論危險(xiǎn)廢物的處理處置技術(shù)

□鄧四化□孫軍□徐俊□王雋哲□徐嘉俊

1.上海電氣南通國(guó)海環(huán)?？萍加邢薰窘K南通226000

2.上海電氣集團(tuán)股份有限公司中央研究院上海200070

論危險(xiǎn)廢物的處理處置技術(shù)

□鄧四化1□孫軍2□徐俊2□王雋哲2□徐嘉俊2

1.上海電氣南通國(guó)海環(huán)保科技有限公司江蘇南通226000

2.上海電氣集團(tuán)股份有限公司中央研究院上海200070

現(xiàn)有危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)分為四類(lèi)：安全填埋技術(shù)、焚燒處置技術(shù)、物理處理技術(shù)和化學(xué)處理技術(shù)，對(duì)這四類(lèi)技術(shù)進(jìn)行了介紹，對(duì)四類(lèi)技術(shù)的實(shí)用性進(jìn)行了探討,并對(duì)危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)的未來(lái)發(fā)展提出了思考與建議。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，有關(guān)工業(yè)廢物的環(huán)境污染投訴案例越來(lái)越多，尤其是危險(xiǎn)廢物，由于具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性或感染性等，已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)需要處理處置的重點(diǎn)對(duì)象。

1 危險(xiǎn)廢物概況

危險(xiǎn)廢物被分為46大類(lèi)別479種，包括工業(yè)危險(xiǎn)廢物、醫(yī)療廢物和其它社會(huì)源危險(xiǎn)廢物等，根據(jù)產(chǎn)生源，危險(xiǎn)廢物可以分為工業(yè)源和社會(huì)源兩類(lèi)；根據(jù)屬性，危險(xiǎn)廢物可以分為無(wú)機(jī)廢棄物、油類(lèi)廢棄物、有機(jī)廢棄物、其它有害廢棄物等。危險(xiǎn)廢物名錄中的46大類(lèi)廢物在我國(guó)均有產(chǎn)生，其中堿溶液或固態(tài)堿、廢酸或固態(tài)酸、無(wú)機(jī)氟化物、含銅廢物和無(wú)機(jī)氰化物等5種廢物的產(chǎn)生量已占到危險(xiǎn)廢物總產(chǎn)生量的57.7%。

根據(jù)每年國(guó)家公布的環(huán)境統(tǒng)計(jì)結(jié)果，2001～2014年全國(guó)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生和流向情況見(jiàn)表1，表中“…”表示數(shù)量小于規(guī)定值。

目前危險(xiǎn)廢物處理處置方式主要分為4大類(lèi)：安全填埋技術(shù)、焚燒處置技術(shù)、物理處理技術(shù)和化學(xué)處理技術(shù)。

2 物理處理技術(shù)

物理處理技術(shù)主要指固化和穩(wěn)定化技術(shù)，也包括各種相分離技術(shù)。固化和穩(wěn)定化[1]處理將危險(xiǎn)廢物固定或包封在惰性固體基材中，使危險(xiǎn)廢物中的所有污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來(lái)，減小廢物的毒性和遷移性，同時(shí)改善處理對(duì)象的工程性質(zhì)，以便于運(yùn)輸、利用和處置。危險(xiǎn)廢物固化和穩(wěn)定化處理是危險(xiǎn)廢物安全填埋處置前的必要步驟，通常是填埋處置前的預(yù)處理。固化和穩(wěn)定化工藝主要用于處理其它處理產(chǎn)生的殘?jiān)锛安贿m于焚燒處理或無(wú)機(jī)處理的廢棄物。

表1 2001～2014年全國(guó)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生情況和流向

2.1 水泥固化

水泥是最常用的危險(xiǎn)廢物穩(wěn)定劑，水泥固化技術(shù)[2]也是最常用的廢物處理技術(shù)。水泥是一種無(wú)機(jī)膠結(jié)材料，經(jīng)過(guò)水化反應(yīng)后可以生成堅(jiān)硬的水泥固化體，具體應(yīng)用時(shí)，將廢物與水泥混合起來(lái)，加水水化后形成整體堅(jiān)硬的鈣鋁硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)。廢物被摻入到水泥的基質(zhì)中，在一定條件下，廢物經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)作用后，可進(jìn)一步減小自身在廢物-水泥基質(zhì)中的遷移率。水泥固化適用于重金屬、廢酸和氧化物。實(shí)踐證明，用水泥進(jìn)行固化處置對(duì)砷、鉛、鋅、銅、鎘、鎳等是有效的，但對(duì)有機(jī)物處置的效果尚不明確。

水泥固化的混合方法可分為外部混合法和容器內(nèi)混合法。

外部混合法將廢物、水泥、添加劑和水在混合容器中進(jìn)行混合，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢?，然后注入廢物-水泥固化體儲(chǔ)桶中，如圖1所示。

容器內(nèi)混合法直接在最終處置的容器內(nèi)進(jìn)行混合，然后用可移動(dòng)的攪拌裝置進(jìn)行攪拌，如圖2所示。

圖1 外部混合法流程

圖2 容器內(nèi)混合法流程

2.2 石灰固化

石灰固化[3]指以石灰、垃圾焚燒飛灰、水泥窯灰及熔礦爐爐渣等具有火山灰反應(yīng)的物質(zhì)作為固化基材而進(jìn)行的危險(xiǎn)廢物固化操作。在適當(dāng)?shù)拇呋h(huán)境下進(jìn)行火山灰反應(yīng)，將廢物中的重金屬成分吸附于所產(chǎn)生的膠體結(jié)晶中，常加入氫氧化鈣使廢棄物穩(wěn)定，石灰中的鈣與廢物中的硅鋁酸根會(huì)產(chǎn)生硅鋁酸鈣水化物。石灰固化適用于重金屬、廢酸和氧化物，固化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不如水泥固化，因而較少單獨(dú)使用。

2.3 塑性材料固化

塑性材料固化[4]屬于有機(jī)性固化處理技術(shù)，分為熱固材性材料包容和熱塑性材料包容兩種方法。

熱固性材料指在加熱時(shí)會(huì)從液體變?yōu)楣腆w并硬化的材料，這一過(guò)程實(shí)際上是一種由小分子變?yōu)榇蠓肿拥慕宦?lián)聚合過(guò)程。使用熱固性有機(jī)單體（如脲甲醛）和已經(jīng)過(guò)粉碎處理的廢物充分混合，在絮凝劑和催化劑的作用下產(chǎn)生聚合，并形成海綿狀的聚合物質(zhì)，從而在每個(gè)廢物顆粒周?chē)纬梢粚硬煌杆谋Ｗo(hù)膜。這一方法所使用的熱固性材料價(jià)格昂貴，且操作過(guò)程中會(huì)有有機(jī)物揮發(fā)，容易引起燃燒，所以不能大規(guī)模應(yīng)用，只能處理少量高危害性廢物，如劇毒廢物、放射性廢物等。

熱塑性材料包容指使用熔融的熱塑性物質(zhì)在高溫下與危險(xiǎn)廢物混合，以達(dá)到使危險(xiǎn)廢物穩(wěn)定的目的。熱塑性物質(zhì)包括瀝青、石蠟、聚乙烯、聚丙烯等。冷卻以后，廢物就被固化的熱塑性物質(zhì)包容，包容后的廢物再經(jīng)過(guò)一定的包裝后可以進(jìn)行處置。在操作時(shí)，通常先使廢物干燥脫水，然后使聚合物與廢物在適當(dāng)?shù)母邷叵禄旌?，并在升溫的條件下將水分蒸發(fā)。這一方法能耗較高，操作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)，且廢物中會(huì)含有影響穩(wěn)定性的熱塑性物質(zhì)。

2.4 熔融技術(shù)

熔融技術(shù)也稱(chēng)玻璃化技術(shù)[5]，指將待處理的危險(xiǎn)廢物與細(xì)小的玻璃質(zhì)經(jīng)混合造粒成形后，在1 000～1 100℃高溫熔融下形成玻璃固化體的技術(shù)。這一技術(shù)借助玻璃體的酸堿致密結(jié)晶結(jié)構(gòu)，確保固化體永久穩(wěn)定，最大優(yōu)點(diǎn)在于能夠得到高質(zhì)量的建筑材料，缺點(diǎn)則是處理要求高，費(fèi)用也高。

危險(xiǎn)廢物在高溫環(huán)境下轉(zhuǎn)變?yōu)榈蔫T石材料或玻璃體在結(jié)構(gòu)上極為穩(wěn)定，有害物質(zhì)浸出率極低，可以確保污染物不向環(huán)境中遷移。當(dāng)然，由于高能耗和高費(fèi)用，到目前為止，除已經(jīng)在鑄石生產(chǎn)中作為經(jīng)典原材料使用的幾種工業(yè)廢渣外，熔融技術(shù)的應(yīng)用范圍仍然有限。

2.5 自膠結(jié)固化技術(shù)

自膠結(jié)固化技術(shù)[6]是利用廢物自身的膠結(jié)特性來(lái)達(dá)到固化目的的方法，這一技術(shù)主要用于處理含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物。

廢物中含有的硫酸鈣與亞硫酸鈣均以二水化物的形式存在，加熱至107～170℃后脫水，脫水后的兩種產(chǎn)物在遇到水后，會(huì)重新恢復(fù)為二水化物，并迅速凝固和硬化。將含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物在控制的溫度下煅燒，然后與特制的添加劑和填料混合成稀漿，經(jīng)過(guò)凝結(jié)固化過(guò)程即可形成自膠結(jié)固化體。這種固化體具有抗?jié)B透性強(qiáng)、抗微生物降解和污染物浸出率低的特點(diǎn)。

自膠結(jié)固化技術(shù)的工藝簡(jiǎn)單，不需要加入大量添加劑，但這一技術(shù)只適用于含有大量硫酸鈣的廢物，應(yīng)用面狹窄。

2.6 藥劑穩(wěn)定化技術(shù)

在所有處置的危險(xiǎn)廢物中，重金屬類(lèi)廢物占60%以上，對(duì)于這一部分廢物，可以考慮采用國(guó)際上比較常用的藥劑穩(wěn)定化技術(shù)。根據(jù)廢物中所含的不同重金屬種類(lèi)，可以采用的穩(wěn)定化藥劑包括石膏、漂白粉、硫代硫酸納、硫化鈉和高分子有機(jī)穩(wěn)定劑。經(jīng)藥劑處理后的重金屬類(lèi)廢物，其增容率很小，相比石灰或水泥固化處理后增大的體積大幅減小，能夠節(jié)省大量庫(kù)容，延長(zhǎng)填埋場(chǎng)的使用壽命。經(jīng)藥劑穩(wěn)定化技術(shù)處理后的重金屬?gòu)U物較易達(dá)到填埋控制標(biāo)準(zhǔn)，減小了處理后廢物二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

2.7 小結(jié)

對(duì)于非金屬類(lèi)廢物，特別是占所有處置廢物量20%的固體酸和固體堿，可以采用中和技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到以廢治廢的目的。在不能滿(mǎn)足入場(chǎng)所要求的酸堿值控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以加入一定量的石灰以調(diào)節(jié)中和處理后的廢物。另外，對(duì)于其它毒性較大的廢物，如含氟廢物及石棉廢物等，可以采用水泥固化的方法進(jìn)行處理，雖然此方法增容率大，但由于這類(lèi)廢物在所有處置廢物中所占比例僅為1%左右，因此對(duì)總體處理后廢物的增容率影響不大。

經(jīng)過(guò)調(diào)研，各種固化和穩(wěn)定化技術(shù)的適用對(duì)象優(yōu)缺點(diǎn)綜合見(jiàn)表2。

其它物理處理技術(shù)還包括過(guò)濾、吸附、離心分離、電滲析、電解、絮凝、沉淀、沉降、浮選、冷卻、結(jié)晶、懸浮液冷凍、高梯度磁分離、反滲透、空氣吹脫和超濾等。

3 化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理[1，7]指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)改變廢物的有害成分，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)害化，或?qū)U物轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于進(jìn)一步處置的形態(tài)，主要用于處理無(wú)機(jī)廢物，如酸、堿、重金屬、酸性氣體[8]、氰化物廢液、氰化物、乳化油等。

化學(xué)處理技術(shù)包括酸堿值控制技術(shù)、氧化還原電勢(shì)控制技術(shù)和沉淀技術(shù)等。

3.1 酸堿值控制技術(shù)

酸堿值控制技術(shù)的原理為：加入堿性藥劑，將廢物的酸堿值調(diào)整至使重金屬離子具有最小溶解度的范圍，從而實(shí)現(xiàn)廢物的穩(wěn)定化。常用的酸堿值調(diào)整劑有石灰、蘇打、氫氧化鈉、水泥、石灰窯灰渣、硅酸鈉等。

3.2 氧化還原電勢(shì)控制技術(shù)

為使某些重金屬離子更易沉淀，常需將其還原為最有利的價(jià)態(tài)，典型的是將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻、五價(jià)砷還原為三價(jià)砷。常用的還原劑有硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、二氧化硫等。

表2 各種固化和穩(wěn)定化技術(shù)的適用對(duì)象和優(yōu)缺點(diǎn)

3.3 沉淀技術(shù)

具體包括氧化物沉淀、硫化物沉淀、硅酸鹽沉淀、共沉淀、無(wú)機(jī)絡(luò)合物沉淀和有機(jī)絡(luò)合物沉淀等。

3.4 吸附技術(shù)

處理重金屬?gòu)U物常用的吸附劑包括：活性炭、黏土、金屬氧化物、天然材料、人工材料等。一種吸附劑往往只對(duì)某一種或某幾種污染物有優(yōu)良的吸附性能，而對(duì)其它污染成分則效果不佳。

3.5 離子交換技術(shù)

用有機(jī)樹(shù)脂和其它人工合成材料去除水中的重金屬離子，通常非常昂貴，且和吸附一樣，這一技術(shù)一般只適用于給水和廢水處理。常見(jiàn)的離子交換劑包括有機(jī)離子交換樹(shù)脂、天然或人工合成沸石、硅膠等。離子交換與吸附都是可逆過(guò)程，如果逆反應(yīng)發(fā)生的條件得到滿(mǎn)足，污染物將重新逸出。

4 安全填埋技術(shù)

安全填埋的作用是減小和消除廢物的危害[9]。對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行填埋前，需根據(jù)不同廢物的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，包括利用各種固化劑進(jìn)行穩(wěn)定化和固化處理，以減少有害廢物的浸出。

4.1 技術(shù)原理

填埋處理是危險(xiǎn)廢物的一種重要處置手段。隨著人們對(duì)填埋場(chǎng)所帶來(lái)的各種環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不斷深入，填埋技術(shù)也不斷得到發(fā)展，由最初的簡(jiǎn)易堆填，逐步發(fā)展到具有防滲、集中排水、導(dǎo)氣和覆蓋系統(tǒng)的安全填埋。危險(xiǎn)廢物填埋的目的是保護(hù)生活和自然環(huán)境，防止由危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的各種物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成污染。一個(gè)完整的安全填埋場(chǎng)包括廢物接收與儲(chǔ)存系統(tǒng)、分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、填埋區(qū)防滲系統(tǒng)、滲濾液集排水系統(tǒng)、雨水及地下水集排水系統(tǒng)、滲濾液處理系統(tǒng)、滲濾液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和公用工程等。

危險(xiǎn)廢物填埋的作用有三個(gè)：貯留垃圾、隔斷垃圾與外界環(huán)境的聯(lián)系，以及對(duì)危險(xiǎn)棄物本身的處理。影響安全填埋處理的主要因素包括填埋場(chǎng)防滲與滲濾液收集處理、填埋場(chǎng)作業(yè)與填埋機(jī)、填埋場(chǎng)封場(chǎng)管理與填埋氣體回收利用。

危險(xiǎn)廢物填埋的關(guān)鍵技術(shù)是隔水防滲，要防止危險(xiǎn)廢物因自身所含有水分而產(chǎn)生的滲濾液污染地下水源，同時(shí)要防止降水和地表水進(jìn)入填埋場(chǎng)，以減少滲濾液的產(chǎn)生?；诖?，要求填埋場(chǎng)有必要的場(chǎng)內(nèi)雨水集排水系統(tǒng)、周邊雨水排泄系統(tǒng)、地下水集排水系統(tǒng)和每日封閉系統(tǒng)等。此外，安全填埋需要科學(xué)選址，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)要求對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行防滲處理。

4.2 填埋要求

（1）含水量。為使廢物壓實(shí)不出現(xiàn)游離水，并達(dá)到最佳的密實(shí)性，入場(chǎng)填埋的危險(xiǎn)廢物和蓋層土的含水量通常要求為20%，對(duì)于性能良好的黏土，可酌情適當(dāng)放寬，但不得高于40%。其它類(lèi)型廢物以不含有游離水為標(biāo)準(zhǔn)，液體廢物一律不得入場(chǎng)填埋。

（2）可壓縮性廢物。已被污染的空容器、石棉類(lèi)纖維性物質(zhì)等可壓縮性廢物，在填埋之前要消除危害性，以達(dá)到允許進(jìn)場(chǎng)的要求?？扇夹詮U物壓縮后進(jìn)行焚燒，減量后再填埋其灰渣，焚燒后的金屬材料回收打包后送廢金屬收購(gòu)部門(mén)。

（3）體積與形態(tài)。為防止破壞防滲層，最下層填埋廢物塊的最大直徑不得大于100 mm。具有內(nèi)部空隙的特異形狀物質(zhì)，如包裝物和異形構(gòu)筑物碎塊等必須在壓實(shí)或固化、粉碎后填埋。

（4）化學(xué)反應(yīng)性。應(yīng)將填埋廢物的浸出液酸堿值控制在4～12范圍內(nèi)。填埋廢物不應(yīng)含有可與水、空氣進(jìn)行放熱反應(yīng)生成有害或可燃性氣體的物質(zhì)。對(duì)于含有與填埋場(chǎng)防滲層不兼容物質(zhì)的廢物，需進(jìn)行必要的化學(xué)處理。對(duì)已判定為不具有害性的一般廢物，原則上不需要入場(chǎng)。特殊情況下經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家同意，可作為填埋場(chǎng)的輔助材料使用。

（5）廢物性質(zhì)。填埋場(chǎng)對(duì)不相容性廢物設(shè)置不同的填埋區(qū)，每區(qū)之間使用一般廢物與水泥混合攪拌后澆灌成混凝土隔墻隔離，也可采用土墻或與廢物相容的塑膠板隔離。在面積過(guò)小、難以分區(qū)時(shí)，對(duì)不相容性廢物可分類(lèi)固化，用堅(jiān)固容器包裹后再填埋，容器材料應(yīng)與所有可能接觸的物質(zhì)相容，且不被腐蝕。

（6）嚴(yán)禁入場(chǎng)廢物。危險(xiǎn)廢物安全填埋場(chǎng)嚴(yán)禁填埋處置以下廢物：①液體和游離液體材料；②揮發(fā)性和燃燒性極強(qiáng)的液體廢物；③含礦物油的廢物；④能自燃或引燃的固體；⑤醫(yī)院廢物，如傳染性廢物、針頭及破碎器皿等銳器等；⑥氧化還原性極強(qiáng)的廢物；⑦不耐震的爆炸物；⑧壓縮氣體；⑨活化性極強(qiáng)的廢物；⑩不可轉(zhuǎn)換的水溶性材料；有強(qiáng)烈氣味的材料毒性極強(qiáng)的揮發(fā)性材料。

5 焚燒處置技術(shù)

5.1 技術(shù)原理

焚燒[10]是將可燃性廢物置于高溫爐中，使其可燃成分充分氧化分解的一種處理方法，是實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物減量化與無(wú)害化最快捷、最有效的技術(shù)[11]。采用焚燒技術(shù)可有效破壞廢物中的有毒、有害有機(jī)成分，徹底消除病原性污染，破壞和分解有毒物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，減小廢物的體積，并且可以進(jìn)行能源和副產(chǎn)品回收。經(jīng)過(guò)焚燒，固體廢棄物的體積可減小80%～95%。典型的焚燒處理工藝如圖3所示。

圖3 焚燒技術(shù)典型處理工藝

焚燒主要用于處理熱值較高和毒性較大的危險(xiǎn)廢物，如廢溶劑、廢油、塑料、橡膠、皮革、醫(yī)院廢物、制藥廢物、含酚廢物，以及鹵素、硫、磷、氮化合物的有機(jī)物等，易爆廢物不宜進(jìn)行焚燒處理。

焚燒可在專(zhuān)用的焚燒爐中進(jìn)行，也可利用其它工業(yè)爐窯，但無(wú)論采用何種焚燒設(shè)備，均要考慮產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題。

常用的危險(xiǎn)廢物焚燒設(shè)備包括回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、液體噴射爐、固定床焚燒爐和流化床焚燒爐等[12]，各種焚燒裝置對(duì)廢物的適用性見(jiàn)表3。

表3 種焚燒裝置對(duì)廢物的適用性

5.2 工藝流程

危險(xiǎn)廢物焚燒處理的工藝設(shè)施主要包括進(jìn)料及預(yù)處理系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)等。以回轉(zhuǎn)窯焚燒為例，焚燒工藝流程如圖4所示。

圖4 焚燒工藝流程圖

進(jìn)料及預(yù)處理系統(tǒng)包括危險(xiǎn)廢物的計(jì)量、卸料、暫時(shí)儲(chǔ)存、輸送和預(yù)處理。進(jìn)料裝置分為固體進(jìn)料和廢液進(jìn)料。固體廢物由運(yùn)輸車(chē)卸至廢物儲(chǔ)料坑中儲(chǔ)存，之后通過(guò)抓斗起重機(jī)提升至進(jìn)料斗上方。醫(yī)療廢物由豎直提升機(jī)翻轉(zhuǎn)倒入進(jìn)料斗，經(jīng)進(jìn)料裝置進(jìn)入焚燒爐前端。廢液經(jīng)儲(chǔ)存和輸送，噴入焚燒爐前端焚燒處理。

危險(xiǎn)廢物的焚燒系統(tǒng)包括爐窯系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、輔助燃燒系統(tǒng)和廢液噴燒系統(tǒng)。根據(jù)HJ/T 176—2005《危險(xiǎn)廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，必須設(shè)置與一燃室及二燃室相配套的焚燒爐，以此保證危險(xiǎn)廢物的充分燃燒，防止生成有毒有害物質(zhì)。在選擇一燃室時(shí)，由于回轉(zhuǎn)窯對(duì)燃料種類(lèi)的適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛，適用于各類(lèi)氣、液、固體燃料，因此推薦使用回轉(zhuǎn)窯作為一燃室進(jìn)行焚燒?；剞D(zhuǎn)窯運(yùn)行時(shí)，危險(xiǎn)廢物從較高一端進(jìn)入，焚燒殘?jiān)鼜妮^低一端排出，液體廢物可由固體廢物夾帶進(jìn)入爐中焚燒，或通過(guò)噴嘴噴入爐中焚燒。采用回轉(zhuǎn)窯作為一燃室進(jìn)行焚燒時(shí)，必須保證爐渣的熱灼減率低于5%。

一燃室及二燃室在焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量高溫?zé)煔猓@些高溫?zé)煔鈳ё吡私^大部分熱量，余熱鍋爐可利用這些煙氣熱量產(chǎn)生蒸汽，蒸汽可用于罐體的保溫，并預(yù)留日后蒸汽利用接口。余熱鍋爐一般根據(jù)以下條件進(jìn)行選擇。

（1）一般危險(xiǎn)廢物焚燒煙氣中的含塵量均大于70 g/m3，此時(shí)鍋爐定義為第三類(lèi)余熱鍋爐，鍋爐的設(shè)計(jì)應(yīng)采用附有煙塵沉降室或輻射冷卻室的多煙道爐型或直通式爐型，同時(shí)煙道應(yīng)設(shè)有冷灰斗。這類(lèi)余熱鍋爐受熱面宜采用膜式壁或翅片管，并在受熱面易發(fā)生磨損的部位采取防磨措施。大容量鍋爐為保證爐膛氣密性，一般也都采用膜式水冷壁布置方式，膜式水冷壁一般由光管或內(nèi)螺紋管與鰭片焊接而成。

（2）余熱溫度會(huì)影響鍋爐的布置方式，較高余熱溫度的煙道式余熱鍋爐通常布置一個(gè)大的輻射冷卻室，通過(guò)輻射將煙氣中的灰分溫度降至熔點(diǎn)以下，使熔融狀態(tài)的高溫?zé)焿m凝固，從而避免受熱面因灰分凝結(jié)而受腐蝕及鍋爐效率下降，并將較重的塵粒在轉(zhuǎn)向時(shí)從煙氣中分離出來(lái)。根據(jù)設(shè)計(jì)的產(chǎn)氣溫度和排煙溫度選擇對(duì)流受熱面的布置，使煙氣溫度降至600～500℃后由出口煙道排出。

（3）二燃室出口的煙氣溫度達(dá)到1 150℃，煙氣中含有強(qiáng)腐蝕性成分或毒煙氣成分時(shí)定義為第五類(lèi)余熱鍋爐，此時(shí)鍋爐的設(shè)計(jì)應(yīng)采用鋼板密閉爐墻。

危險(xiǎn)廢物的煙氣凈化系統(tǒng)包括急冷、脫酸和除塵等設(shè)備。危險(xiǎn)廢物焚燒處置的高溫?zé)煔鈶?yīng)采取急冷處理，以此對(duì)二噁英的生成進(jìn)行控制。危險(xiǎn)廢物在焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二噁英等有毒有害物質(zhì)，而二噁英在300℃左右時(shí)還能合成，因此急冷塔的主要功能是使煙氣快速冷卻，使二噁英不能合成，同時(shí)還可進(jìn)行酸性氣體的中和反應(yīng)，有效避免有毒有害物質(zhì)的生成。在急冷塔中，需控制煙氣溫度在1 s內(nèi)降至200℃以下，縮短煙氣在200～500℃溫度區(qū)間的滯留時(shí)間。

危險(xiǎn)廢物的焚燒煙氣中含有一定量的粉塵、有毒氣體、二噁英類(lèi)物質(zhì)，以及重金屬汞、鎘、鉛等，為防止焚燒產(chǎn)生的煙氣對(duì)大氣環(huán)境造成二次污染，必須對(duì)煙氣進(jìn)行凈化處理。針對(duì)不同煙氣成分及環(huán)境質(zhì)量控制要求，選用不同的煙氣凈化系統(tǒng)。去除煙氣中各種成分的常見(jiàn)設(shè)備有干式洗滌塔、半干式洗滌塔、濕式洗滌塔、靜電除塵器及布袋除塵器，煙氣中有些成分選用一種設(shè)備即可去除，有些則需幾種設(shè)備組合使用。

此外，對(duì)于含氮量較高的危險(xiǎn)廢物必須考慮氮氧化物的去除措施，應(yīng)優(yōu)先考慮在焚燒過(guò)程中進(jìn)行控制，抑制氮氧化物的產(chǎn)生。焚燒煙氣中氮氧化物的凈化方法宜采用選擇性非催化還原法。

對(duì)于焚燒產(chǎn)生的爐渣，應(yīng)進(jìn)行特性鑒別，經(jīng)鑒別后屬于危險(xiǎn)廢物的，則按危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置，不屬于危險(xiǎn)廢物的，則按一般廢物進(jìn)行處置。焚燒爐的殘?jiān)幚硐到y(tǒng)包括爐渣處理系統(tǒng)、飛灰處理系統(tǒng)。其中，爐渣處理系統(tǒng)又包括除渣冷卻、輸送、儲(chǔ)存、碎渣等設(shè)備，具有穩(wěn)定可靠的機(jī)械性能和易維護(hù)特點(diǎn)。飛灰處理系統(tǒng)包括飛灰收集、輸送、儲(chǔ)存等設(shè)備。采用半干法工藝時(shí)，飛灰處理系統(tǒng)應(yīng)采取機(jī)械除灰或氣力除灰方式，氣力除灰應(yīng)采取防止空氣進(jìn)入與防止灰分結(jié)塊的措施。

6 總結(jié)

綜上所述，對(duì)4類(lèi)危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。

（1）安全填埋技術(shù)。進(jìn)行安全填埋的危險(xiǎn)廢物主要是沒(méi)有利用價(jià)值且危險(xiǎn)性較大的廢物，或是雖有一定利用價(jià)值，但限于目前條件和技術(shù)水平而無(wú)法進(jìn)行充分利用的廢物。

（2）焚燒處置技術(shù)。焚燒減容效果好，且可回收能源，適用于處理熱值較高和毒性較大的危險(xiǎn)廢物，如廢溶劑、廢油類(lèi)、塑料、橡膠、皮革、醫(yī)院廢物、制藥廢物、含酚廢物，以及含鹵素、硫、磷、氮有機(jī)物等，易爆廢物不宜進(jìn)行焚燒處理。

（3）物理處理技術(shù)。主要用于處理其它處理產(chǎn)生的殘?jiān)锛安贿m于焚燒處理或安全填埋的廢棄物，如含重金屬污泥、石棉、工業(yè)粉塵、酸堿污泥、焚燒殘?jiān)?。固化和穩(wěn)定化是常用的物理處理方法，包括水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、自膠結(jié)固化等。

（4）化學(xué)處理技術(shù)。化學(xué)處理技術(shù)主要用于廢物的預(yù)處理，通過(guò)酸堿值調(diào)節(jié)、氧化還原和化學(xué)沉淀等方法使危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谔幚硖幹玫男螒B(tài)，適用于處理酸、堿、重金屬?gòu)U液、氰化物廢液、氰化物、乳化油等。

7 思考與建議

做好危險(xiǎn)廢物處理處置是發(fā)展工業(yè)、新經(jīng)濟(jì)、新經(jīng)營(yíng)模式的必然要求，要保持社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，更好地保護(hù)環(huán)境，就必須加強(qiáng)危險(xiǎn)廢物的處理處置和綜合利用，以高度的社會(huì)責(zé)任感探索具有科學(xué)性、合理性和可操作性的方法。

目前的危險(xiǎn)廢物處理設(shè)施整體處置能力有限，應(yīng)加快危險(xiǎn)廢物處理設(shè)施建設(shè)，推行集中處置，建立全國(guó)性跨行業(yè)、跨地區(qū)的危險(xiǎn)廢物交換與處理中心，并創(chuàng)新對(duì)危險(xiǎn)廢物的處理處置技術(shù)，提高工業(yè)生產(chǎn)和管理水平。

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（編輯：?jiǎn)⒌拢?/p>

The existing treatment and disposal technology for hazardous wastes is divided into four categories：safe landfill technology,incineration technology,physical processing technology and chemical treatment technology.The four types of technology were introduced,the practicality of the four types of technology were discussed，and put forward some thoughts and suggestions on the future development of treatment and disposal technology for hazardous wastes.

廢棄物；處置；綜述

Waste；Disposal；Overview

TH122；X705

A

1672-0555（2017）02-058-07

2016年12月

鄧四化（1979—），男，本科，助理工程師，主要從事環(huán)境污染治理工作。