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危險廢物焚燒工程煙氣治理工藝研究

2019-06-22 14:35:02 來源:《工程管理前沿》 作者:馬紅妍

摘要:隨著我國經濟的快速發展,在經濟水平不斷提高和工業行業逐漸發展的形勢下,工業生產中產生的危險物數量也在不斷增多,由于危險廢物等能對環境與人體健康產生較大的直接或潛在危害,因此,加強對危險廢物管理,提升危險廢物處置能力,確保安全處置是一個必須引起高度重視的課題。本文基于危險廢物

焚燒工程煙氣治理工藝研究展開論述。

關鍵詞:危險廢物;焚燒工程;煙氣治理;工藝研究

中圖分類號:X701 文獻標識碼:A

引言

社會經濟的發展必然會帶來危險廢物產生,雖然危險廢物對人類健康和生態環境有嚴重的危害性,但是如果及時配套完整的危險廢物處置設施,落實各項制度,加強對企業危險廢物處置工作的監管,確保危險廢物可以安全處置,可以有效避免危險廢物污染環境和影響人類健康的社會風險。

1危險廢物的定義

世界衛生組織(WHO)將危險廢物定義為:除生活垃圾和放射性廢物之外的,由于數量、物理化學性質或傳染性,當未進行適當的處理、存放、運輸或處置時,會對人類健康或環境造成重大危害的廢物。危險廢物的危害存在潛伏性和持久性,一旦爆發,很難恢復,要做的是對其進行減量化、無害化處理。通常采用的預處理方法有物理處理、化學處理、生物處理、熱處理和固化處理等。最終處置方法有焚燒法、填埋法、深井灌注法和海洋處置法等。目前在西方發達國家焚燒法和填埋法已成為廢物最終處置的重要方法,其中焚燒法因其可以最大限度地破壞危險廢物的物理化學性質、降低危害,成為危險廢物處理的優先考慮方法根據我國的《國家危險廢物名錄》的相關規定,對危險廢物的內涵和定義進行了規范,即具備腐蝕性、易燃性、某種反應性或毒性等危險性特點,以及會對自然環境或人類生命健康有一定危害的呈固態或液態的廢物統稱為危險廢物。值得注意的是并不是同時包含以上所有特征的廢物是危險廢物,具備以上某一種特征的就可以劃分為危險廢物。

2危險廢物焚燒工程煙氣成分分析

危險廢物成分復雜、形態多樣、種類豐富,危險廢物焚燒在當前面臨著更高的要求,因此需要圍繞著危險廢物的焚燒工作進行詳細分析,盡量提升焚燒工程的應用效益,同時規避危險廢物焚燒帶來的明顯危害。從目前危險廢物焚燒相關工程的具體運行來看,在焚燒后出現的煙氣同樣表現出明顯的成分復雜性特點,危害性較大,應該采取恰當的煙氣治理工藝進行凈化。

當前危險廢物焚燒中出現的煙氣表現出了多種類型:

(1)酸性氣體:酸性氣體是比較常見的基本成分,酸性氣體的存在直接導致酸雨的發生,給大氣環境以及人們的健康形成了較大影響;此外含氟碳化合物的燃燒以及含硫化合物的燃燒都會形成明顯的酸性氣體,而這些物質又是危險廢物中含量較高的部分;

(2)煙塵:煙塵同樣也是危險廢物焚燒后出現的主要煙氣成分,煙塵的出現最為直接的影響就是導致空氣質量下降,各類小顆粒的存在很容易影響到空氣指令,進而對于人體健康產生威脅;這些小顆粒如果和其它成分發生化學反應,將會形成嚴重后果,危害程度進一步提高;

(3)重金屬:危險廢物中存在著大量的重金屬成分,在焚燒后也容易混入煙氣中產生嚴重后果,雖然許多危險廢物在焚燒前都進行了處理、煙氣中重金屬濃度相對比較低,但影響不容忽視;

(4)二噁英類物質:該類成分對于人體的危害性較大,也應該成為單簽危險廢物焚燒煙氣治理的重要目標。

3危險廢物焚燒中煙氣治理措施

3.1對于含有氮氧化合物的煙氣處理方法

目前來說,針對這些含有氮氧化合物的煙氣凈化處理方法主要有兩種:選擇性非還原法和選擇性的催化還原法。這二者是存在一定的區別的,主要在于其使用的催化劑是不同的。其中選擇性非還原法主要使用的是V2O5或TIO2對其進行一定程度的催化和凈化,進而實現將NOX的排放程度降低到50mg/m3;而選擇性的催化還原法主要是通過使用還原劑NHOH或者是尿素(NH2)2CO來完成降低排放濃度的目的,其含量降低的標準是不高于20mg/m3。雖然采用選擇性的催化還原法的凈化方法的效果更好,但是其耗費的成本相對較高,因此,這種技術的應用范圍也比較小。

3.2酸性煙塵的凈化

酸性煙塵主要包括氮氧化合物和SO2、SO3等含硫的氧化物。其中對于氮氧化合物主要采用的選擇性非還原法和選擇性的催化還原法進行凈化。二者主要的區別在于催化劑的不同,前者通過V2O5/TIO2的催化作用,將NOX降到50mg/m3以下的排放濃度,后者是以還原劑NHOH或尿素(NH2)2CO起主要作用,將NOX降到20mg/m3以下的排放濃度,雖然后者的排放濃度更低,但由于其費用高昂,應用較少。對于含硫氧化物的去除,要先將其進行合理的配伍,選擇適當的脫硫技術,半干法是目前應用較為普遍的技術,主要原理是將石灰乳液放入急冷塔內進行脫硫,它的特點是流程簡單,費用低廉不會造成二次污染,缺點是需要精密的設備和豐富的原材料。濕法與干法結合目前應用的也比較普遍。

3.3對于含硫氧化物的煙氣處理方法

對于一些含硫氧化物的煙氣凈化方法較為特殊,目前來說,應用最為普遍的技術手段是半干法,即將石灰乳液放置到急冷塔內進行冷凍從而達到脫硫的目的。半干法操作流程非常簡單,且耗費的資金也比較少,同時也不會對自然環境造成二次污染,但是采用半干法的前提是要具備較高精密程度的設備以及較為豐富的原料。

3.4二噁英的治理

二噁英屬于脂溶性氣體,且無色無味,極易在生物體中積累,有較高的穩定性,對身體的危害很大。對二噁英的治理主要表現在焚燒的事前、事中與事中三個過程。燃燒之前,因為二噁英的產生必須有氯,因此控制氯的形成非常關鍵。焚燒前,由于二噁英的形成不能缺少氯,所以控制氯的產生尤為重要。同時在二噁英的合成過程中需要碳源等作為催化劑,以及適宜的溫度,減少催化劑的存在或者調節溫度,也會減少生成。燃燒過程中,為得到徹底焚燒目標,可采取低CO的焚燒途徑,還可以通過增加危險物質在高溫位置的停留時間或是在高溫位置引進空氣的手段,降低焚燒時二噁英的形成。焚燒之后,關鍵是治理灰渣與煙氣。治理煙氣內的二噁英,能夠借助活性炭的吸附功能,將二噁英吸附于活性炭上進行處理。治理灰渣內的二噁英,重點是將之視為有毒有害廢物送進填埋場實現無害化治理。

3.5重金屬的清除

由于近年來人們對環境的重視,加大了對重金屬的研究,其造成的環境和健康的危害程度越來越高。危險廢物焚燒中的重金屬及其化合物主要是在高溫的環境下會揮發,尤其是在焚燒中,混入廢氣中,造成污染。根據其遇高溫揮發的物理特性,去除重金屬的有效方法是通過降低溫度使其冷凝,由氣體變成固體,再通過除塵設備進行清除。

結束語

隨著國家對危險廢物管理重視程度的逐年提升,政策的出臺、監管的加嚴,倒逼企業進行危險廢物安全處置,促使危險廢物收集處置走向正規渠道。

參考文獻

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