危險廢物處置中心焚燒處置設施性能測試探究

關鍵詞：危險廢物，焚燒處置，性能測試

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.03.038

0 引言

隨著工業化進程的加速，化工行業在為經濟發展作出貢獻的同時，也產生了大量的危險廢物[1]。這些廢物不僅對環境造成了嚴重威脅，還對人類健康產生潛在風險。因此，安全高效的危險廢物處置成為當今社會亟待解決的重要課題。焚燒處置作為一種有效的危險廢物管理技術，以其高溫分解和資源回收的優勢，逐漸成為許多國家和地區的主要選擇[2]。本研究聚焦于某化工焚燒設施的性能測試，旨在通過系統的實驗與分析，評估其在危險廢物焚燒過程中所展現的處理能力與環保效果。該焚燒設施采用先進的多級焚燒技術，結合余熱回收和煙氣凈化系統，設計為雙爐交替運行，以確保在高負荷情況下的穩定性與高效性。通過對入爐廢物的成分分析及焚燒過程的各項性能指標監測，力求全面了解該設施的運行狀況及其對環境的影響。

1 某化工焚燒設施簡介

某化工焚燒設施采用先進的多級焚燒技術，主要包括預處理系統、主焚燒爐、余熱回收系統和煙氣凈化系統等關鍵部分。該設施設計為雙爐（A爐和B爐）交替運行，確保在高負荷情況下依然能夠穩定高效地處理化工廢物。主焚燒爐采用高溫焚燒技術，爐溫可達1100℃，并配備強制供風系統，以保證廢物在焚燒過程中充分燃燒，確保有害物質的分解效率超過99.99%。焚燒過程中，廢物的熱值被充分利用，產生的熱量不僅用于維持焚燒反應，還通過余熱回收系統轉化為蒸汽，進一步用于發電或供熱。煙氣凈化系統則采用“干法脫酸+活性炭吸附+布袋除塵”組合工藝，確保煙氣中有害物質的去除率達到極高水平。具體而言，煙氣在經過干法脫酸裝置后，利用消石灰和活性炭的化學反應去除酸性氣體和重金屬，隨后通過布袋除塵器去除顆粒物，確保排放濃度符合國家環保標準。此外，為了防止氮氧化物的生成，焚燒設施還配備了選擇性非催化還原（SNCR）系統，能夠有效去除煙氣中的氮氧化物，降低環境污染風險。整個焚燒設施的設計與運行均遵循嚴格的環保標準，致力于實現資源的高效利用和環境的可持續發展。

2 入爐廢物分析

該化工焚燒設施收集的入爐廢物主要來源于各類化工生產單位，包括生產過程中的廢料、過期或廢棄的化學品、清洗及維護過程中的污染物、包裝材料等[3]。這些廢物通常含有有機溶劑、重金屬、酸堿物質及其他有害化學成分，具有較強的危險性和污染性。對該焚燒設施的入爐廢物進行物理特性分析，將其劃分為可燃類和非可燃類兩種，其中可燃類占比高達78.45%。具體成分包括：有機溶劑類（30.12%）、塑料包裝材料（20.25%）、紙類（15.80%）、纖維布類（6.28%）、其他可燃物（6.00%）。非可燃類占比為21.55%，主要包括：金屬廢料（8.45%）、玻璃容器（10.30%）、陶瓷及其他無機物（2.80%）。通過對入爐廢物的化學組成進行檢測，發現可燃成分主要為有機溶劑、塑料及紙類等，這些成分的熱值普遍較高，且在焚燒過程中能夠有效釋放熱能，促進廢物的完全燃燒。此外，化工廢物的處理采用熱解焚燒方式，不僅能夠實現廢物的減量化，還能有效分解廢物中含有的有害化學成分，減少對環境的影響。

3 性能測試工作內容

3.1 測試基質及物料投加

（1）性能指標測試。①焚燒爐溫度：測定焚燒爐的工作溫度，確保在規定的溫度范圍內運行。②煙氣停留時間：評估煙氣在焚燒爐內的停留時間，以保證充分的焚燒反應[4]。③燃燒效率：測試焚燒過程中廢物的燃燒效率，確保達到設計標準。④重金屬去除率：檢測焚燒過程中重金屬的去除效率，確保排放物中重金屬含量符合標準。

（2）設備運行參數。①廢物進料特性：分析廢物的進料速率，包括重金屬及有機氯的進料速率。②焚燒工藝參數：煙氣急冷前氧含量；二燃室進出口處溫度；煙氣急冷之前的煙氣流量；煙氣凈化設施出口煙氣流量；焚燒爐進料口處的最小負壓。③凈化設備運行參數：急冷塔進出口溫度；煙氣凈化設施入口氣體溫度；布袋除塵器的壓差；堿性物質及活性炭的噴入速率。

（3）煙氣排放指標。①顆粒物：測定煙氣中的顆粒物濃度。②氮氧化物：評估煙氣中的氮氧化物排放量。③硫氧化物：檢測煙氣中硫氧化物的含量。④揮發性有機物：分析煙氣中的揮發性有機物濃度。⑤二噁英類物質：對煙氣中二噁英類物質進行檢測，確保其濃度在安全標準范圍內。

3.2 性能測試步驟

具體步驟如下：

第一步：進行常規指標的檢測，包括廢物中有機物、重金屬（如鉛、汞、鎘等）、顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氫以及二噁英類等污染物。每臺焚燒爐（A爐和B爐）檢測一個周期，以確保全面評估焚燒廢物的成分和潛在的環境影響。

第二步：在進行性能測試之前，首先進行工況調整，確保焚燒設施的運行工況達到90%以上的穩定性。同時，對在線儀表進行核查，確保各項監測設備正常工作[5]。待流動工況穩定后，開始性能指標的檢測，包括焚燒爐的溫度、煙氣停留時間、燃燒效率、重金屬去除率等。每臺焚燒爐檢測一個周期，AB爐共計檢測一天。

第三步：在性能測試過程中，實時監控焚燒爐的運行參數，記錄焚燒溫度和煙氣成分變化，確保焚燒過程中的數據準確可靠。同時，定期取樣分析廢氣，評估煙氣凈化系統的有效性。

第四步：根據檢測結果進行數據分析，評估焚燒處置設施的運行情況是否符合國家環保標準和設計要求，特別關注有害物質的去除率和排放濃度是否在安全范圍內。

4 測試結果

4.1 廢物特征參數

根據性能測試的要求，對焚燒過程中所用化工廢物的特征參數進行了詳細檢測。為確保測試的準確性與可靠性，選取了多種化工廢物進行分析，具體參數及檢測結果如表1所示。

在入廠測試前，依據上述測量結果進行了藥劑的配置，以確保焚燒過程中的化學反應能夠有效進行，達到預期的環境保護效果。測試結果表明，所選化工廢物的特征參數符合焚燒設施的設計要求，為后續的性能評估提供了重要依據。

4.2 系統性能指標測試

測試結果如表2所示。

通過以上測試結果，看出該焚燒設施在各項性能指標上均符合國家環保標準，顯示出良好的運行狀態與高效的污染物去除能力。特別是在氯化氫和金屬汞的去除效率方面，均達到了98%以上，充分體現了焚燒設施的環保性能。

此外，煙氣停留時間和燃燒效率均高于設定的判定值，表明焚燒過程中的廢物燃燒充分，進一步降低了有害物質的排放風險。氧含量的檢測結果也在安全范圍內，確保了焚燒過程的穩定性。

4.3 煙氣排放達標測試

在某化工焚燒設施的煙氣排放達標測試中，對煙氣中各項污染物的濃度進行了詳細檢測。煙氣排放達標測試如表3所示。

根據本次檢測結果分析可知，某化工焚燒設施的煙氣各項排放指標均能夠滿足國家環保標準要求。特別是在顆粒物、二氧化硫和氮氧化物等主要污染物的排放濃度上，均顯著低于標準值，表明焚燒設施在運行過程中有效地控制了污染物的排放。此外，汞及其化合物和鎘及其化合物均未檢出，進一步證明了該設施在有害物質去除方面的高效性。整體來看，該化工焚燒設施在煙氣排放方面的表現良好，充分體現了其先進的焚燒技術和嚴格的環保管理，確保了對環境的有效保護。

4.4 設備運行參數

設備運行參數如表4所示。

5 結語

某化工焚燒設施在危險廢物的處置過程中展現出優異的性能和環保效果。通過全面的性能測試與分析，驗證了該設施在焚燒效率、污染物去除以及煙氣排放達標等方面的卓越表現。未來，建議繼續優化焚燒工藝和環保耗材的使用，以進一步提高資源利用效率，降低環保成本，確保焚燒設施在安全、環保的前提下，實現可持續發展目標。此研究為化工廢物焚燒技術的改進與推廣提供了有價值的參考，推動了化工行業在危險廢物處理領域的環保進步。

作者簡介

劉琪，本科，工程師，研究方向為環境監測、危險廢物鑒別。

（責任編輯：袁文靜）