hg关於陆上焚化(D)的技术准则草案

D:\temp\1578798555929.doc1關於陸上焚化（D10）的技術準則草案前言訂立這些技術準則的意圖主要在於向那些正在從事設法以無害環境而又有效的方式管理廢物方面的能力建設的國家提供指導，並以此協助它們制訂出詳盡的管制程序或廢物管理計劃或戰略。鑒於這些準則對以無害環境方式管理《巴塞爾公約》所界定的危險廢物和其他廢物而言仍不盡全面，主管當局故不應孤立地據之以同意或拒絕某一危險廢物的越境轉移。這些技術準則涉及在國家範圍內產生並在國家一級處置的廢物、以及通過越境轉移方式輸入的廢物或於此類進口廢物的處理過程中產生的廢物。有必要結合並經締約國會議第一次會議暫行通過的關於擬訂屬《巴塞爾公約》管制的廢物無害環境管理技術準則的綱要文件（UNP/Na.93-7758,1993年7月19日）來考慮本文件。同時尤應注重國家、國內法律架構以及主管當局的各項職責。這些準則旨在協助各國於切實可行的情況下，努力確保在其本國領土範圍內，以無害環境的方式對屬《巴塞爾公約》管制的廢物實行管理，而非刻意促進此類廢物的越境轉移。序言1.這些關於陸上焚化的技術準則草案並不擬作為有關處理和處置技術的手冊使用。盡管這些技術準則中可載有有關熱工序控制和管理程序的有價值的資料，但它們並未就無害環境或值得推薦的優先技術選擇或方法做出任何規定。2.不應將這些準則視作“一勞永逸”地提供了一種適當的行動。它們審查了現有各種備選方案並對其範圍作了評估，需對它們定期增訂以便與不斷發展變化的情況保持一致。3.由於這一緣故，不應把它們當作是指令性的或者將它們當成是採用在所有情況下提出的備選方案的一項明確的建議。這些技術準則草案提供的是用以指導決策過程的背景資料。4.這些技術準則草案涉及工業廢物和危險廢物。按照其起源，將廢物劃分為城市廢物、農業廢物或工業廢物；按照其特性，將之分類為危險廢物或非危險廢物。很明顯，許多工業廢物如果顯示出《巴塞爾公約》附件三中所列一種或多種危險特性，即應按《巴D:\temp\1578798555929.doc2塞爾公約》的規定將它們界定為危險廢物（見《巴塞爾公約》附件1）。這些準則的重點在於對危險廢物的處置。一、導言5.焚化是一種高溫、熱處理過程，在此過程中廢物被轉變成各種氣體及基本上不燃的固體殘餘物。在設計、操作和監測焚化設施過程中需要高水平的技術能力。這是一種包括許多處理作業（供料接收、控制和準備─實際燃燒階段─燃燒產物的處理、廢氣和殘餘物）的綜合活動。在這些處理作業中可將各種可利用的備選方案以各種方式結合起來，以滿足各種情形中的不同技術需要。熱處理有三種主要類型；─焚燒；─高溫分解；─其他熱處理工業（如熱氧化）;熱氧化或熱處理工藝是處理危險廢物過程使用得最多的方法，是本技術準則草案的主題事項。6.多年一直採用焚化方法對危險廢物進行處理，尤其是在歐洲和美國。焚化方法的主要優點是它可永久性地去除廢物的許多種危特性，同時被焚化的工業廢物的重量和體積亦得到實質性的減少。然而，就城市廢物而言情況卻不同，典型的城市廢物重量只可減少1/3，體積減少2/3。焚化還日益被設計成或改進成用以回收危險廢物中具有的潛在能源。最常用燃燒系統將在第三節中予以介紹。後文中所列的圖1提供了焚化作業各個分系統的一般概觀。應加注意的是，並非表中所列的每一個過程都適用於危險廢物。應注意在某些國家中，並經查明城市廢物和危險廢物的焚化爐均為PCDDs和PCDFs這類污染物的重要來源。但是，如能應用現有最佳技術，則這類環境影響更可減至最低程度。7.使用範圍最廣泛的兩種焚化爐是用以燃燒城市廢物和工業廢物的焚化爐。前者由於被處置物質的性質，是甚於大規模燃燒原則而工作的。從住家收集的廢物通常儲存在大型儲倉中。這種儲倉可對通常因材料供應的漲落性波動起一種緩衝作用。通常通過挖掘升降機—這種機械用於選擇和混合廢物，將材料從這些儲倉中移走。操作人員很快便可熟練地從事此項工作。在除去了不利的東西（龐大物體、大量不燃材料等）後，材料經由加料斗填入焚化爐。更常用是傾斜移動爐篦型的焚化爐，材料在重力作用下向下移動到爐篦上，以機械方式輸入其中，經常性的往復運動是設計用來翻動材料以便暴露D:\temp\1578798555929.doc3新的燃燒表面。其典型的操作溫度是850℃，根據運轉性質，需要很好地向燃燒床引入二次風以確保廢物的有效燃燒。常常在廢氣穿過一個鍋爐回收了能源之後，再經水調節後穿過一台靜電除塵器以除去載有吸收的或吸附的殘留有機物質的懸浮顆粒物。在某些情形中，在進入靜電除塵器之前，實施乾石灰噴射以中和酸性成分，有時在靜電除塵器之後採用濕氣淨化以使酸性排放物或其他排放物的污染減少到較低水平。轉窯已用於和開始用於城市廢物的焚化，但比起移動爐床型焚化爐來其應用範圍不十分廣泛。8.工業焚化爐的範圍從相對不太複雜且成本較低的氣旋單元─這些單元可以聯和（或）並聯使用，以增加停留時間和（或）通過量；由於它們不能處理大量的固體殘留物，所以一般將它們用於處理主要為有機物性的氣體、液體及淤泥到具有後燃室的轉窯型焚化爐。就它們可以處理的廢物的物理形態及性質而言，這些焚化爐有很大的靈活性。它們能夠容易地處理液狀和固體狀廢物（即使是裝在桶中的），但建造和作業費用昂貴。如果適當地進行設計和裝備、工業焚化爐能夠處置各種危險廢物。工業廢物焚化爐在比城市廢物焚化爐單元較高的溫度─850－1300℃下運轉。9.其他具代表性的焚化爐類型有固定床焚化爐用於處理淤泥、糊狀物和桶裝物質，多床焚化爐主要用於處理淤泥，及流動床焚化爐用於處理淤泥和酸性焦油。二、焚化過程10.焚化過程通過破壞廢物中所含的大部分有機化合物而使危險廢物解毒並使廢物的體積減少，其固體狀殘餘物都是惰性的。各種有機化合物（由碳、氫，有時還有其他元素組成的化合物）可在一個輻度很大的溫度範圍內燃燒，產生二氧化碳、水和各種不完全燃燒的產物，其中某些產物可能比原廢物的毒性更強，但這類產物的量較小。舉列來講，木材、油和煤都由有機化合物組成，並能在相對低的溫度下有效地燃燒。若干有機化合物，其中包括某些危險物中發現的一些有機化合物，不易燃燒，它們須在較高溫度下才能充分燃燒。因此，為了確保最大限度地破壞廢物中的有機化合物，危險廢物焚化爐非常需要保持高溫（典型的溫度範圍為850－1300℃），並有充分的停留時間。焚化爐是限制釋熱的，因而就能量回收而言，不像產汽鍋爐那樣效率高。11.廢物的物理狀態，即液態或固態，是影響燃燒反應機制的一個重要因素。廢物的燃燒效率又是由其物理、化學性質、燃燒空氣、溫度、停留時間及混合情況所決定的。影響其燃燒特性的燃料油的重要化學、物理性質是其元素構成、濕度及能量含量。廢物的成分影響到大氣排放物、及所需的初級燃燒和二級控制設備。例如，硫和氯的含量將D:\temp\1578798555929.doc4會影響燃燒過程中排放出的二氧化硫和氯化氫的水平，需要除去與中和掉它們。同樣，廢物中的氯有助於PCDDｓ和PCDFs的形成，而且還增加了某些金屬的排放量。12.就液體而言，其流動性質及液體中固體狀懸浮物的大小和濃度是決定其燃燒特性的最重要的物理性質。在作燃燒處理之前必須將液體轉變成氣體；且為獲得高燃燒效率，汽化必須迅速完成。為加強燃燒室的汽化作用，液體被燃燒器在空氣－燃料混合點霧化成小液珠。低粘度流體比起高粘度燃油來其霧化效率更高。燃料中的固體狀態懸浮物會引起堵塞、腐蝕或燃燒器內結垢等各種問題。13.氣流中懸浮顆粒的大小和性質將影響固體的燃燒速率。各種系統常設計成使燃燒室燃床上所載的固體氣化，在後燃室單元中焚燒所產生的氣體。在焚化固體時為了盡可地提供均勻的進料常常需要特殊處理（如破碎）。14.廢物的能量含量對於焚化爐的設計和運轉是十分重要的。為達到高效率燃燒目的，必須充分供應燃燒空氣。完全混合難以達到的，所以需要供應超量空氣以確保高效燃燒。超量空氣可引起冷卻，因此需小心加以控制。影響超量空氣需求的一個因素是由在燃燒室中達到的，所以需供應超量空氣以確保高效燃燒。超量空氣可引起冷卻，因此需小心加以控制。影響超量空氣需求的一個因素是由在燃燒室中達到的混合程度、希望得到的溫度及燃燒氣體的允許流速決定的。操作溫度必須高到足以提供最大限度的燃燒，但又必須低到只以防止燃燒室受到損壞，尤其是耐火材料的損壞。熱轉移、質量轉移及反應速率將隨溫度的升高而增加。因此在給定的停留時間及混合方式下，較高的溫度會導致更有效的燃燒。為一種廢物的高效燃燒選擇溫度、停留時間及紊流度目前是根據經驗來確定的，其中包括結合預測進行測試。15.停留時間是指將廢物暴露在破壞廢物所要求的溫度下的時間長度。氣象燃燒下有效燃燒的停留時間通常只有數秒鐘，而對於燃床上的固體可能要花費幾個小時。停留時間、溫度及燃燒空氣的需要量均取決於在燃燒室中達到的混合程度，這種混合程度是特定的燃燒器的設計、燃燒室中的流動方式及所達到的紊流度的函數。16.未能達到高破壞效率常常是與燃燒室高溫區中的流動方式或其他向需進一步研究的設計問題相聯繫的，且其結果會增加系統中不完全燃燒產物的排放量。通過在燃燒室中採用具有充分紊流度的裝置可使一問題減少至最低程度。焚化爐運行中遇到的各種問題17.與城市廢物的焚化有聯繫的熱回收、發電在實踐中仍會出現一些問題。在設法D:\temp\1578798555929.doc5將工業廢物轉變為能源的情況下，這些問題甚至更為嚴重。這一點來自這一事實，即除時常在專門的現場工廠焚化產生單純的蒸汽外，由合約焚化爐處理的這類工業廢物都傾向於成為成分和性質常變的各種異質混合。這種傾向使它們成為質量不高的燃料，雖燃，就能源值（CV）而言，能夠用混合的方法使之獲得一致性，但是時常存在的無機成分會在熱交換系統中造成嚴重的淤塞問題；這樣便降低了能量回收效率並造成維修方面的問題，在某些情況下，需配備旁路系統以便在必須經常進行的能源回收系統的清洗和維修期間使焚化爐仍能繼續運行。焚化爐運行中遇到的其他一些問題18.時常未予充分考慮的一個重要問題是材料的處理問題。在含有固體廢物的情況下這一問題尤為重要，因為在將它們送入焚化爐時及在移走固態燃燒產物時會產生相當大的問題。當材料焚化時會出現短路，尤其是在氣旋單元中，材料在通過焚化爐時走了一條比預定的路程為短的路程，其結果是縮短了在適宜溫度下的停留時間。在這種單元配備會產生反向流的折流板就能克服這一問題。耐火材料變質問題：這一問題產生的原因是由於耐火材料或用來將耐火材料定位的水泥受到了侵害性材料，如熔融的鋁或鹼鹽的侵蝕，或是因熱循環造成了耐火材料的相變化引起了機械性能的降低。這就是為什麼焚化爐最好能連續運轉及在操作溫度下維修，而不要時開時停的一個原因。氣體淨化系統的酸侵蝕：這一問題是由於濕的酸性氣體在溫度降到零點之下時造成的。19.由於在廢物轉移和操作期間的管理不當可能產生變化學品的逃逸性排放，從而造成對公共衛生和環境的威脅，這種威脅可與來自煙囪排放的威脅相匹敵。因焚化爐運行中發生的外溢及偶然事故，可能需要對之進行大面積的清掃。其他處置方案亦會遇到這類問題。三、通常使用的燃燒系統20.來自焚化系統的廢氣溫度通常高達1100℃。在這樣的溫度下，大部分運轉費用可能與燃料費用有關。廢熱回收是降低運轉費用方法之一。燃燒要求─溫度必須高到足以產生充的可燃性氣體（焚化溫度）。─為達到充分氧化，必須有充足的氧化劑（空氣）。─蒸汽與空氣必須有效混合。─為達到完全氧化。蒸汽／空氣的混合物必須在足夠高的溫度下保持足夠長的時D:\temp\1578798555929.doc6間（停留時間）。這些要求常涉及3個T：溫度（Temperature）必須達到充分的高度，在燃燒氣的混合中必須有充分的紊度（Turbulence），必須在這些條件下保持足夠長的時間（Time）。21.有可能把停留時間、焚化溫度和超量空氣需求規定為焚化廠的設計參數。但焚化爐和廢物材料混合方面的問題，從經驗上來看，對於每種廢物和每個焚化爐都是不同的。這樣，對時間、溫度及氣體空氣混合的詳細說明是必要的，燃而未必能令人滿意地確保最大限度地破壞廢物。為測定其焚