危險(xiǎn)廢物焚燒技術(shù)是通過高溫氧化分解廢物中有毒有害成分(尤其是有機(jī)污染物)的重要無害化處理手段,需滿足 “破壞去除率高、二次污染可控” 的要求。以下是常用的焚燒技術(shù)分類及特點(diǎn):
一、按焚燒爐結(jié)構(gòu)與工作原理分類
1. 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐
結(jié)構(gòu):由傾斜旋轉(zhuǎn)的鋼制圓筒(內(nèi)襯耐火材料)、燃燒器、進(jìn)料系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)組成。
工作流程:危險(xiǎn)廢物(固態(tài)、液態(tài)或污泥)從窯尾進(jìn)入,隨筒體旋轉(zhuǎn)向窯頭移動(dòng),與窯頭燃燒器產(chǎn)生的高溫火焰(800-1000℃)接觸,完成干燥、熱解、燃燒過程,殘?jiān)鼜母G頭排出。
適用范圍:適應(yīng)性強(qiáng),可處理多種形態(tài)廢物(如廢油漆、廢樹脂、醫(yī)療廢物、含油污泥等),尤其適合處理 heterogeneous(成分復(fù)雜)廢物。
優(yōu)勢(shì):操作靈活,對(duì)廢物形態(tài)和熱值波動(dòng)耐受性高;
不足:占地面積大,投資較高,煙氣中顆粒物含量較高,需加強(qiáng)除塵。
2. 液體噴射焚燒爐
結(jié)構(gòu):立式或臥式燃燒室,配備高壓噴嘴將液態(tài)危險(xiǎn)廢物(如廢溶劑、廢油、有機(jī)廢液)霧化后噴入爐膛。
工作流程:霧化后的液體廢物與空氣充分混合,在燃燒室(1000-1300℃)中迅速燃燒,氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)后續(xù)凈化處理。
適用范圍:僅適用于流動(dòng)性好、熱值較高的液態(tài)廢物(如甲醇廢液、廢潤(rùn)滑油等),需控制黏度(避免噴嘴堵塞)。
優(yōu)勢(shì):燃燒效率高(霧化后接觸面積大),設(shè)備緊湊;
不足:對(duì)廢物性質(zhì)(如含水率、黏度)要求嚴(yán)格,無法處理固態(tài)或高固態(tài)廢物。
3. 固定床焚燒爐
結(jié)構(gòu):爐排(固定或活動(dòng))作為燃燒平臺(tái),分為單層爐排、多層爐排等類型,常見于醫(yī)療廢物焚燒。
工作流程:固態(tài)廢物(如廢針管、污染敷料)置于爐排上,通過下方或側(cè)面通風(fēng),在爐排上從干燥段→燃燒段→燃盡段逐步完成焚燒(溫度 700-1000℃)。
適用范圍:主要處理小型醫(yī)療廢物、塊狀固態(tài)危險(xiǎn)廢物(如廢橡膠、廢塑料)。
優(yōu)勢(shì):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資低,適合小批量處理;
不足:燃燒均勻性較差,易產(chǎn)生局部低溫區(qū)(可能導(dǎo)致二噁英生成),需嚴(yán)格控制爐溫。
4. 流化床焚燒爐
結(jié)構(gòu):底部設(shè)有布風(fēng)板,爐膛內(nèi)填充石英砂等惰性顆粒,通過熱風(fēng)使顆粒呈 “流化狀態(tài)”(類似液體沸騰)。
工作流程:危險(xiǎn)廢物(破碎后固態(tài)或污泥)投入流化床,與高溫流化顆粒(800-950℃)劇烈混合,快速完成燃燒,殘?jiān)鼜牡撞颗懦觥?/p>
適用范圍:適合處理低熱值、高水分廢物(如污泥、廢生物質(zhì)),或需低溫穩(wěn)定燃燒的廢物(如含氯廢物,減少二噁英)。
優(yōu)勢(shì):傳熱效率高,燃燒充分,對(duì)廢物粒度要求低;
不足:需預(yù)處理破碎廢物(粒徑通常<50mm),風(fēng)機(jī)能耗較高,易產(chǎn)生床料磨損。
5. 等離子體焚燒爐
結(jié)構(gòu):利用等離子體發(fā)生器(電弧放電或射頻放電)產(chǎn)生高溫等離子體(溫度可達(dá) 5000-10000℃),形成反應(yīng)區(qū)。
工作流程:危險(xiǎn)廢物進(jìn)入等離子體高溫區(qū),瞬間被分解為原子或小分子(如 H?、CO、金屬單質(zhì)),后續(xù)經(jīng)冷卻、凈化處理。
適用范圍:處理高毒性、難降解廢物(如含多氯聯(lián)苯 PCB、廢電池、放射性廢物等)。
優(yōu)勢(shì):破壞去除率(可達(dá) 99.99% 以上),無二噁英等二次污染;
不足:設(shè)備投資大,運(yùn)行成本高(能耗高),僅適用于特殊高風(fēng)險(xiǎn)廢物。
二、按廢物形態(tài)針對(duì)性設(shè)計(jì)的技術(shù)
醫(yī)療廢物專用焚燒爐:多采用 “二次燃燒” 設(shè)計(jì)(一次燃燒室 700-800℃分解,二次燃燒室 1000℃以上徹底破壞病原體),配備防腐蝕煙氣處理系統(tǒng)(因含氯塑料多)。
廢電池焚燒系統(tǒng):常與回轉(zhuǎn)窯結(jié)合,通過控制溫度(500-800℃)實(shí)現(xiàn)電池外殼燃燒、電解液分解,后續(xù)回收金屬(如鉛、鎳)。
含氯廢物焚燒技術(shù):需采用 “高溫 + 停留時(shí)間延長(zhǎng)” 設(shè)計(jì)(如二燃室溫度≥1100℃,煙氣停留≥2 秒),并配合急冷系統(tǒng)(避免二噁英再合成)。
三、核心技術(shù)要求
無論哪種焚燒技術(shù),均需滿足 **“3T+1E” 原則 **:
Temperature(溫度):關(guān)鍵組分破壞溫度(如有機(jī)物≥850℃,含氯廢物≥1100℃);
Time(時(shí)間):煙氣在高溫區(qū)停留時(shí)間≥2 秒;
Turbulence(湍流):廢物與空氣充分混合(確保燃燒完全);
Excess Air(過量空氣):提供充足氧氣(過量空氣系數(shù) 1.2-1.5)。
同時(shí),需配套完善的煙氣處理系統(tǒng)(如脫酸、脫硝、除塵、活性炭吸附),控制酸性氣體(HCl、SO?)、重金屬、二噁英等污染物排放。
不同焚燒技術(shù)的選擇需結(jié)合廢物性質(zhì)(形態(tài)、成分、熱值)、處理規(guī)模及環(huán)保要求,目前回轉(zhuǎn)窯焚燒爐因適應(yīng)性強(qiáng),是國(guó)內(nèi)外處理危險(xiǎn)廢物的主流技術(shù);而流化床、等離子體等技術(shù)則在特定場(chǎng)景(如污泥、高毒廢物)中發(fā)揮補(bǔ)充作用。