董偉杰
滄州冀環威立雅環境服務有限公司 河北滄州 0 6 1 1 0 8
20世紀80年代初期,國外就已經采用焚燒技術來處理危險廢物,目前可用于危廢處理的焚燒爐類型主要有液體噴射焚燒爐、熱解焚燒爐、流化床焚燒爐和回轉窯焚燒爐等,因回轉窯焚燒爐的轉速可調,可根據危險廢物的特點調整停留時間,操作可實現連續運轉,控制靈活,上料排渣的作業可以自動化,對大部分固液態廢物可以適用,目前是焚燒處理危險廢物的主流技術之一,也是各地危廢處置中心的第一選擇[1]。
回轉窯焚燒爐主要由進料裝置,回轉窯、二燃室、余熱鍋爐、急冷塔、脫酸反應器、布袋除塵啟及堿洗塔和煙囪組成。其系統工藝流程如下:
(1)需焚燒的廢物有多種進料方式:對于固體廢物來說,PH為中性且性質穩定的進入廢物儲坑,由抓斗抓入進料器;對于性質比較惡劣的固體,通常對其進行分包,然后由提升機輸送至進料器,再由活塞進料器將物料加入回轉爐內。對于液態廢物來說,性質穩定的液體物料在燃料罐區存放,需要焚燒處置時,由管路加入焚燒爐轉窯中,而性質不穩定的液體則由泵直接壓入轉窯中焚燒。
(2)廢物進入轉窯后,在窯內以900-1100℃燃燒,未分解的有機氣體進入1100℃-1250℃的立式二燃室,煙氣停留2秒鐘以上,以保證有機物的完全分解。燃燒后的殘渣排到濕式除渣機,冷卻后排出系統,定期運出進行安全填埋處置。
(3)由二燃室排出的煙氣首先進入余熱鍋爐,經過熱交換后的煙氣進入急冷塔,噴水將煙氣溫度迅速降至200℃左右,能有效避免二噁英的產生。之后煙氣進入脫酸反應器,在此加入干石灰和活性炭進行脫除煙氣中的酸根離子。然后煙氣進入布袋除塵器去除塵粒,產生的飛灰經固化穩定化后填埋處理。氣體經過經引風機引入預冷器和堿洗塔,達標后經煙囪排放。
物化車間的裝置主要由預接收罐、反應釜、壓濾機、濾液罐、澄清罐和酸堿氣體吸收塔等構成。處置工藝所根據的原理主要有三:
(1)氧化還原反應,是指通過氧化或還原反應,使廢物中有關價態可發生變化的有毒有害成分轉化為無毒害或低毒害成分,并使其具有穩定化學性質的過程,常見的是處理含六價鉻的溶液。
(2)中和反應,是指通過加入酸或者堿,調節廢液的PH值至中性的過程,此方法行用來處理廢酸或者廢堿。
(3)化學沉淀法,是指難溶于水無機鹽遵循溶度積常數的規律,通過向水中投加藥劑,能夠去除大多數一二類重金屬離子,從而使水質得到凈化。
需要物化處理的進廠廢物,需要先進行小型實驗,根據實驗結果得出實驗方法及藥劑比,然后車間員工將廢液用氣動隔膜泵從預接收罐或者直接從包裝容器中轉移至反應釜中,攪拌均勻后,根據實驗結果把配制好的一種或多種藥劑溶液按順序分別或同時用氣動隔膜泵輸送到反應釜中進行反應,直至按小試結果的確定的加藥量陸續投入反應釜內。反應過程中觀察廢液變化現象,充分反應后的廢液進壓濾機,濾液進澄清罐,合并后繼續排往污水處理系統,壓濾機產生的板框污泥,經過毒性浸出實驗檢測后再進一步處置。
根據國家法規《危險廢物填埋污染控制標準》的規定,進入填埋場的廢物需達到相應標準才能直接進入,否則需要進行預處理后才能進入[2]。需固化廢物集中存放在儲渣槽,倒入固化機后,按規定比例加入水泥、石灰或其它固化穩定化藥劑,加適量水,攪拌均勻,使其中的重金屬及無機氟化物等有害物質能以穩定的形態長時間存放,固化后的廢物需進行毒性浸出實驗,實驗合格之后運輸至填埋場安全填埋。
國內普遍運行的填埋場有剛性填埋場和柔性填埋場兩種:剛性填埋場是采用鋼筋混凝土作為防滲阻隔結構的填埋處置設施;柔性填埋場是采用雙人工復合襯層作為防滲層的填埋處置設施,兩種填埋設施都能有效防止填埋廢物產生的滲濾液對地下水產生影響。需填埋的廢物進入安全填埋場后,為使填埋廢物達到較高強度,需要反復進行填埋、壓實。填埋場運行期間產生的滲濾液由公司內的物化車間處理,當填埋場最終達到設計填埋量后,反復壓實后封場,上層種植綠化植被。
下雨時廠區收集的初期雨水、員工的生活用水、焚燒車間和物化車間正常生產產生的污水都需要進入污水處理車間處理[3],由于各廠進入污水處理車間的原水水質差別很大,各地排水指標不同,加上污水處理的工藝繁多,使得各污水處理車間的裝置和設備均有所差異,大致流程如下:
從各處收集來的原水先進入調節池混合,使水質趨于穩定,然后再經過厭氧池、好氧池,經消化及反硝化細菌反應消耗掉其中的COD,氨氮等有機物,然后污水進入MBR膜過濾其中的大顆粒雜質,再經過反滲透裝置后進入清液池,達標后由廠區排出到下游專業的污水處理廠。
以上是國內危廢處理處置單位普遍采用的設施及處理工藝,目前各省份的危險廢物產廢量與處置單位的處置總量之間仍有差距,整體的危險廢物處理處置的技術還顯薄弱,有很多值得研究與深入的課題,例如混合酸回收,有機溶劑回收和尋找更好的固化劑等,相信隨著大家目光的關注與科技的發展,危廢處理行業會朝著精細與專業化進一步發展。