危險廢物焚燒及廢氣治理工程實例
摘要:以山東省莒南縣的危險廢物焚燒處置工程為例,探討了危險廢物焚燒系統(tǒng)的工藝流程和煙氣治理措施。結(jié)果表明:采用"回轉(zhuǎn)窯+二燃室+SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+布袋除塵器去除二噁英除塵+濕法脫酸"工藝,能夠針對危險廢物焚燒煙氣處理,希望以此工藝來為其他治理工程提供有價值的參考。
引言
危險廢物具有各種毒性、腐蝕性、易燃性、爆炸性、反應(yīng)性和(或)感染性,會對生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重危害,其危害具有長期性和潛伏性。為了預(yù)防這種危害性的發(fā)生,需要對不能利用的危險廢物進行無害化安全處置。焚燒法是目前國際上處理危險廢物的主要技術(shù)之一,也是美國和WHO等國家與國際組織推薦優(yōu)先使用的技術(shù)。焚燒可有效破壞廢物中的有害組分,實現(xiàn)危險廢物的減量化和無害化,并可回收利用其余。
1 生產(chǎn)工藝部分
項目采用50t/d 回轉(zhuǎn)窯爐,并在窯尾直接連接二次燃燒室,保證煙氣中未燃盡的有害物質(zhì)徹底分解銷毀。
①回轉(zhuǎn)窯
固態(tài)、半固態(tài)危險廢物通過進料機構(gòu)送入回轉(zhuǎn)窯本體內(nèi)進行高溫焚燒,廢物在≥850℃的環(huán)境下停留30-120min讓其在高溫下進行焚燒。在這樣的操作下,廢物會被焚燒成為高溫?zé)煔夂突以镔|(zhì)。這些物質(zhì)可以通過窯尾將高溫?zé)煔夂突以鼘?dǎo)入到二次燃室中,并在二次燃室中對灰渣進行焚燒。完成二次焚燒后的灰渣采用水封刮板出渣機進行處理,在水冷后進入灰倉。
②二燃室
在回轉(zhuǎn)窯焚燒爐高溫焚燒的煙氣從窯尾進入二燃室,煙氣在二燃室燃盡,二燃室的溫度控制在1100~1200℃之間。
③熱能利用系統(tǒng)
高溫?zé)煔怆x開二燃室后,進入余熱鍋爐。一方面可回收熱能用于工業(yè)生產(chǎn),另一方面降低煙氣溫度,保證后續(xù)設(shè)備的使用。
2 廢氣產(chǎn)生及處理措施
由于焚燒的危險廢物的不確定性,為確保煙氣達標(biāo)排放,危險廢物焚燒煙氣處理工藝采用“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+布袋除塵器去除二噁英除塵+濕法脫酸”的煙氣凈化工藝和技術(shù)。
①煙氣SNCR 脫硝
在膜式壁鍋爐第一回程處增設(shè)脫氮反應(yīng)系統(tǒng)。配備好的尿素溶液通過管路流入儲罐,最后通過輸送泵、噴槍,進入余熱鍋爐第一回程內(nèi)與煙氣中NOx 發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達到脫氮目的。
②煙氣急冷
高溫?zé)煔饨?jīng)過余熱鍋爐溫度降至550℃,經(jīng)煙道從上方進入急冷塔,急冷塔上設(shè)置雙流體噴頭。
③干法脫酸
煙氣需要在急冷塔中進行處理,再將處理后的煙氣導(dǎo)入到煙氣管道中。在此處理環(huán)節(jié)中,需要在煙氣管道中添加進消石灰粉與煙氣中的酸性氣體,讓煙氣與這些物質(zhì)進行充分混合。通過這樣的處理方式可以對酸性氣體進行有效處理。
④布袋濾塵
布袋濾塵的主要目提為了將已經(jīng)反應(yīng)完煙氣中的飛灰及部分未反應(yīng)的石灰進行過濾,煙氣在進入到布袋除塵器之后,與之形成反應(yīng)的石灰以及飛灰會在其中吸附于濾袋的表面,然后將處理后的煙氣導(dǎo)入到下一步處理工序中。
⑤煙氣濕法脫酸
在完成干法脫酸處理后的煙氣,需要經(jīng)過布袋濾塵處理后導(dǎo)入到濕法脫酸塔。在濕法脫酸塔中將處理過的煙氣進行多級洗滌,并以堿洗的方法來消除煙氣中的酸性氣體,從而可以更深度地進行煙氣脫酸處理。
⑥煙氣再加熱系統(tǒng)
經(jīng)過濕法脫酸后的煙氣中含有大量的水汽,經(jīng)過引風(fēng)機后會在引風(fēng)機中造成積水,并在經(jīng)過煙囪后形成白煙,煙氣抬升高度不夠高,不利于煙氣的擴散。為了解決形成白煙的問題,采用煙氣再熱器將煙氣加熱到120℃,加熱后的煙氣經(jīng)50m高的煙囪排放。
3 廢氣處理效果
企業(yè)位于山東省,根據(jù)環(huán)境影響評價報告的要求,焚燒爐排放的有組織污染物中二氧化硫、氮氧化物、顆粒物須滿足地方標(biāo)準(zhǔn)《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/2376-2013)表2一般控制區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求,其它污染因子須滿足《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18484-2001)表3 標(biāo)準(zhǔn)限值要求;針對采取的廢氣治理措施,對焚燒爐外排廢氣污染物進行了監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果見表1。
結(jié)語
本文根據(jù)某企業(yè)回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)的實際運行情況,對回轉(zhuǎn)窯焚燒爐的工藝、廢氣治理措施及治理效果進行了詳細的介紹。采用“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+布袋除塵器+濕法脫酸”的煙氣凈化工藝,危險廢物焚燒煙氣中各污染物均能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求,但要確保各項污染物長期穩(wěn)定達標(biāo)排放,必須加強環(huán)境管理,嚴(yán)格控制焚燒過程中溫度、含氧量、停留時間等重要參數(shù),定期更換布袋除塵器的濾袋、控制濕法脫酸中的堿液濃度等。