处理危险废物常用的焚烧技术有哪些？

2025-08-06 08:20:53    0次浏览

危险废物焚烧技术是通过高温氧化分解废物中有毒有害成分（尤其是有机污染物）的重要无害化处理手段，需满足 “破坏去除率高、二次污染可控” 的要求。以下是常用的焚烧技术分类及特点：

一、按焚烧炉结构与工作原理分类

1. 回转窑焚烧炉

结构：由倾斜旋转的钢制圆筒（内衬耐火材料）、燃烧器、进料系统、烟气处理系统组成。

工作流程：危险废物（固态、液态或污泥）从窑尾进入，随筒体旋转向窑头移动，与窑头燃烧器产生的高温火焰（800-1000℃）接触，完成干燥、热解、燃烧过程，残渣从窑头排出。

适用范围：适应性强，可处理多种形态废物（如废油漆、废树脂、医疗废物、含油污泥等），尤其适合处理 heterogeneous（成分复杂）废物。

优势：操作灵活，对废物形态和热值波动耐受性高；

不足：占地面积大，投资较高，烟气中颗粒物含量较高，需加强除尘。

2. 液体喷射焚烧炉

结构：立式或卧式燃烧室，配备高压喷嘴将液态危险废物（如废溶剂、废油、有机废液）雾化后喷入炉膛。

工作流程：雾化后的液体废物与空气充分混合，在燃烧室（1000-1300℃）中迅速燃烧，气态产物经后续净化处理。

适用范围：仅适用于流动性好、热值较高的液态废物（如甲醇废液、废润滑油等），需控制黏度（避免喷嘴堵塞）。

优势：燃烧效率高（雾化后接触面积大），设备紧凑；

不足：对废物性质（如含水率、黏度）要求严格，无法处理固态或高固态废物。

3. 固定床焚烧炉

结构：炉排（固定或活动）作为燃烧平台，分为单层炉排、多层炉排等类型，常见于医疗废物焚烧。

工作流程：固态废物（如废针管、污染敷料）置于炉排上，通过下方或侧面通风，在炉排上从干燥段→燃烧段→燃尽段逐步完成焚烧（温度 700-1000℃）。

适用范围：主要处理小型医疗废物、块状固态危险废物（如废橡胶、废塑料）。

优势：结构简单，投资低，适合小批量处理；

不足：燃烧均匀性较差，易产生局部低温区（可能导致二噁英生成），需严格控制炉温。

4. 流化床焚烧炉

结构：底部设有布风板，炉膛内填充石英砂等惰性颗粒，通过热风使颗粒呈 “流化状态”（类似液体沸腾）。

工作流程：危险废物（破碎后固态或污泥）投入流化床，与高温流化颗粒（800-950℃）剧烈混合，快速完成燃烧，残渣从底部排出。

适用范围：适合处理低热值、高水分废物（如污泥、废生物质），或需低温稳定燃烧的废物（如含氯废物，减少二噁英）。

优势：传热效率高，燃烧充分，对废物粒度要求低；

不足：需预处理破碎废物（粒径通常＜50mm），风机能耗较高，易产生床料磨损。

5. 等离子体焚烧炉

结构：利用等离子体发生器（电弧放电或射频放电）产生高温等离子体（温度可达 5000-10000℃），形成反应区。

工作流程：危险废物进入等离子体高温区，瞬间被分解为原子或小分子（如 H₂、CO、金属单质），后续经冷却、净化处理。

适用范围：处理高毒性、难降解废物（如含多氯联苯 PCB、废电池、放射性废物等）。

优势：破坏去除率极高（可达 99.99% 以上），无二噁英等二次污染；

不足：设备投资大，运行成本高（能耗高），仅适用于特殊高风险废物。

二、按废物形态针对性设计的技术

医疗废物专用焚烧炉：多采用 “二次燃烧” 设计（一次燃烧室 700-800℃分解，二次燃烧室 1000℃以上彻底破坏病原体），配备防腐蚀烟气处理系统（因含氯塑料多）。

废电池焚烧系统：常与回转窑结合，通过控制温度（500-800℃）实现电池外壳燃烧、电解液分解，后续回收金属（如铅、镍）。

含氯废物焚烧技术：需采用 “高温 + 停留时间延长” 设计（如二燃室温度≥1100℃，烟气停留≥2 秒），并配合急冷系统（避免二噁英再合成）。

三、核心技术要求

无论哪种焚烧技术，均需满足 **“3T+1E” 原则 **：

Temperature（温度）：关键组分破坏温度（如有机物≥850℃，含氯废物≥1100℃）；

Time（时间）：烟气在高温区停留时间≥2 秒；

Turbulence（湍流）：废物与空气充分混合（确保燃烧完全）；

Excess Air（过量空气）：提供充足氧气（过量空气系数 1.2-1.5）。

同时，需配套完善的烟气处理系统（如脱酸、脱硝、除尘、活性炭吸附），控制酸性气体（HCl、SO₂）、重金属、二噁英等污染物排放。

不同焚烧技术的选择需结合废物性质（形态、成分、热值）、处理规模及环保要求，目前回转窑焚烧炉因适应性强，是国内外处理危险废物的主流技术；而流化床、等离子体等技术则在特定场景（如污泥、高毒废物）中发挥补充作用。