危险废物处理技术

内蒙古包头危险废物处置中心危险废物处理处置技术危险废物定义、系统处理工艺1、危险废物定义2、危险废物处理工艺2.1、焚烧处理工艺2.2、物化处理工艺2.3、安全填埋技术3、结束语1、固体废物及危险废物定义•固体废物定义人类生产和消费活动产生的没有“利用价值”而被遗弃的固体或半固体物质。包括生活垃圾、农业废弃物、工业废物•危险废物定义危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物我国危险废物共分为49大类共700多种2、危险废物处理工艺•2.1、焚烧处理工艺•2.2、物化处理工艺•2.3、安全填埋技术•2.1、焚烧处理工艺•1、焚烧处理废物种类：医疗废物、可燃性工业废物（固态、半固态、液态）。2.废物预处理•废物配伍原则:废物入炉前，依其成分、热值等参数进行搭配，搭配的过程要注意废物之间的相容性，避免不相容的废物混和后发生反应。•不能直接入炉焚烧的大尺寸废物，破碎后配伍入炉焚烧。•不能入炉的废物：高温焚烧后，燃烧产物为剧毒类物质，如含砷废物;含有放射性物质的废物;爆炸性废物。废物的配伍目标项目配伍目标热值热值范围12560—20934KJ/Kg对运行是比较经济。Cl含量设计入炉含量小于2％，最高含量小于5％。F含量设计入炉含量小于0.4％，最高含量小于1％。S含量设计入炉含量小于2.5％，最高含量小于3％。由于所收集的危险废物种类较多，分布较广，形态和成份均较复杂，需进行分类以及预处理。工业固废医疗废物按成分、热值、粘度等进行混合上料系统液体过滤暂存罐上料系统周转箱3、工艺流程图冷凝回用碱液箱碱液泵出灰石灰仓给料机出灰出灰冷却水箱喷头雾化泵急冷水箱软化水箱给水泵引风机烟囱布袋除尘器烟气再热器洗涤除雾塔急冷塔膨胀反应器余热锅炉输油泵柴油罐燃烧器出渣机冷却泵液体废物废液缓冲储罐雾化泵过滤器废液喷枪空气换热器一次鼓风机二燃室回转窑医疗及桶装废物固体废物泵液压站推料液压缸密封门液压缸混合搅拌斗式提升机行车抓斗水冷夹套液压推料机构上料斗及二级密封门除氧器沉降室冷却泵二次鼓风机给料机活性炭储罐蒸汽冷凝蒸汽4、上料系统•针对物料的不同性质，设计不同的进料方式：•工业废物采用行车抓斗上料，自动称重计量。•桶装废物或半固态废物分装采用斗式提升上料，自动称重计量。•采用两级密封，密封效果好，烟气不外溢。•推料及密封门采用液压驱动，性能稳定可靠。•料槽深入窑内部分采用耐热不锈钢，采用独特的冷却装置，使用寿命长。•液体废物采用泵输送，介质雾化喷入炉内焚烧。考虑到粘度可能较大，系统采取拌热措施。工业废物上料系统——行车抓斗行车废物抓斗废物集料斗废物贮坑单梁桥架播放完毕医疗废物上料系统——提升机垃圾筒提升上料机导轨废物料斗播放完毕进料系统——密封及推料装置进料斗一级密封门二级密封门推料装置炉膛废物播放完毕来自上料系统的废物料位计料斗已满停止下料过滤器进料系统——液体过滤经初步预处理废液贮槽雾化泵回转窑废液喷枪雾化播放完毕上料系统液压推料机构斗式提升机行车抓斗医废上料5、助燃系统•选用全自动燃烧器，具有自动点火、自动火焰监测、灭火保护、故障报警等功能和火焰强度大、燃烧稳定、安全性好、功率调整范围较大等特点。二燃室（俯视图）燃烧器助燃系统包括中间油箱、供油泵、回转窑（一燃室）燃烧器及二燃室燃烧器、管道、阀门、支撑固定。辅助燃料采用轻柴油，夏季0#，冬季-10#。回转窑内布置1台燃烧器，二燃室内布置2台燃烧器。回转窑燃烧器6、焚烧系统-回转窑技术要点1）该项目回转窑采用灰渣式燃烧技术。2）回转窑驱动采用变频调速，转速为0.3～1.0r/min，停留时间0.5～2小时。炉渣热灼减率5%。3）回转窑焚烧温度控制在850-900℃，。4）防结焦挂壁措施：耐火材料选择，焚烧温度控制，物料合理配伍。5）回转窑采用独特的供风方式，使物料混合均匀，燃烧充分。6）防窑体尾端结焦措施：减少回转窑长度、增加回转窑直径，在窑尾罩设辅助熔渣喷枪。7）考虑到设备要具有一定的超负荷运行能力，回转窑设计φ2.8×9m。8）回转窑外表温度控制在180℃左右，即避免了酸性气体的低温腐蚀。9）回转窑采用美国WEBBCO公司的揉性密封块和密封片组件。回转窑焚烧系统示意图回转窑（顺流式）倾角旋转二燃室沉降室烟气出口刮板出渣机运出环向供风，烟气螺旋上升助燃供风播放完毕熔渣燃烧器熔融除渣水槽灰渣块灰渣收集填埋压力过高防爆门打开焚烧系统-二燃室1）二燃室焚烧温度1150℃，烟气停留时间＞2秒。2）二燃室进口配风，烟气旋转螺旋上升，增加烟气停留时间，保证大于2秒3）独创的二燃沉降室一体式设计。4）二燃室安全防爆门和紧急排放烟囱设置。7、余热利用系统余热锅炉采用上下锅筒加对流管束的整体结构,烟气采用横向冲刷结构.这种布置换热效率高,防止积灰和便于清灰,现场安装简单。设前置式沉降室防止积灰。排污膨胀器横截面烟气入口烟气出口积灰排污扩容器蒸汽排放排水耐火材料上锅筒下锅筒换热管换热管温度吹灰排灰排污隔墙换热管束气流蒸汽取样器分汽缸蒸汽主要排往分汽缸蒸汽外用树脂再生软化水系统软水箱盐罐原水软化水树脂播放完毕余热锅炉的清灰和防腐措施采用竖式对流管束，高温烟气在垂直方向与管束内的水进行热交换，方便出灰，下部设灰斗。对流管束设有压缩空气吹灰装置，随时清除受热面管壁积灰，保证锅炉运行效率。余热锅炉采用耐腐蚀材料，设置在高温区，露点温度以上，防止结露腐蚀。蒸发热管采用耐高温、耐腐蚀合金材料316L，该材料能够抵抗NO2、SO2、HCL的腐蚀。8烟气净化及排烟系统该系统设备包括烟气急冷塔、干法增湿脱酸反应器、活性炭喷射器、布袋除尘器、洗涤除雾塔、烟气再加热器、引风机、烟囱、急冷水输送、活性炭粉贮存及输送、洗涤水循环系统、碱液制备等附属设备。采用烟气急冷快速降温，有效防止二噁英的再合成。利用活性炭吸附烟气中的二噁英和重金属。采用布袋除尘器捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。采用干法增湿+湿式洗涤+除雾，吸收中和脱除酸性气体。急冷塔活性炭布袋除尘器洗涤塔烟气气流烟气灰渣固化填埋脱酸干粉除雾喷淋填料烟气喷水急冷部分除尘播放完毕应急旁路经过再热器烟囱增湿喷粉吸附急冷塔急冷1秒的降温保证措施：选用美国喷雾公司双流体雾化喷头雾化粒径在70~20μM，1秒内完成液体的汽化急冷塔防腐采用耐高温、耐腐蚀、耐烟气冲刷的耐酸胶泥，高温烟道采用耐腐蚀的耐火材料防止湿壁和积水干法增湿脱酸反应器设文丘里管，使烟气与石灰粉充分混合，提高中和反应效果。石灰粉通过给料机连续均匀流出，用压缩空气输送进行干粉雾化喷射。石灰粉附着在布袋表面，继续与烟气进行中和反应。活性炭喷射吸附在反应器后部设有活性炭喷射装置。向烟气中喷射活性炭，活性炭吸附效率高的特点，吸附二噁英类物质和重金属。在布袋表面形成吸附层，烟气通过布袋时延长吸附时间。布袋滤除吸附有二噁英类物质和重金属等有害物的活性炭、灰尘、石灰粉等，净化烟气。布袋除尘器•有效的去除气溶胶团中的重金属离子（如Hg、Cd等）•有效去除吸附有二恶英的细小微粒。•布袋除尘器旁路密封效果好，反应灵敏，开关时间短•确保烟气排放达标。空气反吹布袋花板防止布袋“糊袋”或“烧袋”的措施及防腐：1）选择耐腐蚀、耐温性、耐水性较好的布袋滤料：PDFE针刺毡+PDFE复膜2）通过温度联锁控制急冷塔喷水量，从而控制布袋除尘器进口温度。2）通过控制布袋内外压差，自动脉冲清灰。3）布袋除尘器设有应急旁路系统。4）布袋除尘器灰斗中设有电加热系统，防止积灰板结。作为干法脱酸的补充，确保烟气达标排放。采用高效的洗涤除雾技术，洗涤效率高。洗涤水循环使用，运行费用低。内衬玻璃钢防腐。湿法脱酸——洗涤填料塔烟气加热器烟气再加热，防止烟雨的形成，保持周边环境整洁。加热器采用列管式,用蒸汽加热,最后冷凝回用,该方式换热效率高、烟气阻力小、耐腐蚀。采用换热效率高的热管式换热器，减少蒸汽耗量。保障不冒白烟的措施对湿法处理后的烟气进行除雾处理,再经过烟气加热器进行加热、升温，从而降低烟气含湿量保证系统不冒白烟。引风排烟•引风机保证整个焚烧系统处于微负压运行，防止有害烟气泄漏，污染环境。•引风机采用变频调速控制，根据窑头负压的变化，自动调整引风量，保证整个焚烧系统处于微负压运行，同时又起到节能的作用。•烟囱为35m高。在引风机至烟囱的烟道上安装烟气在线监测装置并设永久采样孔。焚烧过程中二恶英类物质的生成机制废物焚烧过程中二噁英及呋喃的产生主要来自废物成分、炉内形成及炉外低温再合成三方面。•废物成分危险废物成分非常复杂，存在二噁英及呋喃物质，同时由于氯化物和重金属物质的存在，更是大大提供了在焚烧处理过程中炉内和炉外产生二噁英及呋喃物质的基础和条件。由于二噁英及呋喃的破坏分解温度约750~800℃，因此在废物焚烧过程中若能保持良好的燃烧状态，废物本身所含有的二噁英及呋喃物质可以破坏分解。•炉内形成及控制方法废物化学成分中C、H、O、N、S、Cl等元素，在焚烧过程中先形成部分不完全燃烧的碳氢化合物，当因炉内燃烧状况不良，这些碳氢化合物未及时分解为CO2和H2O，可能与废物或废气中的氯化物结合形成二噁英及呋喃，氯苯及氯酚等物质。氯苯及氯酚的破坏分解温度比二噁英及呋喃破坏分解温度高约100℃，若炉内燃烧状况不良，尤其在二次燃烧室内与空气混合度不够或停留时间太短，更不易去除，因此成为炉外低温再合成二噁英及呋喃的前驱物质。控制方法：1、燃烧室设计采用适当的炉体热负荷，保持足够的燃烧温度和停留时间。2、为保证完全燃烧，提供充足的空气量，提高供风揣流度，增加混合效果。3、在启炉、停炉与炉温不足，自动启动助燃系统。4、对燃烧情况、负荷情况进行连续监视，并通过燃烧控制系统回馈调整控制废物的配伍、进料量、废物停留时间、供风量、焚烧温度等操作参数，达到废物和废气的完全燃烧。•炉外低温再合成及控制方法由于不容易实现完全燃烧，当氯苯及氯酚等前驱物质随烟气自燃烧室排出后，会在特定温度范围（250~400℃），在飞灰颗粒所构成的活性接触面上，被金属氯化物催化反应生成二噁英及呋喃。控制方法：1、急冷降温技术，烟气由500℃下降到200℃，降温时间小于2秒，使烟气急剧缩短再合成二噁英及呋喃的温度范围内的停留时间。2、吸附过滤技术，喷射活性碳吸附二噁英及呋喃，然后用布袋除尘器滤除。2020/7/1841降低二恶英排放的措施序号调控措施对应措施1炉内充分分解a)固体进料进料机构平稳进料（频次≥30次/小时）；b)自动燃烧系统保证稳定燃烧；c)二燃室烟气温度控制在1100℃以上；d)二燃室停留时间3s以上;e)二燃室供风的充分扰动。2炉后抑制再合成急冷塔的有效降温，使烟气自200～550℃区间急冷，停留时间＜0.7s，抑制二恶英的低温再合成。3活性碳吸附与滤除喷入活性碳吸附二恶英及二恶英合成的催化剂重金属，通过袋式除尘器高效去除。自控系统——中控室11、电机控制中心MCCGCK系列电机控制中心电动机控制中心（MCC）回转窑驱动电机、一次及二次风机、引风机、刮板给料机、中水雾化泵等采用ABB变频器拖动，主要元气件采用施耐德产品。12、烟气在线连续监测系统（CEMS）设置烟气中CO2、CO、SO2、HCL、O2、粉尘等指标在线监测。CO2、HCL、O2指标嵌入DCS系统，根据在线监测数据调节焚烧状态及脱酸剂等加入量。13、降低运行成本的措施1）物料合理搭配，使回转窑不用辅助燃料，高热值废液作为辅助燃料喷入二燃室燃烧发热，降低油耗。2）焚烧系统设有良好的隔热保温措施，减少散热，降低油耗。3）选择合理的过量空气系数，降低烟气量，使处置系统配置合理，降低能耗。4）采用余热回收利用措施，提高系统热效率。蒸汽冷凝后凝结水回用，降低水耗量。5）空气预热，提高供风温度，降低能耗。6)急冷塔喷水量与出口温度连锁控制，降低了水耗量。7）急冷塔采用双流体雾化喷嘴，提高雾化效果，降低用水量。8）湿式洗涤水循环使用，降低了水耗量。9）对于大功率电机如回转窑、一二次风机、引风机、急冷雾化泵等采用变频器变频控制，根据负荷自动调整，降低运行功