陳亮廣

（廣州雅居樂固體廢物處理有限公司，廣東 廣州 510000）

焚燒是國內(nèi)外處置危險廢物的主要技術(shù)，其在危險廢物處置技術(shù)中占比逐步提高。危險廢物經(jīng)過焚燒處理后可減容80%～90%，減少了后續(xù)填埋處理的占地面積；危險廢物具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性或感染性等特點，焚燒可以減少或者消除危險廢物的這些特性；焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過余熱鍋爐換熱可以實現(xiàn)能量的回收利用。目前，國內(nèi)危險廢物焚燒處置主要以回轉(zhuǎn)窯技術(shù)為主。

1 回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)

危險廢物焚燒處置系統(tǒng)由焚燒系統(tǒng)+余熱回收利用系統(tǒng)+煙氣處理系統(tǒng)+附屬設(shè)施等組成。焚燒系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)窯焚燒爐及上料系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)和助燃系統(tǒng)。

1.1 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐

回轉(zhuǎn)窯焚燒爐：也稱回轉(zhuǎn)窯、回轉(zhuǎn)爐等。主體部分為可旋轉(zhuǎn)的臥式圓筒，根據(jù)焚燒處理量及灰渣熱灼減率＜5%的要求，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)廢物隨著筒體繞軸線的轉(zhuǎn)動從窯頭移向窯尾，因此窯頭一般略高于窯尾，其傾斜度約為5°。回轉(zhuǎn)窯運行時，固體、半固體廢物在窯頭助燃空氣的作用下，完成干燥、燃燒、燃燼的全過程，即物料運動方向與焚燒所產(chǎn)生的煙氣流動方向一致，液體廢物則可通過廢液噴槍噴入爐中[1]。燃燒生成的煙氣由尾部排出引入到二燃室?；剞D(zhuǎn)窯的優(yōu)點是可實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)，能夠適應(yīng)各種類型及危險特性的固體、半固體和可燃液體等危險廢物，工藝技術(shù)可行性指標(biāo)高并易于操作。

回轉(zhuǎn)窯尾下方設(shè)置往復(fù)式爐排（見圖1），主要用于破碎大塊垃圾及焚燒殘渣的燃燼，爐渣通過爐排的運動帶入下方的水封撈渣機，經(jīng)收集后可委托第三方有資質(zhì)的單位處置。

圖1 爐排示意圖

1.2 上料系統(tǒng)

①泵送系統(tǒng)：焚燒液態(tài)危廢，由轉(zhuǎn)子泵將液體從噸桶或儲存罐送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的廢液噴槍并噴入爐內(nèi)焚燒。

②提升機（見圖2）：醫(yī)療廢物（HWO1）具有感染性，不能經(jīng)由料坑暴露。為配合醫(yī)療廢物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的焚燒，需安裝醫(yī)療廢物自動提升和傾倒裝置。醫(yī)療廢物處理工藝的過程是：醫(yī)療廢物從臨時貯存冷庫被小推車推送至焚燒車間，由鏈條輸送系統(tǒng)輸送至提升機并提升至回轉(zhuǎn)窯集料斗，而后通過傾倒裝置將收集箱翻轉(zhuǎn)并傾倒出醫(yī)療廢物，醫(yī)療廢物經(jīng)風(fēng)冷溜槽進入回轉(zhuǎn)窯爐內(nèi)。由于醫(yī)療廢物中有較多的針頭、玻璃瓶、塑料等成分，為防止醫(yī)療廢物焚燒后在爐壁上結(jié)膜，進料的其他危廢與醫(yī)療廢物的混合焚燒比例約為4:1。

圖2 醫(yī)療廢物提升機示意圖

③抓斗：焚燒爐料坑上方需配備一套橋式起重機連同液壓抓斗，用于將料坑內(nèi)固態(tài)物料或半固態(tài)物料抓至焚燒爐頂?shù)逆湴遢斔蜋C，經(jīng)鏈板輸送機輸送至料斗上方經(jīng)重力作用落入回轉(zhuǎn)窯頭，由底部推料機構(gòu)將物料推至回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行焚燒。

1.3 供風(fēng)系統(tǒng)

一次風(fēng)：一次風(fēng)供風(fēng)點在回轉(zhuǎn)窯前端，其主要作用為促進危險廢物的干燥和引燃；爐排風(fēng)：爐排風(fēng)由爐排下部進入，其主要作用是為由回轉(zhuǎn)窯尾落入爐排上的未燃燼的殘渣提供進一步燃燒的氧氣，同時也對爐排進行冷卻，避免過熱的焚燒殘渣對爐排設(shè)備造成損壞；二次風(fēng)：二次風(fēng)由二燃室回轉(zhuǎn)窯出口處偏上方投入，二次風(fēng)具備足夠的風(fēng)速和剛度，能有效地沖散二燃室內(nèi)平行流煙氣，延長高溫?zé)煔庠诙际覂?nèi)燃燒的滯留時間，同時為可燃氣體在二燃室內(nèi)繼續(xù)焚燒提供充分的氧氣，提高可燃氣體利用率與消除率，減少輔助燃料的消耗；冷卻風(fēng)：供風(fēng)部位為回轉(zhuǎn)窯尾部，其作用是保護回轉(zhuǎn)窯尾部耐火材料，確保焚燒系統(tǒng)的長期連續(xù)穩(wěn)定運行。此外，為保證焚燒系統(tǒng)安全運行，回轉(zhuǎn)窯耐火材料需定期更換，一般需18個月更換一次。

1.4 助燃系統(tǒng)

焚燒爐在啟動、或進爐物料熱值偏低且無法自燃時、或焚燒系統(tǒng)二燃室溫度無法達到1 100 ℃以上時，需在窯頭或二燃室內(nèi)通入天然氣或柴油作為輔助燃料，參照整體工況以及排氣中的含氧量來調(diào)節(jié)輔助燃料的用量，使危廢焚燒一直處于最佳狀態(tài)并滿足相關(guān)規(guī)范要求。一般情況下，焚燒爐冷態(tài)啟動為12～14 h，熱態(tài)啟動為2～3 h。因此，合理的入爐配伍方案以及連續(xù)穩(wěn)定運行的焚燒系統(tǒng)能減少設(shè)備的啟停次數(shù)，從而減少輔助燃料的消耗量。

2 協(xié)同醫(yī)療廢物處置分析

醫(yī)療廢物在《國家危險廢物名錄》位列第一位。我國年產(chǎn)約150萬噸以上醫(yī)療廢物，年復(fù)合增速約5%。目前，新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）已成為全球突發(fā)性公共衛(wèi)生事件，在這段時間內(nèi)，我國的醫(yī)療廢物在短時間內(nèi)迅速爆發(fā)增長[2]。

為應(yīng)對新型冠狀病毒感染的肺炎疫情，防止新冠病毒通過醫(yī)療廢物傳播以及造成環(huán)境污染，生態(tài)環(huán)境部于2020年1月28日印發(fā)《新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療廢物應(yīng)急處置管理與技術(shù)指南（試行）》，該指南提出了肺炎疫情醫(yī)療廢物應(yīng)急處置技術(shù)路線：各地因地制宜，在確保處置效果的前提下，可以選擇可移動式醫(yī)療廢物處置設(shè)施、危險廢物焚燒設(shè)施、生活垃圾焚燒設(shè)施、工業(yè)爐窯等設(shè)施應(yīng)急處置肺炎疫情醫(yī)療廢物，實行定點管理。國內(nèi)相當(dāng)一部分危廢焚燒處置廠應(yīng)地方政府指示，例如，雅居樂環(huán)保集團旗下漳州市工業(yè)廢棄物處置利用中心，回轉(zhuǎn)窯每天焚燒75 t醫(yī)療廢物；疫情重災(zāi)地的武漢鳳凰危險廢物處理處置利用中心，回轉(zhuǎn)窯每天焚燒100 t醫(yī)療廢物。

各省或?qū)⒔⑨t(yī)療廢物應(yīng)急處置中心（主要為危險廢物協(xié)同醫(yī)療廢物焚燒應(yīng)急處置中心）。這樣，每當(dāng)突發(fā)疫情時或醫(yī)廢處置中心因設(shè)備故障、違規(guī)違法行為等進行整改或關(guān)停時，應(yīng)急處置中心可以承擔(dān)起應(yīng)急處置任務(wù)。因此，危險廢物協(xié)同醫(yī)療廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒處置技術(shù)的研究和發(fā)展刻不容緩。

3 主要問題及解決措施

目前，國內(nèi)外研究學(xué)者主要集中研究危險廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒處置及醫(yī)療廢物熱解爐處置[3-4]，但對危險廢物協(xié)同醫(yī)療廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒處置的研究較少[5]?，F(xiàn)在應(yīng)用的基礎(chǔ)研究、共性關(guān)鍵技術(shù)仍有待突破，主要體現(xiàn)在：

①醫(yī)療廢物熱值較高、含氯量較高、爐渣量較大[6]；此外，醫(yī)療廢物一般要求焚燒溫度在850 ℃以上，而危險廢物則要求焚燒溫度在1 100 ℃以上，因此醫(yī)療廢物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化特性與危險廢物差異較大[7]，醫(yī)療廢物摻燒在1 100 ℃以上時勢必對危險廢物焚燒系統(tǒng)造成干擾，導(dǎo)致焚燒處理裝置運行效率及穩(wěn)定性受限，且污染物（如HF和HCl、二噁英等）排放波動較大[8]。

②目前的配伍技術(shù)主要為線性加權(quán)配伍。醫(yī)療廢物摻燒危險廢物焚燒后，會產(chǎn)生復(fù)雜的交互反應(yīng)，并不全是簡單的線性加權(quán)關(guān)系，如灰熔點、水分等，由此表現(xiàn)出更強的非線性關(guān)系，會給線性加權(quán)法造成很大的誤差，所以現(xiàn)有的焚燒配伍方法往往不準(zhǔn)確。

針對以上問題，建議明確危險廢物協(xié)同醫(yī)療廢物焚燒處置過程交互反應(yīng)機制，探明配伍過程中特性參數(shù)的非線性特征和加權(quán)計算方法。建立危險廢物與醫(yī)療廢物理化特性、焚燒熱化學(xué)與動力學(xué)機理函數(shù)的數(shù)據(jù)庫。

4 結(jié)論

危險廢物的安全處置一直是人們關(guān)注的問題，而危險廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒處理技術(shù)正好解決了這個難題。回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)具有較好的適應(yīng)性、管理靈活、操作便捷。研究回轉(zhuǎn)窯焚燒處理工藝對提高危險廢物的資源利用率有著重要的意義，以此來促進危險廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒處理工藝的綠色化發(fā)展。