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危险废物集中处置工程规划设计
和处置[1]。 随着我国改革开放深入,经济发展,工业生产规模的不断扩大,工 业固体废物尤其是工业危险废物的产生量也随之增加。而且危险废物种 类较多、成分复杂,引起诸多的环境问题: 有些企业没有配套的废物回收设施或处理成本太高,将危险废物送 给没有相关资质的企业回收、处理,数量少的或随意堆存或混入生活垃 圾中填埋,污染环境。 许多企业在进行危险废物综合利用和处理时,因设施简陋,技术落 后,操作人员专业水平参差不齐,管理不善,二次污染突出。部分企业 为了追求眼前利益,只注重对有效益的成分回收,其余的转嫁或不达标 排放,造成环境污染的隐患。 目前危险废物处理和利用的监督相对比较薄弱,市场化机制、体制 和法规不健全(包括处理费用标准及收取办法)。废物交换、利用、处 理的信息和物流不能畅通,一方面废物没有出路,另一方面废物处理运 营企业难以维持。据国家有关部门统计,全国危险废物年产生量1000万 吨左右,集中处理运营的企业约500家,年处理能力600万吨左右,达产 率约40%。
2.2建设内容与处理规模
危险废物集中处置工程建设的内容及其规模,主要根据项目所服务 的区域内危险废物种类及其产生数量确定。但是,在规划中还需要注意 以下几点:
(1)必须对危险废物的申报和统计资料进行核对,对其中数量大 或危险性高的废物应该进行现场核实。
(2)各处理设施的处理能力,必须将本项目危险废物处理过程中 产生的二次废物的处理包含在。
的含量,则余热锅炉使用寿命会大大缩短。
入炉酸性物含量一般控制:Cl:小于2%,P、F:小于0.4%、S小于
2%。
农药等剧毒危险废物,含有机重金属类物质,应均匀限制炉焚
烧。
③适当混合处理,使爆炸物\高粘稠物得到稀释,泥状物夹在块状
中,以利于燃烧。
(2)焚烧炉选择
各种焚烧炉对物料的适应性见表3—1。
表3—1 各种废物焚烧炉的适用性
②控制酸性污染物和重金属含量:控制废物中酸性物含量,保证焚
烧设备不受腐蚀和尾气达标排放。卤化有机物不仅影响废物的热值,也
影响燃烧后烟气的酸性气体含量和烟气处理系统的运行效果,控制不当
还易造成氯气的产生,其腐蚀性更大。
危险废物中磷主要是有机磷化物,焚烧产生的P2O5在400-700℃会 对金属产生加大的腐蚀,此温度区域为余热锅炉区域,如果不控制好磷
2.4其他配套设施
(1)危险废物检验 危险废物集中处置中心的检验设施、仪器,应满足本中心的检验测 试需要。由于危险废物成分复杂,浓度差异大,配置仪器应该能够检测 需要日常监控的各种污染物。重要的仪器包括不同灵敏度的原子吸收分 光光度计、气相色谱仪、离子色谱仪、色质联谱仪、测汞仪、放射性检 测仪等。 (2)危险废物暂存库 危险废物暂存库的容量应该有一定的富裕空间。一般可以按年处理 量的30%预留,其中包括10%~20%的正常富裕量、5%~10%的社会应急 处理量。车间内暂存库一般按15日处理量确定。此外,应该把需要交换 的和可回收的废物、有毒废物、具有反应产生污染的废物与其他废物分 开存放、易燃易爆废物应单独存放。而且有毒废物、易燃易爆废物暂存
危险废物集中处理处置项目建设,在我国已经开展了十多年时间, 目前正在全面的规划和实施之中。就现阶段危险废物处理处置项目状况 而言,由于机制问题,一方面缺少建设资金,大部分投资由政府或国债 负担;另一方面缺少技术和经验,可供参考的示范工程甚少;还有从事 危险废物处理处置的专业队伍不足,经验有限。由于目前国家颁布实施 的危险废物处理技术标准还不够齐全,难以监督控制。因此,此类项目 建设的质量主要依靠规划和设计成果的质量。在此,根据作者多年从事 危险废物处理处置设计工作经验,提出以下几个主要方面浅显的看法, 供同行们商讨,以求达到抛砖引玉的效果。
是是
是
否
是
否
含卤素有机物废物 是 是 是 否 是
是
含水/有机污泥
是是否是是
否
对于混合型废物,按现行标准宜采用回转窑炉焚烧;形态单一或基 本没有变化的废物可以根据技术经济条件选择其他炉型处理。焚烧过程 应该控制好温度、时间和混合度,烟气中余氧控制在6%~10%。为了分 解焚烧产生的二恶英,烟气需要经过二燃室1100℃以上高温,停留2秒 以上的充分燃烧,但不宜超过1400℃,以控制NOx产生。
2001年我国发布了《危险废物污染防治技术政策》(环发[2003]199 号文件),确定2005年全国重点区域和城市的危险废物要得到妥善贮 存,有条件的实现安全处置。2010年重点区域和城市的危险废物基本实 现无害化处理处置。2015年所有城市的危险废物基本实现无害化处理处 置。多氯联苯、爆炸性、放射性废物在我国一般单独管理
废物处理总体工艺是在图2—1最下一栏的右边四种方法中选择一种或多 种。
1.清运方式及收运容器 2.验证联单内容 3.初步的处理方法
危险废物 产生单位 危险废物基本资料如废物数量、形态及成分等 主管部门 暂存、交换 接收、计量、分配、预处理 废水净化
焚烧及烟气处理
安全 填埋场 综合利用
·安排运输车辆及容器 ·按五联单核对数据 ·采集具有代表性样品
2. 厂址选择与总体规划
2.1厂址选择
尽管现行危险废物集中处置工程系列技术规范中,已经对如何进行 厂址的选择,有比较明确的规定,必须严格执行。但是,在实际操作中 还需要注意以下几点:
(1)危险废物集中处置工程的选址,应该靠近危险废物的主要产 生地,以减少收集运输过程风险发生的因素,同时减少运输设备的投资 和运输费用。否则,可能造成处理成本过高,不利于市场竞争。
废物种类
水泥 回转 多层 多膛 流化 热解+焚烧 窑窑炉炉床炉
可燃固体
是是是是是
是
可燃粒状匀质固体 否 是 是 是 是
是
不规则大块度(板 架等)
否是
否
否
否
是
低熔点废物(焦油 等)
是是
是
是
是
是
含易熔灰尘有机物 否 是 是 否 否
是
气态有机物
否是是否否
是
受有机物污染的废 水
限制
限制
限制
否
否
否
有机液体(包括卤 化物)
(2)用于建设的场地的地形高差不宜太大,特别是安全填埋库区 边坡不宜大于1∶3。危险废物处置设施的规模不大,场地比较小,如果 高差太大,不仅工程量大,而且各个车间的物料及废物运输难度加大,
泄漏的风险也将增大。 (3)在选址前除进行现场踏勘和地质调查外,对备选厂址(至少2
个)必须进行必要的工程地质和水文地质勘察,对工程投资影响大的设 施部位应布置勘测点。目前许多业主因前期资金投入不足,没有按要求 进行工勘,造成地基处理费用大大超过批准的建设投资,这样在总投资 有限制的条件下,最终将影响整个项目的总体效果。
危险废物集中处置工程设计中值得关注的几个问题
曹学新 张宏伟 南昌有色冶金设计研究院,330002
摘要:本文通过总结危险废物集中处理处置项目设计经验,从厂址 的选择到主体工程及配套设施的设计方面经常遇到的实际问题,提出了 项目设计中值得的关注点,克服盲目性,使项目设计满足使用需要。
关键词:危险废物 处理工程 规划设计 关注点
1.现状
通常将具有毒性、易燃易爆性、腐蚀性、反应性、感染性、放射性 等危险特性的废物称为危险废物[2],由于这些危险废物种类多、性质复 杂、处理困难、危害大,必须严格控制。各国政府已引起高度重视,并 立法规定加以管制。
1983年,联合国环境规划署将危险废物污染与控制列为全球重大环 境问题之一,1989年3月通过了控制危险废物越境转移及其处置的《巴 塞尔公约》,我国是该公约最早缔约国之一。1995年我国颁布了《中华 人民共和国固体废物污染环境防治法》,而且先后公布了《中国21世纪 议程》和《中国环境保护21世纪议程》,把危险废物的管理和处理处置 列为重要内容。
化验及试验机构 危险废物收运机构
稳定化/固化 物/化处理
废物流向 信息流向
外部监控
图2—1 区域性危险废物集中处理处置总体工艺及信息体系 由于危险废物来源广,种类多,不仅性质不同,而且相态、形态、 成分也不一样,每一种废物处理采用的工艺方法有一定的差异,如果一 个工艺只能处理一种废物,不但无法运转,也不经济。因此,处理工艺 既要满足处理特定危险废物需要,又要经济、可靠。规划设计的要点: (1)立足主要种类的危险废物,兼顾次要废物的联合处理; (2)适用多种工艺方法处理的,需要经过比较,优先选用既经济 又效果好的预处理工艺,回收资源后,再最终处置。 如含重金属的高浓度有机废物,可以先采用焚烧处理,使重金属富 集到烟尘或炉灰中,再采用稳定固化工艺处理使重金属安全处置。这可 能比采用物化/生化处理工艺经济。 (3)可按分批处理或间歇式运行的方法,或与连续运转方式相结 合的工艺。以提高设施利用率,减少投资和设备维护费、折旧费等。 (4)生产区初期(前15分种)雨水和消防过程初期产生的污染水 需要收集处理。
(3)焚烧烟气处理 在二燃室排出高温烟气由烟道进入余热锅炉将烟气温度降至600℃ 左右。余热锅炉产生的蒸汽可以作为热源。为防止“二恶英”再合成的机 会,要减少烟气在200~500℃的滞留时间,采取的措施为“急冷”。烟气 在急冷塔内的停留时间小于1s。余热锅炉和急冷塔产生的飞灰进入飞灰 贮仓,送到固化车间进行固化处理。 从急冷塔出来的烟气温度降至200℃左右,进入烟气净化系统。净 化方法有干法、半干法、湿法及干湿组合法。目前集中的危险废物焚烧 烟气的处理,一般采用干湿组合法,常用设备有循环流化床脱酸塔、袋 式除尘器和湿法脱酸系统等。经“急冷”后的烟气进入循环流化床脱酸 塔,SO2和HCl等酸性气体与喷入塔中的消石灰及活性碳和飞灰的混合 粉充分接触,反应形成粉尘状钙盐,同时吸附二恶英和重金属等有害物 质。含尘烟气可以先经过旋风除尘器,收集下来的粉尘,重新回到脱酸 塔中,与新鲜的石灰粉和活性碳共同作用,进行脱酸和脱汞。烟气经过 干法脱酸系统后进入袋式除尘器除尘,最后进入湿法脱酸系统,使烟气 完全达到国家标准,如果湿法脱酸温度偏低,还需采用加热器加热,避 免露点腐蚀及白烟产生,烟气经过加热后通过引风机送往高烟囱达标外 排。 焚烧烟气处理设计应注意烟气成分、温度、湿度、压力,消石灰及 活性碳粒度,反应器、除尘器及滤袋材料选择,湿法脱酸洗涤液循环处 理等。应配套设计相应的仪表和控制系统。