危險廢物處置中心焚燒處置設(shè)施性能測試探究

關(guān)鍵詞：危險廢物，焚燒處置，性能測試

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.03.038

0 引言

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速，化工行業(yè)在為經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)的同時，也產(chǎn)生了大量的危險廢物[1]。這些廢物不僅對環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅，還對人類健康產(chǎn)生潛在風(fēng)險。因此，安全高效的危險廢物處置成為當(dāng)今社會亟待解決的重要課題。焚燒處置作為一種有效的危險廢物管理技術(shù)，以其高溫分解和資源回收的優(yōu)勢，逐漸成為許多國家和地區(qū)的主要選擇[2]。本研究聚焦于某化工焚燒設(shè)施的性能測試，旨在通過系統(tǒng)的實驗與分析，評估其在危險廢物焚燒過程中所展現(xiàn)的處理能力與環(huán)保效果。該焚燒設(shè)施采用先進(jìn)的多級焚燒技術(shù)，結(jié)合余熱回收和煙氣凈化系統(tǒng)，設(shè)計為雙爐交替運行，以確保在高負(fù)荷情況下的穩(wěn)定性與高效性。通過對入爐廢物的成分分析及焚燒過程的各項性能指標(biāo)監(jiān)測，力求全面了解該設(shè)施的運行狀況及其對環(huán)境的影響。

1 某化工焚燒設(shè)施簡介

某化工焚燒設(shè)施采用先進(jìn)的多級焚燒技術(shù)，主要包括預(yù)處理系統(tǒng)、主焚燒爐、余熱回收系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)等關(guān)鍵部分。該設(shè)施設(shè)計為雙爐（A爐和B爐）交替運行，確保在高負(fù)荷情況下依然能夠穩(wěn)定高效地處理化工廢物。主焚燒爐采用高溫焚燒技術(shù)，爐溫可達(dá)1100℃，并配備強制供風(fēng)系統(tǒng)，以保證廢物在焚燒過程中充分燃燒，確保有害物質(zhì)的分解效率超過99.99%。焚燒過程中，廢物的熱值被充分利用，產(chǎn)生的熱量不僅用于維持焚燒反應(yīng)，還通過余熱回收系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為蒸汽，進(jìn)一步用于發(fā)電或供熱。煙氣凈化系統(tǒng)則采用“干法脫酸+活性炭吸附+布袋除塵”組合工藝，確保煙氣中有害物質(zhì)的去除率達(dá)到極高水平。具體而言，煙氣在經(jīng)過干法脫酸裝置后，利用消石灰和活性炭的化學(xué)反應(yīng)去除酸性氣體和重金屬，隨后通過布袋除塵器去除顆粒物，確保排放濃度符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。此外，為了防止氮氧化物的生成，焚燒設(shè)施還配備了選擇性非催化還原（SNCR）系統(tǒng)，能夠有效去除煙氣中的氮氧化物，降低環(huán)境污染風(fēng)險。整個焚燒設(shè)施的設(shè)計與運行均遵循嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，致力于實現(xiàn)資源的高效利用和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2 入爐廢物分析

該化工焚燒設(shè)施收集的入爐廢物主要來源于各類化工生產(chǎn)單位，包括生產(chǎn)過程中的廢料、過期或廢棄的化學(xué)品、清洗及維護(hù)過程中的污染物、包裝材料等[3]。這些廢物通常含有有機溶劑、重金屬、酸堿物質(zhì)及其他有害化學(xué)成分，具有較強的危險性和污染性。對該焚燒設(shè)施的入爐廢物進(jìn)行物理特性分析，將其劃分為可燃類和非可燃類兩種，其中可燃類占比高達(dá)78.45%。具體成分包括：有機溶劑類（30.12%）、塑料包裝材料（20.25%）、紙類（15.80%）、纖維布類（6.28%）、其他可燃物（6.00%）。非可燃類占比為21.55%，主要包括：金屬廢料（8.45%）、玻璃容器（10.30%）、陶瓷及其他無機物（2.80%）。通過對入爐廢物的化學(xué)組成進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)可燃成分主要為有機溶劑、塑料及紙類等，這些成分的熱值普遍較高，且在焚燒過程中能夠有效釋放熱能，促進(jìn)廢物的完全燃燒。此外，化工廢物的處理采用熱解焚燒方式，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)廢物的減量化，還能有效分解廢物中含有的有害化學(xué)成分，減少對環(huán)境的影響。

3 性能測試工作內(nèi)容

3.1 測試基質(zhì)及物料投加

（1）性能指標(biāo)測試。①焚燒爐溫度：測定焚燒爐的工作溫度，確保在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)運行。②煙氣停留時間：評估煙氣在焚燒爐內(nèi)的停留時間，以保證充分的焚燒反應(yīng)[4]。③燃燒效率：測試焚燒過程中廢物的燃燒效率，確保達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。④重金屬去除率：檢測焚燒過程中重金屬的去除效率，確保排放物中重金屬含量符合標(biāo)準(zhǔn)。

（2）設(shè)備運行參數(shù)。①廢物進(jìn)料特性：分析廢物的進(jìn)料速率，包括重金屬及有機氯的進(jìn)料速率。②焚燒工藝參數(shù)：煙氣急冷前氧含量；二燃室進(jìn)出口處溫度；煙氣急冷之前的煙氣流量；煙氣凈化設(shè)施出口煙氣流量；焚燒爐進(jìn)料口處的最小負(fù)壓。③凈化設(shè)備運行參數(shù)：急冷塔進(jìn)出口溫度；煙氣凈化設(shè)施入口氣體溫度；布袋除塵器的壓差；堿性物質(zhì)及活性炭的噴入速率。

（3）煙氣排放指標(biāo)。①顆粒物：測定煙氣中的顆粒物濃度。②氮氧化物：評估煙氣中的氮氧化物排放量。③硫氧化物：檢測煙氣中硫氧化物的含量。④揮發(fā)性有機物：分析煙氣中的揮發(fā)性有機物濃度。⑤二噁英類物質(zhì)：對煙氣中二噁英類物質(zhì)進(jìn)行檢測，確保其濃度在安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

3.2 性能測試步驟

具體步驟如下：

第一步：進(jìn)行常規(guī)指標(biāo)的檢測，包括廢物中有機物、重金屬（如鉛、汞、鎘等）、顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氫以及二噁英類等污染物。每臺焚燒爐（A爐和B爐）檢測一個周期，以確保全面評估焚燒廢物的成分和潛在的環(huán)境影響。

第二步：在進(jìn)行性能測試之前，首先進(jìn)行工況調(diào)整，確保焚燒設(shè)施的運行工況達(dá)到90%以上的穩(wěn)定性。同時，對在線儀表進(jìn)行核查，確保各項監(jiān)測設(shè)備正常工作[5]。待流動工況穩(wěn)定后，開始性能指標(biāo)的檢測，包括焚燒爐的溫度、煙氣停留時間、燃燒效率、重金屬去除率等。每臺焚燒爐檢測一個周期，AB爐共計檢測一天。

第三步：在性能測試過程中，實時監(jiān)控焚燒爐的運行參數(shù)，記錄焚燒溫度和煙氣成分變化，確保焚燒過程中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。同時，定期取樣分析廢氣，評估煙氣凈化系統(tǒng)的有效性。

第四步：根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，評估焚燒處置設(shè)施的運行情況是否符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，特別關(guān)注有害物質(zhì)的去除率和排放濃度是否在安全范圍內(nèi)。

4 測試結(jié)果

4.1 廢物特征參數(shù)

根據(jù)性能測試的要求，對焚燒過程中所用化工廢物的特征參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)檢測。為確保測試的準(zhǔn)確性與可靠性，選取了多種化工廢物進(jìn)行分析，具體參數(shù)及檢測結(jié)果如表1所示。

在入廠測試前，依據(jù)上述測量結(jié)果進(jìn)行了藥劑的配置，以確保焚燒過程中的化學(xué)反應(yīng)能夠有效進(jìn)行，達(dá)到預(yù)期的環(huán)境保護(hù)效果。測試結(jié)果表明，所選化工廢物的特征參數(shù)符合焚燒設(shè)施的設(shè)計要求，為后續(xù)的性能評估提供了重要依據(jù)。

4.2 系統(tǒng)性能指標(biāo)測試

測試結(jié)果如表2所示。

通過以上測試結(jié)果，看出該焚燒設(shè)施在各項性能指標(biāo)上均符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，顯示出良好的運行狀態(tài)與高效的污染物去除能力。特別是在氯化氫和金屬汞的去除效率方面，均達(dá)到了98%以上，充分體現(xiàn)了焚燒設(shè)施的環(huán)保性能。

此外，煙氣停留時間和燃燒效率均高于設(shè)定的判定值，表明焚燒過程中的廢物燃燒充分，進(jìn)一步降低了有害物質(zhì)的排放風(fēng)險。氧含量的檢測結(jié)果也在安全范圍內(nèi)，確保了焚燒過程的穩(wěn)定性。

4.3 煙氣排放達(dá)標(biāo)測試

在某化工焚燒設(shè)施的煙氣排放達(dá)標(biāo)測試中，對煙氣中各項污染物的濃度進(jìn)行了詳細(xì)檢測。煙氣排放達(dá)標(biāo)測試如表3所示。

根據(jù)本次檢測結(jié)果分析可知，某化工焚燒設(shè)施的煙氣各項排放指標(biāo)均能夠滿足國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。特別是在顆粒物、二氧化硫和氮氧化物等主要污染物的排放濃度上，均顯著低于標(biāo)準(zhǔn)值，表明焚燒設(shè)施在運行過程中有效地控制了污染物的排放。此外，汞及其化合物和鎘及其化合物均未檢出，進(jìn)一步證明了該設(shè)施在有害物質(zhì)去除方面的高效性。整體來看，該化工焚燒設(shè)施在煙氣排放方面的表現(xiàn)良好，充分體現(xiàn)了其先進(jìn)的焚燒技術(shù)和嚴(yán)格的環(huán)保管理，確保了對環(huán)境的有效保護(hù)。

4.4 設(shè)備運行參數(shù)

設(shè)備運行參數(shù)如表4所示。

5 結(jié)語

某化工焚燒設(shè)施在危險廢物的處置過程中展現(xiàn)出優(yōu)異的性能和環(huán)保效果。通過全面的性能測試與分析，驗證了該設(shè)施在焚燒效率、污染物去除以及煙氣排放達(dá)標(biāo)等方面的卓越表現(xiàn)。未來，建議繼續(xù)優(yōu)化焚燒工藝和環(huán)保耗材的使用，以進(jìn)一步提高資源利用效率，降低環(huán)保成本，確保焚燒設(shè)施在安全、環(huán)保的前提下，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。此研究為化工廢物焚燒技術(shù)的改進(jìn)與推廣提供了有價值的參考，推動了化工行業(yè)在危險廢物處理領(lǐng)域的環(huán)保進(jìn)步。

作者簡介

劉琪，本科，工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測、危險廢物鑒別。

（責(zé)任編輯：袁文靜）