干货!危废焚烧处理回转窑设计时要着重考虑这几点!

危险废物

危险废物是一种特殊的固体废物,它具有一定的腐蚀性、毒性、反应性、易燃性、放射性等特点。根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,危险废物是被国家列入《危险废物名录》,或者经过国家相关部门测定符合危险废物相关标准的物质。

危险废物存在的危害:

1)对大气环境的污染。长时间堆放的危险废物中可能存在细微颗粒以及粉尘,会随着风向漂流,进入大气层,或者是飘向更远的地方。有毒有害废物在大气中,还有可能发生化学反应,造成二次污染物,危害人体健康。除此之外,堆积的废物中可能产生不同程度的恶臭和有毒气体造成大气污染。

2)对土壤环境的影响。首先,危险废物的任意堆放会占用大量的土地、破坏植被、改变土壤性质片结构。另外,土壤是许多细菌、真菌等微生物寄居的场所,微生物片周围环境构成一个完整的生态系统。当对危险废物处置不善时,废物所含重金属离子和一些难降解有机污染物会渗入到土壤中,导致微生物生理活动受到影响其至死亡,最终破坏土壤的生态净化能力,并且土壤遭到污染,恢复代价极大且时间漫长。

3)对水体的影响。危险废物的乱堆乱放后,其废物自身存在的有害物质会随着降水以及随风迁徙进入河流与湖泊,导致水生物无一存活,而且还会污染饮用水水源,危害人体健康。不合理的贮存和填理时,产生的渗滤液会渗透到土壤,进入地下水,造成地下水污染。

危废焚烧技术

焚烧是一种高温处理技术,危险废物经高温焚烧后可以减少体积,同时减少或去除有害物质,焚烧所产生的高温烟气,经余热锅炉换热产生高温蒸气,用来供热和发电,进行能量回收。危险废物焚烧的工艺流程和焚烧炉的结构形式主要和废物的种类、性质及燃烧特性相关。目前,用于焚烧的炉型主要有炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、立式焚烧炉、回转窑。炉排焚烧炉主要应用于生活垃圾的焚烧。流化床焚烧炉主要应用于均质燃料的燃烧,立式焚烧炉主要应用于液体和气体的直接燃烧。回转窑主要应用于危险废物和医疗垃圾的焚烧,能够处理固体废物、液体废物、气体废物等各种形态的废物。本项目危险废物原料有废液、黏性废液以及固态废物,适合选用适应性广,技术成熟,运行稳定的回转窑+二燃室焚烧工艺对本项目的危险废弃物进行焚烧处理。危险废物焚烧处理工艺过程包括预处理及进料系统、焚烧系统、余热利用系统、烟气急冷系统、烟气净化系统及其他辅助系统。

危险废弃物处理设计中的问题:

1 预处理系统

由于危险废弃物中含有部分易燃物质,为防止危险废物破碎过程中可能产生火灾、爆炸等工况,破碎机系统配置注N2控氧系统,破碎机插板阀前后配置氧含量检测功能。一旦氧含量高于6%,系统自动关闭上下液压闸门,启动按钮系统完成注N2、氧量检测、排料等功能。同时为保证插板阀的可靠运行,破碎机系统进出口设置液压插板门,双重保护。

2 进料密封及处理

回转窑的窑头进料系统很容易引起回转窑窑头回火,因此有必要设计双液压翻板门来保证运行时的安全。进料时,两级液压门不能同时打开,上部进料斗料位到达设定值时,上部液压门自动打开,落料完毕后,上部液压门关闭,下部液压门打开,固废通过溜槽进入回转窑。入料溜槽和两个液压门之间的中间料斗采用软水冷却。整个进料过程在密封和冷却状态下运行,确保安全运行。

3 回转窑结焦问题及处理

在以往的项目运行中,经常会发生回转窑尾部结焦问题。这是由于回转窑的燃烧机安装在窑头,燃烧温度很高,当入料中含有低熔点盐类的废料时,灰渣很容易变成熔融态,这些灰渣接近窑尾时,燃烧温度较低,熔融的灰渣容易粘结在耐火材料上。本项目设计的回转窑长度为11m,也极易发生结焦问题。本次设计直接进行优化,将回转窑尾部插入二燃室,和二燃室共享一个出渣口,二燃室底部设置大开口出渣(3300X800mm),便于大颗粒渣块落渣。同时在二燃室底部设置多组分燃烧机,保证二燃室的燃烧温度高于1100℃,同时提升回转窑窑尾温度,从运行参数看,窑尾温度可达1000℃以上,保证熔融的渣直接落到底部的水封捞渣机内。废料进炉焚烧前,对入炉废物进行合适的配伍,除上文提及的热值配伍之外,还需对各种废料进行化验。对含有低熔点盐类的废料,必须进行掺合方可入炉。运行时,需要操作人员对回转窑二燃室的的焚烧温度,一次风和二次风的合理配比,确保回转窑和二燃室的稳定燃烧。同时,运行人员要经常巡检,一旦从窑尾观察镜观测到有结焦现象,要更换热值高、不含低熔点盐类的废物进行焚烧,提高窑尾温度,尽量慢慢将结焦融化。二燃室两边需设置可开启的观察孔。目前,该项目调试成功后,在保运的半年内未出现窑尾结焦事件。

4 锅炉积灰腐蚀问题及处理

余热锅炉积灰和受热面腐蚀室是危废焚烧中常见的问题,常见的余热锅炉布置方式有卧式余热锅炉和立式余热锅炉,卧式余热锅炉在危废燃烧中应用较少,主要就是卧式布置的余热锅炉容易积灰和腐蚀。本项目采用的是单锅筒自然循环立式水管锅炉。该锅炉由2个辐射直立烟道组成,四周是膜式壁,不设对流蒸发面和省煤气器,防止锅炉积灰。吹灰方式采用蒸汽吹灰,可以有效的去除积灰。设计时,进入过热器的烟气温度不超过650℃,保证过热器管壁温度低于450℃,避免过热器高温氯腐蚀。同时,在长期运行中,二燃室温度要控制在1200℃以下,避免超温运行导致过热器腐蚀,以及高温燃烧导致的氮氧化物超标问题。

5 两级湿法脱酸系统腐蚀问题

洗涤塔和吸附塔为了增大烟气与反应碱液的接触面积,延长烟气与碱液的反应时间,内部均设置了多面空心鲍尔环填料,其材质为聚丙烯,具有良好的耐酸性腐蚀性能以及耐碱性腐蚀性能。洗涤塔和吸附塔本体选用耐腐蚀的玻璃钢材质。本项目由于洗涤塔吸附塔设置在引风机之前,为保证洗涤塔和吸附塔的强度,选用碳钢内衬玻璃钢形式。洗涤塔上部急冷段采用规整陶瓷填料,急冷段使用特制的耐高温玻璃钢材质。所有的循环管路全部采用碳钢内衬FRP材质确保系统的稳定运行。

结 语

我国经济发展相对较平稳,危险废物产量也会相对稳定,在今后很长一段时间内处理处置主导方法仍以回收综合利用、填理和焚烧为主。但由于土地资源的不断减少,安全填理处置可能会呈现下降趋势。而对于焚烧处置,随着焚烧工艺和流程的不断更新,各种焚烧炉的改进,烟尘、尾气净化技术的推新,焚烧能量回收率不断提高,焚烧处置方法也越来越完善和现代化。相信不久的将来,焚烧处置方法在危险废物的处理处置方法中所占比例会不断增加。

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关于举办“全国医疗/医药领域危险废物处置技术与管控规范专题研讨暨企业观摩交流会”的通知

会议背景

我国医疗、医药和化工行业产生的危险废物种类多、成分复杂、毒害性大,收集转运和处置均属难题。近期,国家卫生健康委、生态环境部等十部门印发了《医疗机构废弃物综合治理工作方案》(国卫医发〔2020〕3号),生态环境部亦印发了《关于提升危险废物环境监管能力、利用处置能力和环境风险防范能力的指导建议》(环固体〔2019〕92号),以上文件的颁布实施给医疗/医药行业危险废物处理处置发展带来了新要求新机遇和新挑战。鉴于此,《环境工程学报》与国家环境保护汞污染防治工程技术中心拟于2021年4月8-10日在杭州共同举办 “全国医疗/医药领域危险废物处置技术与管控规范专题研讨暨企业观摩交流会”,面向企业技术人员和行业管理人员开展针对性培训和研讨。
届时,主办方将邀请医疗/医药行业危险废物处理处置专家与参会代表面对面、点对点地剖析问题、答疑解惑。会议将以技术研讨、案例分享及现场观摩等形式,围绕应对新挑战、把握新机遇的需求,助力医疗/医药行业危险废物处理处置设施能力提升,支持设施运行单位完善运行管理和科学防范风险体系建设,进而推动行业发展和技术进步。

会议组织

主办单位

《环境工程学报》编辑部

国家环境保护汞污染防治工程技术中心

协办单位

浙江微盾环保科技股份有限公司

支持单位

中国科学院大学资源与环境学院

国家环境保护危险废物处置工程技术(沈阳)中心

危废产业技术创新联盟

微盾纽斯特(杭州)环保科技有限公司

杭州大地维康医疗环保有限公司

中节能清洁技术发展有限公司

北京高能时代环境技术股份有限公司

媒体单位

环境工程学报

环境保护科学

承办单位

固废/危废知库

北京神州共创环境科技有限公司

会议时间、地点

2021年4月8-10日(8日报到,9日全天-10日上午会议,10日下午企业观摩)

地点:杭州 (下一轮通知公布具体会议地点)

会议内容

主题一:政策篇

1.推进医疗机构废弃物综合治理,提升国家整体管理水平;

2.“十四五”医疗废物收集处理设施补短板的思考和建议;

3.医疗废物优化处置技术和管理体系的创新及发展;

4.我国医疗废物政策法规标准体系解读;

5.区域医疗废物处理处置能力完善提升带来的机遇与挑战。

主题二:技术篇

6.医疗废物摩擦热处理技术及应用;

7.医疗废物高温蒸气处理技术的原理及研究进展;

8.医疗废物微波消毒处理设施优化运行实践;

9.医疗废物化学消毒处理设施优化运行实践;

10. 医疗废物焚烧处置设施优化运行实践;

11.医疗废物的辐照处理处置;

12.化学性医疗废物处置技术及实践;

13.医疗机构污泥处理技术及应用实践;

14. 医疗废物全过程信息化管理运行实践;

15. 抗生素菌渣能源化和资源化利用技术与实践;

16. 活性炭固定床在医废焚烧烟气吸附二噁英作用研究;

17.有机砷化合物生产兽药过程中产生的废水处理污泥成分分析;

18.化工医药行业危险废物减量化关键技术;

19.菌渣处理与综合利用集成化技术在生物制药领域的利用;

20.有机化工危废资源高质化关键技术。

主题三:规范管控篇

21.典型工业园区危险废物集中收集管理;

22.制药企业危险废物管理探讨;

23.小散工业源危险废物收集服务延伸;

24.化工园区危险废物减量化综合处置解决方案;

25.医药企业危险废物治理难点解析;

26.化工和医药危废物处理工程设计及产品选型交流

主题四:观摩篇

A.浙江微盾环保科技股份有限公司

浙江微盾环保科技股份有限公司秉承“呵护全球人类健康、以人为本”的企业理念,从意大利纽斯特智能机器人公司Newster System Srl 引进摩擦热(FHT)专利技术,专业从事环境保护专用智能设备的研发、生产及销售,及运营、拓展、大数据服务等业务,是浙江省重点企业。公司研发生产的NW系列医废处置设备已获得两项国际国内发明专利,并获得世界银行和世卫组织的高度认可和推荐,已在德、意、瑞、俄、英等50多个国家推广应用。
2020年7月,经杭州市临安区健康卫生局批示,公司研发生产的NW系列医废处置智能化设备已在杭州市临安区中医院及青山湖街道社区卫生服务中心开展试点工作,运行期间状态良好。截止2021年2月,该试点技术指标达标并通过浙江大学技术评估,经卫生部消毒标准委员会副秘书长李新武老师检测,固体残留物微生物检测的灭菌效果达到99.9999%(已是国际最高灭菌标准,远高于国内平均水平);经浙江华测、浙江华标检测技术有限公司检测,试点废气和废水均达标排放并优于国家标准;2021年2月,试点通过环境保护技术验证评价(ETV)认证,该认证标准基于《医疗废物处理处置污染控制标准》(GB39707-2020)等最新标准政策要求。
2021年1月,我公司基于试点申报的“摩擦热处理(FHT)技术国际发明专利技术医疗废物就地无害化信息化处置微盾大数据中心产业园”项目在浙江省新基建产业创新联盟举办的“数字新基建,浙里领创新”浙江省新基建应用场景创新大赛荣获二等奖。

B.杭州大地维康医疗环保有限公司

杭州大地维康医疗环保有限公司成立于1999年,位于杭州市钱塘新区栋梁路111号。承担着杭州市医疗废物集中处置工作,核准经营废物类别HW01医疗废物,核定处置能力4万吨/年。
公司现有员工200余人,处置中心面积13500平方米,主要处理设备8套,收运车辆80辆,建立了医疗废物全过程智慧监管系统,是全国较早实现医疗废物全过程信息化管理的单位,保证了杭州市医疗废物集中处置管理达到全国领先水平。
公司经多年发展,已建立覆盖全市14个区县(市)涵盖省级医院至乡村卫生所各级医疗机构的医疗废物收运服务体系。其中,直接上门收运的医疗卫生机构3872家,其他偏远或较小的社区卫生服务站点及村卫生室按照卫生行政主管部门的要求通过“小箱进大箱”的模式送到当地社区卫生服务中心或乡镇卫生院暂存再由公司收集处置。全市范围内医疗废物收集覆盖率达100%。对有床位的医疗机构提供每日一次、无床位机构每2天一次的上门收运服务。对所有上门服务医疗机构统一提供按照《医疗废物专用包装袋、容器和警示标志标准》制作的包装袋、利器盒及周转箱。
公司目前采用医疗废物环氧乙烷化学消毒、破碎最终送生活垃圾焚烧厂处置的工艺。处置工艺符合《医疗废物化学消毒集中处理工程技术规范(试行)》(HJ/T228-2006)所规定达到的微生物杀灭指标,实现日产日清。
2020年公司共收集处置医疗废物2.84万吨。新冠疫情发生以来,公司承担了全市新冠肺炎定点医院疑似、确诊病例产生的医疗废物收集处置任务及全市集中、居家隔离医学观察点医疗废物包装容器(袋)的发放任务,被评为杭州市抗击新冠疫情先进集体。
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