全面解析中外危廢焚燒rto處置與處理

導言：

       近幾十年，因為風(fēng)險廢物的不恰當處置相繼引發(fā)了一些危害性嚴重，結果繼續時(shí)間長(cháng)且難以完全消除的污染事件，因此根據危害程度，將具有高度危害的風(fēng)險廢物與發(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待是十分必要的。

　　針對當時(shí)風(fēng)險廢物的處理實(shí)際，我們的首要任務(wù)是通過(guò)研討和進(jìn)步風(fēng)險廢物的處理和處理/處置技術(shù)水平，處理和防備風(fēng)險廢物污染的發(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，應在風(fēng)險廢物處理中優(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、毒性農藥，有毒污泥、礦物油渣、釜底物、有機聚合廢物和含重金屬廢物等廢物；

　　毒性低但量較大的無(wú)機廢物，如水處理污泥、硼泥和電石渣等廢物；

　　相對無(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、財政、操作及修補等要素，畢竟作出可行性評價(jià)。高溫焚燒處理提供了一種最大程度消除風(fēng)險廢物的方法，并在有害成份處理的完全性、掃除物的減量化、對多種復雜有機物的適應性等許多方面優(yōu)于其它廢物處置技術(shù)，是處理風(fēng)險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渣。決定風(fēng)險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(根據廢物不同一般為900℃～1300℃)、氣體(氣化風(fēng)險廢物)在焚燒設備中有滿(mǎn)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，在焚燒設備中高溫氣態(tài)廢物的滿(mǎn)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)的規劃來(lái)實(shí)現，如運用切向風(fēng)機和液體噴發(fā)器構成旋風(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損壞。

　　作為畢竟處置進(jìn)程，整體上說(shuō)，假設風(fēng)險廢物含C、H、或O，光氧催化則可以焚燒。據國外有關(guān)安排研討標明，適于焚燒的廢物首要有：①具有生物危害性的廢物，如醫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(cháng)的廢物，如塑料、橡膠和乳膠廢物； ③易揮發(fā)和擴散的廢物，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)險廢物中的固體含量在35%，有機物含量少于1%，毒性廢物在通過(guò)解毒和預處理后才容許進(jìn)行填埋處置；⑥含有鹵素、鉛、汞、鎘、 鋅、氮、磷或硫的有機廢物，如PCBs、農藥廢物、制藥廢物和精粹廢物等。

　　典型的焚燒設備與工作

　　在焚燒設備(焚燒爐)中加入適量空氣、使風(fēng)險廢物在高溫(一般遠超過(guò)1000℃)環(huán)境下，通過(guò)滿(mǎn)足時(shí)間的焚燒來(lái)分解和氧化有害成份。使用現代化操作和監控系統保證風(fēng)險廢物完全焚燒，且配備尾氣/廢水凈化設備的焚燒設備對風(fēng)險廢物進(jìn)行焚燒處置是十分有用的方法。現在，在國外許多類(lèi)型的焚燒設備被廣泛地使用，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)典型的轉爐系統的工作，一般有四個(gè)底子進(jìn)程組成：

　　榜首、廢物預處理：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混合，有控制地投入焚燒設備；

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

　　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)特殊的設備被冷卻、凈化和監測，通進(jìn)排汽機和管道排入大氣。灰份被收集、冷卻、從焚燒系統中搬運走。廢水被處理和分析并滿(mǎn)足排放標準，依照焚燒設備操作容許的規矩，被排入下水系統。

　　美國風(fēng)險廢物焚燒處置與處理

　　美國有著(zhù)雄厚的工業(yè)基礎和高度發(fā)達的工業(yè)水平，也是風(fēng)險廢物的發(fā)生大國，風(fēng)險廢物污染一直是伴隨其工業(yè)展開(kāi)的一棘手問(wèn)題。1976年國會(huì )通過(guò)了處理風(fēng)險廢物的最重要法令《資源保護與回收法》(RCRA法案)，包括與被盯梢和處理的任何風(fēng)險廢物有關(guān)的從發(fā)生場(chǎng)點(diǎn)、通過(guò)貯存、運送、到畢竟處理的全進(jìn)程，其間規矩風(fēng)險廢物焚燒設備業(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，美國一切風(fēng)險廢物焚燒設備都有一個(gè)詳細的服從監測和實(shí)行方案，假設焚燒設備沒(méi)有實(shí)行有關(guān)技術(shù)規程，廢物焚燒設備的主動(dòng)廢物投料系統將敏捷關(guān)閉，以防止或許發(fā)生的問(wèn)題。除了對焚燒設備消除有機/有毒污染物消除的功用進(jìn)行檢驗外，作為懇求收取操作容許的前提條件，焚燒設備的業(yè)主有必要對焚燒設備的操作人員進(jìn)行例行保護和檢修設備的練習，并擬定出相應的應急方案。在處置進(jìn)程中，焚燒設備和尾氣處理設備被連續監控以檢查設備是否正常的工作，排放氣體中CO水平被維持在出色焚燒功用的水平。詳細的繼續監測、操作和練習記載將被保存。

　　有一種普遍的錯誤觀(guān)念認為越是有毒性的化學(xué)物質(zhì)，越是難以焚燒，許多檢驗已閃現了具有出色焚燒規劃的焚燒設備很簡(jiǎn)單消除各種類(lèi)型的有機和無(wú)機化合物，而不管其是否有高 的毒性。事實(shí)上，上百種檢驗現已標明恰當規劃和操作的焚燒設備在很廣的操作條件下有相似的損壞功用，而不必考慮焚燒設備的規劃方式和焚燒的類(lèi)型。但焚燒并未消除廢物中一切的有機物，盡管焚燒設備在消除有害廢物方面效率很高，但還是有特別少數有機物從管道中排出，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)程中構成的不完全焚燒產(chǎn)品、微量有機物、灰份、氮氧化物、SO2、有毒性金屬和鹽酸等這些通過(guò)空氣污染控制設備沒(méi)有完全去除的產(chǎn)品。這取決于風(fēng)險廢物的組成、焚燒進(jìn)程的完整性以及焚燒設備所配備的空氣污染控制設備，但每種污染物數量有必要抵達各種保護大眾健康和環(huán)境法規的要求。

　　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。許多焚燒設備運用多種方式的空氣污染控制設備以除掉焚燒氣體中無(wú)機酸氣、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，空氣污染控設備的作用有必要通過(guò)有關(guān)處理安排的試驗檢驗。

　　現在，在美國大約有170多個(gè)焚燒設備在繼續工作，曩昔10年中的許多嚴峻檢驗現已標明，一個(gè)周全規劃、正確操作并備有尾氣和廢水污染控制設備的焚燒設備對人類(lèi)健康和環(huán)境的晦氣影響很小。來(lái)自經(jīng)RCRA容許的焚燒設備的任何污染物質(zhì)將通過(guò)出色的焚燒條件和恰當的污染控制設備減少到最小水平。

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

　　焚燒設備的制作和工作費用

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

　　設備費用：包括建立廢物貯存/轉運系統、焚燒系統、氣體/洗刷水凈化系統和能量回收系統的設備(包括輔佐設備)、電氣、表面、自控、管網(wǎng)及其它材料的費用總和。

　　土建工程制作費用：包括建立各系統所需構筑物及場(chǎng)區制作費用。

　　設備工程制作費用：包括各系統設備、電氣、表面、管道及其它材料的設備和調試費用。

　　制作期處理費用和應急費用：包括制作期間作業(yè)、處理費用以及練習和技術(shù)幫助等各項費用。

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

　　焚燒是一種高價(jià)操作，在某種意義上是現有廢物處理和處置方法中最寶貴的。然而，在長(cháng)期的工作中，焚燒或許是最大效益/本錢(qián)的廢物處理方案，因為它永久消除有毒有機物，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要花費4000～8000萬(wàn)美元用于制作，其間大約占總造價(jià)1/3～1/2的費用用于尾氣和廢水污染處理設備的建立。此外，每年的工作費用也達幾百萬(wàn)美元。

　　風(fēng)險廢物焚燒處置的展開(kāi)

　　現在，對焚燒新技術(shù)的研討正與處置作業(yè)同步進(jìn)行，處于試驗階段并最有期望的技術(shù)包括：熔鹽技術(shù)、熱解系統、電力反應器和等離子系統統等，但對風(fēng)險廢物焚燒處置作業(yè)的更多盡力是對現有技術(shù)的進(jìn)步和進(jìn)一步減少現已很小的危害，現有技術(shù)有許多方面需求改善，以下降能耗，減少焚燒設備的規劃，下降出資和工作費用，如使用更好的連續盯梢產(chǎn)品監測儀、廢物投料控制設備、空氣/液體混合設備，更好的操作監測和控制，以及更好的操作程序。處理各種廢物的專(zhuān)用焚燒設備的制作、工作及廢物成份分析論證費用寶貴，在許多國家，小型設備或選擇石灰窯、水泥窯或骨料窯等的現有工藝設備在處置某些風(fēng)險廢物時(shí)更顯得合理。

　　焚燒的首要優(yōu)勢是能最大程度和永久地消除廢物中的有害有機物，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的處置方法。