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)時間長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)險廢物與發(fā)生量大但危害較小的其它廢物差異開來并選用不同的處置方式對待是十分必要的。

　　針對當(dāng)時風(fēng)險廢物的處理實(shí)際，我們的首要任務(wù)是通過研討和進(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)的緊迫性動身，按風(fēng)險廢物的危害程度可將廢物分為以下三類：

　　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廢物等廢物；

　　毒性低但量較大的無機(jī)廢物，如水處理污泥、硼泥和電石渣等廢物；

　　相對無毒但影響環(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)、財政、操作及修補(bǔ)等要素，畢竟作出可行性評價。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(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)險廢物)在焚燒設(shè)備中有滿足停留時間(一般大于2秒)、出色湍流和過量的氧化 。一般，在焚燒設(shè)備中高溫氣態(tài)廢物的滿足停留時間和過量的氧氣較易控制，湍流的發(fā)生可以通過科學(xué)的規(guī)劃來實(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，假設(shè)風(fēng)險廢物含C、H、或O，光氧催化則可以焚燒。據(jù)國外有關(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)險廢物在高溫(一般遠(yuǎn)超過1000℃)環(huán)境下，通過滿足時間的焚燒來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)備對風(fēng)險廢物進(jìn)行焚燒處置是十分有用的方法?，F(xiàn)在，在國外許多類型的焚燒設(shè)備被廣泛地使用，焚燒爐的類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 。

　　一個典型的轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的工作，一般有四個底子進(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。一個焚燒設(shè)備一般包括兩個焚燒室，即汽化、分解和焚燒大部分有機(jī)物質(zhì)的初級焚燒室和之后氧化一切的有機(jī)物質(zhì)和可燃?xì)怏w的二級焚燒室。

　　第三、熱能回收：許多處理場，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，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)。

　　美國風(fēng)險廢物焚燒處置與處理

　　美國有著雄厚的工業(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)展開的一棘手問題。1976年國會通過了處理風(fēng)險廢物的最重要法令《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)險廢物有關(guān)的從發(fā)生場點(diǎn)、通過貯存、運(yùn)送、到畢竟處理的全進(jìn)程，其間規(guī)矩風(fēng)險廢物焚燒設(shè)備業(yè)主有必要懇求并得到一個容許證才干操作，違反容許條件將通過罰款和刑事申訴進(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(shè)備都有一個詳細(xì)的服從監(jiān)測和實(shí)行方案，假設(shè)焚燒設(shè)備沒有實(shí)行有關(guān)技術(shù)規(guī)程，廢物焚燒設(shè)備的主動廢物投料系統(tǒng)將敏捷關(guān)閉，以防止或許發(fā)生的問題。除了對焚燒設(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、操作和練習(xí)記載將被保存。

　　有一種普遍的錯誤觀念認(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)備很簡單消除各種類型的有機(jī)和無機(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空氣污染控制設(shè)備沒有完全去除的產(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(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機(jī)酸氣、金屬材料和顆粒物質(zhì)，如網(wǎng)狀過濾器(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有關(guān)處理安排的試驗(yàn)檢驗(yàn)。

　　現(xiàn)在，在美國大約有170多個焚燒設(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)備對人類健康和環(huán)境的晦氣影響很小。來自經(jīng)RCRA容許的焚燒設(shè)備的任何污染物質(zhì)將通過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)險廢物處理的活動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)自身無關(guān)，并可通過恰當(dāng)方案、正確操作設(shè)備和展開安全工藝來減少。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)安排采納舉動以減少，在場點(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圍聲級水平，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?、貯存和焚燒廢物的著火和爆破的時機(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

　　建立和工作一個具有必定規(guī)劃的焚燒處置場，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回收費(fèi)用。

　　焚燒是一種高價操作，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，在長期的工作中，焚燒或許是最大效益/本錢的廢物處理方案，因?yàn)樗谰孟卸居袡C(jī)物，而且沒有更多的廢物貯存需求。一個每小時大約能處理2268～9072kg廢物的大型焚燒系統(tǒng)要花費(fèi)4000～8000萬美元用于制作，其間大約占總造價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)幾百萬美元。

　　風(fēng)險廢物焚燒處置的展開

　　現(xiàn)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(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，但對風(fēng)險廢物焚燒處置作業(yè)的更多盡力是對現(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)測和控制，以及更好的操作程序。處理各種廢物的專用焚燒設(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)險廢物時更顯得合理。

　　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(jī)物，防備任何將來的環(huán)境問題，可以說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>