徐 云
(吳江市綠怡固廢回收處置有限公司 江蘇蘇州 215000)
當(dāng)今社會,因生活和生產(chǎn)需求,廢物產(chǎn)生的類別和數(shù)量都比較多,為快速處理廢物,一些工廠采用焚燒方式進(jìn)行廢物處理,該種高溫分解廢物的方式最終遺留下的廢物殘?jiān)^少,能夠有效減少廢物占據(jù)的空間。但是,該種廢物處理方式首先要求被處理的廢物本身具備高溫分解特性,且廢物焚燒之前需要先判斷是否存在有害物質(zhì),是否需要特殊處理工藝,避免因廢物焚燒而形成新的環(huán)境污染物質(zhì)。鑒于該種情況,廢物焚燒需要先考慮到廢物的類別,按照廢物本身的特性選擇恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞?,如選擇以焚燒的方式進(jìn)行廢物處理,需要嚴(yán)格遵從焚燒流程,規(guī)避廢物焚燒期間存在的不穩(wěn)定因素,降低廢物焚燒處理所造成的環(huán)境污染。本文就廢物焚燒處理可能導(dǎo)致的環(huán)境污染及控制措施展開詳細(xì)論述。
根據(jù)我國出臺的《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》中對于危險(xiǎn)廢物的定義:危險(xiǎn)廢物主要指已經(jīng)被列入到國家危險(xiǎn)廢物名錄或者是國家所規(guī)定的、危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)所認(rèn)定的有危險(xiǎn)特性的固體廢物。這些廢棄物經(jīng)過化學(xué)變化以后會形成對周邊環(huán)境或者人體有害的物質(zhì),導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭到破壞。隨著社會生產(chǎn)力的不斷提升,廢棄物的種類也在不斷增多,人們開始對廢棄物進(jìn)行分類,按照化學(xué)成分、物理形態(tài)等進(jìn)行大類別劃分,或者是按照氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)等物理形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)類別劃分[1]。也有人根據(jù)廢棄物是否依然具備使用價(jià)值進(jìn)行分類,諸如藥品或者是過期食品,這類廢棄物已經(jīng)不具備使用價(jià)值,但廢氣金屬、機(jī)油等廢棄物經(jīng)過處理后仍具有使用價(jià)值。廢棄物處理期間,需要準(zhǔn)確了解廢棄物的屬性和類別,才能選擇恰當(dāng)?shù)奶幚砉に?,并在處理過程中有效控制污染問題[2]。
焚燒工藝是處理危險(xiǎn)廢棄物的有效方式之一,經(jīng)過化學(xué)手段檢驗(yàn),確定將被焚燒的危險(xiǎn)廢棄物本身具備高溫分解的特性,就可以將其納入到焚燒處理工藝當(dāng)中。從焚燒處理工藝的優(yōu)勢來看,經(jīng)過焚燒處理,危險(xiǎn)廢棄物的體積將成倍縮小,規(guī)避危險(xiǎn)廢棄物的自然降解可能對周邊空氣、土壤等物質(zhì)造成的污染,此時(shí)危險(xiǎn)廢物的處置可以更科學(xué)地達(dá)到國家制定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)[3]。但是,危險(xiǎn)廢物本身的性質(zhì)不同,需要應(yīng)用的焚燒工藝流程不同,在實(shí)際處理中,需要先對危險(xiǎn)廢棄物的化學(xué)屬性進(jìn)行判斷。焚燒環(huán)節(jié)是廢棄物的化學(xué)分解環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)會使危險(xiǎn)廢棄物釋放出有害物質(zhì),一旦焚燒處理不穩(wěn)定,必然會導(dǎo)致危險(xiǎn)廢棄物在處理流程中對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染。
根據(jù)危險(xiǎn)廢棄物的處理實(shí)踐,開展焚燒處理工藝時(shí)需要采用專業(yè)化的工藝設(shè)備,經(jīng)過設(shè)備的系統(tǒng)控制和標(biāo)準(zhǔn)操作處理,確保將危險(xiǎn)廢棄物所產(chǎn)生的一系列化學(xué)反應(yīng)都控制在合理的范圍,對經(jīng)過高溫分解后的危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行減毒和降毒處理,檢測合格以后,由特定的接收企業(yè)對金屬殘?jiān)M(jìn)行存儲處置,其余殘?jiān)鼊t由有資質(zhì)的單位進(jìn)行填埋處置或水泥窯協(xié)同處置,通過該種工藝處理方式達(dá)到保護(hù)自然環(huán)境的目的[4]。
盡管經(jīng)過長時(shí)間的工藝發(fā)展與實(shí)踐,危險(xiǎn)廢棄物的焚燒處理已經(jīng)取得較好的效果,但是由于危險(xiǎn)廢物本身的不穩(wěn)定性,在對其進(jìn)行焚燒處理時(shí),依然會產(chǎn)生部分有害物質(zhì),尤其是頻繁衍生的固態(tài)或液態(tài)污染物,這類物質(zhì)不僅腐蝕性較強(qiáng)且具有一定的毒性,會對焚燒處理設(shè)備的控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定污染,并對自然環(huán)境產(chǎn)生危害[5]。鑒于該種情況,在處理危險(xiǎn)廢物期間,如確定采用焚燒處理工藝,需要嚴(yán)格遵從處理工藝流程,并借助規(guī)范焚燒處置標(biāo)準(zhǔn),促使廢物燃燒率提升,確保焚燒工藝達(dá)成的廢物處置水平更高。
我國已經(jīng)根據(jù)危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)現(xiàn)狀,制定明確處置標(biāo)準(zhǔn),并出臺法律法規(guī)和制度方案,通過焚燒處置污染物控制標(biāo)準(zhǔn)等多項(xiàng)文件,規(guī)范危險(xiǎn)廢棄物焚燒處理的具體管理措施。例如,我國環(huán)保部門出臺了《危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單管理辦法》,該文件中強(qiáng)調(diào)了一些特殊行業(yè)在對廢物進(jìn)行焚燒處理過程中需要遵從的工作細(xì)則,并且對危險(xiǎn)廢物的焚燒處理予以工藝指導(dǎo)[6]。而在已經(jīng)下達(dá)的《全國危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》中,強(qiáng)調(diào)危險(xiǎn)廢物處置的重要性,并提出明確廢物處置的技術(shù)要求,認(rèn)定危險(xiǎn)廢物處理過程中需要遵從的技術(shù)規(guī)范。而在具體工作實(shí)踐中,焚燒工藝需要遵從的工作流程如圖1 所示,根據(jù)工作流程圖發(fā)現(xiàn),在采用焚燒技術(shù)進(jìn)行危險(xiǎn)廢物處理時(shí),需要先做好預(yù)處理工作,然后將焚燒過程中需要添加的輔料做好配比并放入設(shè)備當(dāng)中。等待廢物燃燒完成以后,將燃燒產(chǎn)生的物質(zhì)和能量進(jìn)行回收,對焚燒流程中所形成的粉塵和煙氣進(jìn)行凈化和除塵[7]。
圖1 焚燒處理工藝
在對危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處理過程中,運(yùn)行處理工藝時(shí)先將處于固體狀態(tài)的廢物進(jìn)行破碎處理,并將碎料放置到存儲料坑當(dāng)中。當(dāng)然,該步驟需要使用到破碎機(jī)、提升機(jī)等設(shè)備,利用抓料設(shè)備將污染物投入到轉(zhuǎn)窯當(dāng)中,做好焚燒的準(zhǔn)備工作。如果廢棄物屬于液態(tài),預(yù)處理該類廢棄物需要用到隔膜泵這項(xiàng)設(shè)備,經(jīng)過隔膜泵的處理,將液態(tài)廢棄物傳輸?shù)睫D(zhuǎn)窯[8]。轉(zhuǎn)窯內(nèi)部屬于廢棄物的焚燒環(huán)境,將對廢棄物進(jìn)行旋轉(zhuǎn)焚燒操作,經(jīng)過設(shè)備的不斷攪拌,廢棄物處于翻滾狀態(tài),廢棄物經(jīng)過汽化和干燥處理,最終處于燃燒狀態(tài)。完成燃燒環(huán)節(jié)以后,形成的廢棄物殘?jiān)鼘⒈粋鬏數(shù)匠鲈鼨C(jī)當(dāng)中。具體流程如下。
(1)對于焚燒處置殘?jiān)?,《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18484—2020)規(guī)定,檢測其熱灼減率,小于5%為合格。
(2)除了在焚燒過后會得到廢物殘?jiān)U液以外,危險(xiǎn)廢物焚燒也可能會產(chǎn)生廢氣,廢氣透過轉(zhuǎn)窯設(shè)備被傳輸?shù)蕉际遥际曳贌郎囟炔坏陀?100℃,并將燃燒后所形成的氣體傳輸?shù)接酂徨仩t當(dāng)中,將這部分氣體用于發(fā)電[9]。
(3)按法規(guī)要求,鍋爐出口500℃以上,一般控制在520℃—550℃,后續(xù)進(jìn)入急冷塔,將煙氣迅速降溫至200℃以下,一般控制在185℃左右。
危廢垃圾收集過程和儲存流程中產(chǎn)生的污染主要是因?yàn)榘b容器密封性被破壞,大量的固體廢物、粉狀物料、半固態(tài)垃圾用噸桶、200L 的鐵桶或塑料桶、噸袋盛放后,所有包裝都必須密閉,不得有敞開的。危廢倉庫必須有廢氣收集及處理裝置,通常倉庫會借助引風(fēng)機(jī)保證微負(fù)壓,倉庫廢氣優(yōu)先進(jìn)入焚燒爐焚燒,在焚燒爐停爐檢修時(shí)會經(jīng)過活性炭吸附后排放。但上述包裝在裝卸、轉(zhuǎn)移、儲存等操作過程中因不當(dāng)操作破碎,此時(shí)廢棄物中所包含的有害物質(zhì)暴露在工作人員面前,不僅會對工作環(huán)境產(chǎn)生污染,工作人員的身體健康也會受到危害[10]。
在處理危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的廢氣時(shí),存儲的設(shè)備也比較容易遭到破壞,因?yàn)檫@些設(shè)備長時(shí)間處于密封狀態(tài),一旦因操作不當(dāng)而導(dǎo)致密封不夠嚴(yán)緊,廢氣被泄露到自然環(huán)境當(dāng)中,會造成嚴(yán)重的污染問題。因此,為改善該種情況,對于存儲廢物的設(shè)備需要安裝引風(fēng)機(jī),定期進(jìn)行抽風(fēng)處理,并對廢氣進(jìn)行活性炭吸附,確保吸附指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)以后,才能采用常規(guī)存儲方式[11]。除此之外,在包裝廢棄物方面,需要采用密閉包裝方式,諸如固體或半固體的垃圾,都需要經(jīng)過普通編織袋包裹后繼續(xù)借助密閉容器進(jìn)行存儲,不但能夠方便運(yùn)輸和暫時(shí)存放,而且基本無泄露,大大降低了運(yùn)營費(fèi)用和泄露風(fēng)險(xiǎn)。
由于危險(xiǎn)性廢棄物來源廣、成份復(fù)雜、形狀多變,要使危險(xiǎn)性廢棄物燃燒裝置穩(wěn)定,燃燒后廢渣、尾氣達(dá)標(biāo)排放,需要保持入爐危險(xiǎn)性廢棄物流速、成份、形狀和熱值適宜而穩(wěn)定。因此,針對那些并不適合采用爐窯進(jìn)行焚燒的廢棄物,可以先進(jìn)行預(yù)處理[12]。將配料和廢棄物預(yù)處理料合理搭配在一起,規(guī)避其中可能產(chǎn)生的污染問題。例如,對于液體廢物處理過程中,將廢液以泵送方式傳輸?shù)酱鎯蕻?dāng)中,對廢液進(jìn)行攪拌處理,如需避免廢液產(chǎn)生揮發(fā)性氣體,可將存儲罐進(jìn)行密閉處理,并將其置于負(fù)壓環(huán)境下。而對于一些半固體的廢物進(jìn)行處理過程中,可將廢物與配料按照一定比例混合,使其達(dá)到固體狀態(tài),此時(shí)經(jīng)過機(jī)械設(shè)備的攪拌處理,廢物處于狹小空間內(nèi),最終達(dá)到可以經(jīng)過爐窯焚燒處理的形態(tài)[13]。
解決進(jìn)料廢氣問題,需要采用多種進(jìn)料方式。首先,對于廢液的處理,可以直接利用噴槍將廢液噴入窯內(nèi)燃燒。其次,一些原本具有較強(qiáng)揮發(fā)性的固體廢物處理,可以將其放置到SMP 當(dāng)中,該設(shè)備具有密閉性,能夠?qū)⒐腆w廢物進(jìn)行破碎處理,整個(gè)廢物輸送過程完全密閉,且采用氮?dú)饷芊猓瑥U氣抽入焚燒爐處理,此方式可以極大程度地降低進(jìn)料廢氣。最后,對于常規(guī)危廢,破碎后進(jìn)入料坑,料坑借助引風(fēng)機(jī)來保證微負(fù)壓,料坑廢氣優(yōu)先進(jìn)入焚燒爐焚燒,在焚燒爐停爐檢修時(shí)會經(jīng)過活性炭吸附后排放。
目前,危險(xiǎn)廢物燃燒爐渣主要采用水封、彈鏈撈渣法出渣。而余熱鍋爐、水泥攪樁脫酸反應(yīng)設(shè)備、布袋除塵器回收后的灰采用螺線物料運(yùn)輸法或翻板閥方法取灰,然后再用噸袋收集后被負(fù)責(zé)固化殘?jiān)帮w灰的有資質(zhì)的單位處理、安全填埋。在灰渣的收集及運(yùn)輸過程中容易出現(xiàn)跑、冒、滴、漏,從而形成粉塵污染問題。為避免灰渣在收集、運(yùn)輸過程中的污染,經(jīng)過專用防漏電渣廂回收爐渣,余熱鍋爐、煙塵凈化系統(tǒng)中的飛灰回收系統(tǒng)經(jīng)過螺旋物料輸送泵倉,再經(jīng)過氣力輸送到穩(wěn)定硬化廠房的飛灰料倉,以避免卸灰口塵土的飛揚(yáng)污染了空氣。
危險(xiǎn)性廢棄物燃燒處置由于本身的特殊性,其工藝過程要求極高,要求與環(huán)保建筑、化學(xué)工程、熱能工程技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和信息化等領(lǐng)域密切配合。由于危險(xiǎn)性廢棄物中存在著大量的有機(jī)質(zhì)和氮、硫、磷以及鹵族元素,還有各種金屬等微量元素,在燃燒過程中將生成大量二噁英、粉末、低熔點(diǎn)金屬材料,以及SO2、HCl、HF、NO、NO2等酸性氣體,煙塵中的污染成份繁雜、參數(shù)容易波動(dòng),因此危險(xiǎn)性廢棄物燃燒不但要有安全、獨(dú)特的工藝技術(shù)條件保障,同時(shí)還要有高性能的自動(dòng)控制器以確保生產(chǎn)裝置安全、可靠、有效地操作。進(jìn)行危險(xiǎn)廢物焚燒處理時(shí),時(shí)常會出現(xiàn)系統(tǒng)故障,該種故障主要是因?yàn)橄到y(tǒng)被堵塞所引起的,在焚燒廢物的煙氣排放不當(dāng)時(shí),系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行無法保持穩(wěn)定,煙氣堵塞在系統(tǒng)設(shè)備當(dāng)中,會造成設(shè)備被污染,也限制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。鑒于該種情況,需要對整個(gè)焚燒控制系統(tǒng)進(jìn)行溫度、煙氣以及氣壓等指標(biāo)控制,并做好成分監(jiān)測工作,對于鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查,確保在對焚燒系統(tǒng)進(jìn)行廢棄物投放時(shí),系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備處于聯(lián)動(dòng)控制狀態(tài),有效達(dá)到預(yù)防污染的目的。
根據(jù)上述燃燒工藝處理流程可以了解到,危險(xiǎn)廢物處理環(huán)節(jié)會遺留下廢氣或廢渣,這些物質(zhì)中毒害過多,如直接向自然環(huán)境排放,會導(dǎo)致有害物質(zhì)傳播。因此,將燃燒所形成的有害物質(zhì)進(jìn)行工藝處理顯得尤為重要。在處理廢氣中的有害物質(zhì)時(shí),主要開展以下幾項(xiàng)措施。
(1)將轉(zhuǎn)窯的溫度進(jìn)行合理控制,保證溫度的穩(wěn)定性,在廢棄物進(jìn)行燃燒時(shí)能夠處于完全燃燒狀態(tài),此時(shí)有害物質(zhì)也因此受到影響,處于充分燃燒狀態(tài),生成的廢渣或廢氣中有害物質(zhì)含量會隨之降低。
(2)焚燒危險(xiǎn)廢物期間,須率先做好模型構(gòu)建,以預(yù)測控制技術(shù)方式模擬轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒情況,對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,做好轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。此時(shí)工作人員可以根據(jù)自身的專業(yè)知識對廢物燃燒條件作出判斷,及時(shí)做好設(shè)備調(diào)整,避免廢物燃燒產(chǎn)生過多的有害物質(zhì)。該種廢物燃燒處理方式先進(jìn)且科學(xué),能夠盡快達(dá)成危險(xiǎn)廢物處置目標(biāo)。
(3)處置危險(xiǎn)廢物需要控制氣體排放。先檢測危險(xiǎn)廢物堆放現(xiàn)場的空氣質(zhì)量及環(huán)境狀態(tài),了解廢物焚燒期間廢氣的釋放是否符合廢物處置規(guī)范。監(jiān)控廢物焚燒過程中的各項(xiàng)指標(biāo),做好廢氣的控制與處理工作,選擇恰當(dāng)?shù)膹U氣處置手段,及時(shí)規(guī)避因廢氣所造成的環(huán)境污染問題。
在環(huán)境污染廢棄物焚毀中,所生成的危害產(chǎn)物大部分包含在廢氣或廢渣當(dāng)中,如果僅嚴(yán)格規(guī)范廢物焚燒流程,忽視燃燒過后的殘?jiān)约帮w灰管理,必然會導(dǎo)致殘?jiān)帮w灰大量進(jìn)入到空氣環(huán)境當(dāng)中,并對環(huán)境造成嚴(yán)重危害。鑒于該種情況,處置燃燒過后的飛灰、殘?jiān)?,可以遵照以下辦法:對在高危險(xiǎn)性廢棄物燒毀流程中所形成飛灰、設(shè)備內(nèi)部廢渣,經(jīng)過適當(dāng)技術(shù)處置之后可以進(jìn)行再排放或第二次利用。
(1)在處置飛灰方面應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的化學(xué)分析檢查,經(jīng)檢查合格后方可排放。
(2)在對含銅金屬殘?jiān)幹煤?,因?yàn)槔锩娲嬖谥笈亟饘傥廴?,所以需要先通過蒸發(fā)除鹽等物理、化工技術(shù)手段處置,隨后完成殘?jiān)奶幹霉ぷ鳌?/p>
在處置殘?jiān)陂g,需要遵從循環(huán)利用原則,檢查可利用殘?jiān)鼱顟B(tài),剔除不可利用殘?jiān)?。如此一來,?guī)避焚燒殘?jiān)鼛淼沫h(huán)境污染問題,也能有效節(jié)約生態(tài)資源。
廢棄物的肆意污染會對自然環(huán)境產(chǎn)生不可逆的損害,對人類的健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。廢棄物管理措施為:要加強(qiáng)廢棄物管理的工作力度,對廢棄物進(jìn)行化學(xué)成分分析,并加以嚴(yán)格密封管理;對密封處理后的工業(yè)廢渣通過各種手段減少毒性,從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);把經(jīng)過減毒、降毒、處置過的垃圾,經(jīng)過安全固化預(yù)處理以后一并回填。保證廢渣處置過程在科學(xué)嚴(yán)格的監(jiān)測檢驗(yàn)之下,在達(dá)到安全、無害、無污染的標(biāo)準(zhǔn)后,實(shí)行綠色科學(xué)處置。此外,在整個(gè)危險(xiǎn)廢物處置過程中,因?yàn)榇罅抗I(yè)機(jī)器的應(yīng)用,作業(yè)人員必須經(jīng)過一系列的安全、技術(shù)訓(xùn)練后方能上崗工作,需注意大型機(jī)器尤其是鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等的噪聲污染,以防止傷害工人的聽力神經(jīng)系統(tǒng),從而確保安全生產(chǎn)。
要真正消除危險(xiǎn)廢物燃燒帶來的環(huán)境污染問題,就必須重視整個(gè)處理過程的達(dá)標(biāo)排放。首先,在危險(xiǎn)廢物進(jìn)入燃燒系統(tǒng)焚燒以前,必須保證廢物的比熱值要達(dá)到平衡狀態(tài),并且廢物的形態(tài)一致,有害物質(zhì)的排放也要在法律規(guī)定的范圍內(nèi)。另外,環(huán)境自動(dòng)化管理技術(shù)水平的提升也是研究的關(guān)鍵,因?yàn)槔贌芾硎且豁?xiàng)具體的工程,并不是單方面就能夠?qū)崿F(xiàn)的,在具體的焚燒處理工作過程中,必須仔細(xì)地檢查和考察各個(gè)環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量,還必須通過先進(jìn)的預(yù)測管理、模糊控制等手段加以有效管理,這樣整個(gè)危險(xiǎn)廢棄物的焚燒處理工作將科學(xué)高效地完成,而環(huán)境的污染物也將相應(yīng)減少。
在實(shí)施危險(xiǎn)廢物焚燒的處理過程中,必須把廢物處置工作當(dāng)成一項(xiàng)全面系統(tǒng)性的工作,對燃燒所形成的煙塵等污染物質(zhì)進(jìn)行合理高效地處置,如此才能夠確保危險(xiǎn)廢物處理過程中沒有對周圍環(huán)境產(chǎn)生二次污染,使整體環(huán)境污染的防治工作切實(shí)有效,從而最大限度地降低大氣環(huán)境中污染物質(zhì)含量。同時(shí)要確保焚燒處理工程中廢渣和粉末等物料得以合理控制,減少危險(xiǎn)廢棄物對大氣環(huán)境的影響。