴的。然而，在長(zhǎng)期的工作中，焚燒或許是最大效益/本錢(qián)的廢物處理方案，因?yàn)樗谰孟卸居袡C(jī)物，而且沒(méi)有更多的廢物貯存需求。一個(gè)每小時(shí)大約能處理2268～9072kg廢物的大型焚燒系統(tǒng)要花費(fèi)4000～8000萬(wàn)美元用于制作，其間大約占總造價(jià)1/3～1/2的費(fèi)用用于尾氣和廢水污染處理設(shè)備的建立。此外，每年的工作費(fèi)用也達(dá)幾百萬(wàn)美元。

　　風(fēng)險(xiǎn)廢物焚燒處置的展開(kāi)

　　現(xiàn)在，對(duì)焚燒新技術(shù)的研討正與處置作業(yè)同步進(jìn)行，處于試驗(yàn)階段并最有期望的技術(shù)包括：熔鹽技術(shù)、熱解系統(tǒng)、電力反應(yīng)器和等離子系統(tǒng)統(tǒng)等，但對(duì)風(fēng)險(xiǎn)廢物焚燒處置作業(yè)的更多盡力是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步和進(jìn)一步減少現(xiàn)已很小的危害，現(xiàn)有技術(shù)有許多方面需求改善，以下降能耗，減少焚燒設(shè)備的規(guī)劃，下降出資和工作費(fèi)用，如使用更好的連續(xù)盯梢產(chǎn)品監(jiān)測(cè)儀、廢物投料控制設(shè)備、空氣/液體混合設(shè)備，更好的操作監(jiān)測(cè)和控制，以及更好的操作程序。處理各種廢物的專(zhuān)用焚燒設(shè)備的制作、工作及廢物成份分析論證費(fèi)用寶貴，在許多國(guó)家，小型設(shè)備或選擇石灰窯、水泥窯或骨料窯等的現(xiàn)有工藝設(shè)備在處置某些風(fēng)險(xiǎn)廢物時(shí)更顯得合理。

　　焚燒的首要優(yōu)勢(shì)是能最大程度和永久地消除廢物中的有害有機(jī)物，防備任何將來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，可以說(shuō)是最為有用的有害廢物處置方案，實(shí)際上關(guān)于PCBs這樣的難分解化合物，焚燒是僅有的既安全又恰當(dāng)?shù)奶幹梅椒ā?/p>