×
? ? 隨著“清廢行動(dòng)”的持續(xù)深入，國家對(duì)“清廢”政策在逐漸加碼，行動(dòng)力度之大，前所未有，“危廢”這個(gè)專有名詞也頻繁出現(xiàn)在公眾視野，并伴隨著重大事故的發(fā)生，成為社會(huì)高度關(guān)注的熱點(diǎn)。同時(shí)，危廢產(chǎn)量在逐年遞增，過去十年年均復(fù)合增長(zhǎng)率約12%，每年產(chǎn)生量近億噸。如若不采取及時(shí)有效的處置，危廢將對(duì)人們的生命健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成極大的威脅。
? ? 熱處理技術(shù)提供了一種最大程度消除危險(xiǎn)廢物的方法，并在有害物質(zhì)處理的徹底性、對(duì)多種復(fù)雜種類成分的適應(yīng)性、減容降重等許多方面優(yōu)于其他處理技術(shù)，是解決危廢污染隱患最有效途徑之一。
? ??危廢熱處理發(fā)展現(xiàn)狀
? ? 歐美等發(fā)達(dá)國家，對(duì)危廢管理重視比較早，危廢管理體制比較健全。一般為企業(yè)獨(dú)建或者幾個(gè)企業(yè)聯(lián)合建設(shè)處理廠，產(chǎn)生量小的企業(yè)需與這些企業(yè)合作，明確要處理危廢的各種參數(shù)，并嚴(yán)格按照約定送至處理廠。因此危廢處置廠處理對(duì)象的各種成分、處理難度、熱值及含水率等相對(duì)比較可控。
? ? 而我國危廢管理完整體系尚未健全，危廢處置中心的建設(shè)大多為區(qū)域性的，需處理的危廢種類較多、成分復(fù)雜。此類危廢處置中心往往需要處理多達(dá)上千家工礦企業(yè)產(chǎn)生的不同種類的廢物，且各工礦企業(yè)工藝差別較大，產(chǎn)生危廢種類繁多，廢物含有物質(zhì)成分具有較大差異。甚至部分產(chǎn)廢工廠產(chǎn)量少、難以提供準(zhǔn)確的廢物成分、熱值高低及含水率多少等對(duì)熱處理影響較大的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。因此，對(duì)危廢焚燒處理及處理后達(dá)標(biāo)排放造成較大的困難。
? ? 目前，危廢熱處理主流設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯爐。歐美等發(fā)達(dá)國家從1970年后期開始采用回轉(zhuǎn)窯對(duì)各種危廢進(jìn)行熱處理。至今仍廣泛采用回轉(zhuǎn)窯處理危廢，并公認(rèn)回轉(zhuǎn)窯是處理危廢適應(yīng)性廣，可靠性強(qiáng)的設(shè)施。
? ? 例如：美國有上百座回轉(zhuǎn)窯焚燒裝置在運(yùn)行。我國從“非典”后開始批量建設(shè)危廢處置廠?！段ｋU(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目復(fù)核大綱》要求危廢焚燒爐型應(yīng)優(yōu)先采用回轉(zhuǎn)窯。國內(nèi)有少部分企業(yè)嘗試回轉(zhuǎn)窯 爐排的方式，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行一定的探索，但是應(yīng)用效果不是特別理想。
? ? 此外，等離子體爐技術(shù)近年來的得以推廣應(yīng)用。危廢等離子體處理也是目前國際上最為先進(jìn)的處置新技術(shù)，尤其是對(duì)有毒化學(xué)品及難處理危廢方面有著其他處理工藝不可比擬的優(yōu)勢(shì)。國內(nèi)外幾種等離子體技術(shù)在快速發(fā)展，各個(gè)研究公司均在推動(dòng)自身技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用。比如美國西屋公司和以色列EER公司的等離子體爐直接作用于廢物，耗電很高，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性低。而加拿大普拉斯科公司采用的常規(guī)氣化與等離子體重整技術(shù)具有一定的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)闅饣捎脙刹綗峤庑问剑档土穗姾?，增?qiáng)了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，將來較可能成為等離子體氣化技術(shù)的核心技術(shù)。2014年上海固體廢棄物處置中心等離子體危廢氣化項(xiàng)目投入運(yùn)行，2017年通過了上海市科委的系統(tǒng)驗(yàn)收。2018年清遠(yuǎn)危廢等離子體處理項(xiàng)目在廣東清遠(yuǎn)正式進(jìn)入工程應(yīng)用階段。
? ? 危廢熱處理技術(shù)比較與分析
? ? 1、熱處理技術(shù)分析
? ? 熱處理是物質(zhì)在設(shè)備中以較高的溫度分解并發(fā)生氧化反應(yīng)為主要手段，通過改變物質(zhì)的化學(xué)、物理或生物特性和組成，發(fā)生一系列反應(yīng)使有機(jī)物變成穩(wěn)定的無機(jī)物的過程。焚燒法是熱處理中最常見的一種類型，即以一定的過?？諝饬颗c廢物在設(shè)備內(nèi)進(jìn)行充分的氧化反應(yīng)，廢物中的有機(jī)物在一定的溫度下快速氧化、分子鍵斷裂、熱解而被破壞掉，能夠改變廢物的組成和結(jié)構(gòu)，同時(shí)達(dá)到減容、無害化或綜合利用的目的。熱處理能最大程度的減少待處理廢物的容重，因而廣泛的用于危廢的處理。
? ? 2、危廢熱處理設(shè)備的比較與分析
? ? 隨著熱處理技術(shù)的發(fā)展，熱處理設(shè)備的種類也越來越多。這些設(shè)備的使用范圍和適用條件各不相同，各自有應(yīng)用的邊界和限制條件，常用的熱處理設(shè)備主要有回轉(zhuǎn)窯爐、爐排型爐、流化床爐、等離子體爐等，以下對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行比較和分析。
? ? (1)回轉(zhuǎn)窯爐：也稱為回轉(zhuǎn)爐、回轉(zhuǎn)窯等。主要設(shè)備為臥式的鋼制圓筒，為保證物料向下傳輸，進(jìn)料端略高于出料端，傾斜度設(shè)計(jì)值為2°，筒體以0.1～1.0r/min之間可繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)物料與配風(fēng)進(jìn)入的方式不同，有順流式和逆流式兩種類型。該爐型適用于氣、液、半固和固體物料，適應(yīng)性強(qiáng)，用途廣泛。物料通過提升機(jī)或噴嘴從窯頭進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐，殘?jiān)鼜母G尾經(jīng)出渣機(jī)排出。該設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn)、可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、可靠性高、進(jìn)料可在60%～120%調(diào)節(jié)，運(yùn)行和維護(hù)方便。從實(shí)際應(yīng)用情況來分析，采用回轉(zhuǎn)窯爐處理危廢的比例是較高的。
? ? (2)爐排型爐：爐排型爐是一種應(yīng)用于固體廢物處理最普遍的熱處理設(shè)備，通常用于處理產(chǎn)量較大，熱值較低的城市生活垃圾處理中。爐排爐一般可采用往復(fù)式、滾筒式、振動(dòng)式等型式，特點(diǎn)是處理量大，能夠利用其干燥段爐排對(duì)低熱值物料預(yù)熱，能夠適應(yīng)較低熱值的物料。由于爐排型爐的助燃?xì)怏w是通過動(dòng)靜爐排的縫隙穿越與物料混合，所以，粒徑較小物料會(huì)阻塞爐排縫隙，影響燃燒效果。
? ? (3)流化床爐（一般為循環(huán)流化床）：流化床爐沒有轉(zhuǎn)動(dòng)爐窯體或者爐排結(jié)構(gòu)，由一個(gè)立式容器和其內(nèi)部的熱載體組成，主要助燃空氣從底部進(jìn)入爐內(nèi)，氣流吹動(dòng)爐內(nèi)物料，使其上升并處于流化狀態(tài)。流化床的優(yōu)點(diǎn)是：焚燒效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單、設(shè)備啟停相對(duì)靈活、投資費(fèi)用少。但存在飛灰量大，處理廢物的類型單一，且由于燃燒速度快，易于生成CO，爐內(nèi)溫度控制比較困難等不足之處。
? ? (4)等離子體爐：等離子體氣化熔融技術(shù)由于其環(huán)保性和其他熱處理設(shè)備不可比擬的優(yōu)勢(shì)，普遍認(rèn)為這是最具潛力的處理方式。等離子體是由氣體同電弧接觸而產(chǎn)生的一種高溫、離子化和傳導(dǎo)性的氣體。氣體溫度以高達(dá)5500℃進(jìn)入爐內(nèi)通過撕裂分子鍵，將物質(zhì)分解小分子，幾乎能分解所有的物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)換成清潔的氣體和玻璃體渣。目前，主流等離子體技術(shù)已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)室發(fā)展到了工廠應(yīng)用上，等離子體技術(shù)工業(yè)化處理危廢的時(shí)機(jī)已經(jīng)逐漸成熟。
? ? 除了上述常用的熱處理設(shè)備外，用于處理廢物的設(shè)備尚有：多室燃燒爐、螺旋燃燒爐、液體噴射爐、煙霧爐、旋風(fēng)爐等小型焚燒爐。各種廢物熱處理設(shè)備的適用性見表1，主要熱設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析見表2。
?
?
? ? 以上熱處理設(shè)備能夠適用于不同種類廢物的處理?；剞D(zhuǎn)窯爐具有適應(yīng)性強(qiáng)、爐體的旋轉(zhuǎn)速度可以調(diào)節(jié)，處理量調(diào)節(jié)幅度大，在120%負(fù)荷處仍可以連續(xù)穩(wěn)定長(zhǎng)期運(yùn)行、技術(shù)可靠、使用壽命廠，但需要較高的過量空氣系數(shù)，煙氣量偏大，煙氣處理設(shè)備壓力較大，且焚燒后的灰渣（約占20-25%）仍屬于危廢，需固化/穩(wěn)定化后送至安全填埋場(chǎng)處置。爐排型爐處理量大、技術(shù)成熟，但投資較大且由于爐內(nèi)活動(dòng)部件多，焚燒溫度過高容易導(dǎo)致爐排的卡澀，不利于危廢的燃盡，在危廢處理領(lǐng)域應(yīng)用較少。流化床爐具有投資小，爐體簡(jiǎn)單、爐內(nèi)活動(dòng)部件不多、環(huán)保性高等優(yōu)點(diǎn)，但由于熱載體對(duì)部件容易造成磨損，飛灰產(chǎn)生量大，燃燒速度快，爐內(nèi)溫度不易控制，易產(chǎn)生CO等缺點(diǎn)，且入爐前還要將固體廢物粉碎，一般只適用于特定物料的處理。等離子體爐特別適合其他熱處理設(shè)備難以處理或無法處理的廢物，比如回轉(zhuǎn)窯爐后的灰渣、性質(zhì)穩(wěn)定，毒性較高危廢等，但處理規(guī)模較小、投資及運(yùn)營(yíng)成本較高、對(duì)形態(tài)復(fù)雜不易破碎成小顆粒的廢物適應(yīng)性不好。
? ? 綜上所述，回轉(zhuǎn)窯爐是危廢熱處理中最主流的技術(shù)，也是應(yīng)用最多的爐型，是一種適應(yīng)性強(qiáng)，能處理多種形態(tài)廢物的多用途設(shè)備。等離子體爐是普遍認(rèn)為最先進(jìn)的危廢熱處理技術(shù)，能夠?qū)Ω鞣N難以處置危廢進(jìn)行安全處置，但存在一定的投資和政策風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)階段，有關(guān)部門正在積極制定等離子爐相關(guān)規(guī)范，待政策落地后，等離子體爐不失為一種較佳的選擇。
