危險廢物焚燒技術是通過高溫氧化分解廢物中有毒有害成分(尤其是有機污染物)的重要無害化處理手段,需滿足 “破壞去除率高、二次污染可控” 的要求。以下是常用的焚燒技術分類及特點:
一、按焚燒爐結構與工作原理分類
1. 回轉窯焚燒爐
結構:由傾斜旋轉的鋼制圓筒(內襯耐火材料)、燃燒器、進料系統、煙氣處理系統組成。
工作流程:危險廢物(固態、液態或污泥)從窯尾進入,隨筒體旋轉向窯頭移動,與窯頭燃燒器產生的高溫火焰(800-1000℃)接觸,完成干燥、熱解、燃燒過程,殘渣從窯頭排出。
適用范圍:適應性強,可處理多種形態廢物(如廢油漆、廢樹脂、醫療廢物、含油污泥等),尤其適合處理 heterogeneous(成分復雜)廢物。
優勢:操作靈活,對廢物形態和熱值波動耐受性高;
不足:占地面積大,投資較高,煙氣中顆粒物含量較高,需加強除塵。
2. 液體噴射焚燒爐
結構:立式或臥式燃燒室,配備高壓噴嘴將液態危險廢物(如廢溶劑、廢油、有機廢液)霧化后噴入爐膛。
工作流程:霧化后的液體廢物與空氣充分混合,在燃燒室(1000-1300℃)中迅速燃燒,氣態產物經后續凈化處理。
適用范圍:僅適用于流動性好、熱值較高的液態廢物(如甲醇廢液、廢潤滑油等),需控制黏度(避免噴嘴堵塞)。
優勢:燃燒效率高(霧化后接觸面積大),設備緊湊;
不足:對廢物性質(如含水率、黏度)要求嚴格,無法處理固態或高固態廢物。
3. 固定床焚燒爐
結構:爐排(固定或活動)作為燃燒平臺,分為單層爐排、多層爐排等類型,常見于醫療廢物焚燒。
工作流程:固態廢物(如廢針管、污染敷料)置于爐排上,通過下方或側面通風,在爐排上從干燥段→燃燒段→燃盡段逐步完成焚燒(溫度 700-1000℃)。
適用范圍:主要處理小型醫療廢物、塊狀固態危險廢物(如廢橡膠、廢塑料)。
優勢:結構簡單,投資低,適合小批量處理;
不足:燃燒均勻性較差,易產生局部低溫區(可能導致二噁英生成),需嚴格控制爐溫。
4. 流化床焚燒爐
結構:底部設有布風板,爐膛內填充石英砂等惰性顆粒,通過熱風使顆粒呈 “流化狀態”(類似液體沸騰)。
工作流程:危險廢物(破碎后固態或污泥)投入流化床,與高溫流化顆粒(800-950℃)劇烈混合,快速完成燃燒,殘渣從底部排出。
適用范圍:適合處理低熱值、高水分廢物(如污泥、廢生物質),或需低溫穩定燃燒的廢物(如含氯廢物,減少二噁英)。
優勢:傳熱效率高,燃燒充分,對廢物粒度要求低;
不足:需預處理破碎廢物(粒徑通常<50mm),風機能耗較高,易產生床料磨損。
5. 等離子體焚燒爐
結構:利用等離子體發生器(電弧放電或射頻放電)產生高溫等離子體(溫度可達 5000-10000℃),形成反應區。
工作流程:危險廢物進入等離子體高溫區,瞬間被分解為原子或小分子(如 H?、CO、金屬單質),后續經冷卻、凈化處理。
適用范圍:處理高毒性、難降解廢物(如含多氯聯苯 PCB、廢電池、放射性廢物等)。
優勢:破壞去除率(可達 99.99% 以上),無二噁英等二次污染;
不足:設備投資大,運行成本高(能耗高),僅適用于特殊高風險廢物。
二、按廢物形態針對性設計的技術
醫療廢物專用焚燒爐:多采用 “二次燃燒” 設計(一次燃燒室 700-800℃分解,二次燃燒室 1000℃以上徹底破壞病原體),配備防腐蝕煙氣處理系統(因含氯塑料多)。
廢電池焚燒系統:常與回轉窯結合,通過控制溫度(500-800℃)實現電池外殼燃燒、電解液分解,后續回收金屬(如鉛、鎳)。
含氯廢物焚燒技術:需采用 “高溫 + 停留時間延長” 設計(如二燃室溫度≥1100℃,煙氣停留≥2 秒),并配合急冷系統(避免二噁英再合成)。
三、核心技術要求
無論哪種焚燒技術,均需滿足 **“3T+1E” 原則 **:
Temperature(溫度):關鍵組分破壞溫度(如有機物≥850℃,含氯廢物≥1100℃);
Time(時間):煙氣在高溫區停留時間≥2 秒;
Turbulence(湍流):廢物與空氣充分混合(確保燃燒完全);
Excess Air(過量空氣):提供充足氧氣(過量空氣系數 1.2-1.5)。
同時,需配套完善的煙氣處理系統(如脫酸、脫硝、除塵、活性炭吸附),控制酸性氣體(HCl、SO?)、重金屬、二噁英等污染物排放。
不同焚燒技術的選擇需結合廢物性質(形態、成分、熱值)、處理規模及環保要求,目前回轉窯焚燒爐因適應性強,是國內外處理危險廢物的主流技術;而流化床、等離子體等技術則在特定場景(如污泥、高毒廢物)中發揮補充作用。
