危险废物焚烧的方法与原则

高分子废物组分和结构相当复杂。它们在燃烧过 程中连续不断地进行多级的热分解反应才能彻底分解 成低分子可燃气体,最终转化为燃烧反应,并释放出燃 烧热量。

化工废物的化学式可用如下通式表示为: CaHbClcOdNe(其中Cl也可以是其他卤素或硫、磷、金属元素等,此中以氯为代表,是因为含氯危险废物焚烧解毒比较困难)。

通过加入空气,这些废弃物在燃烧过程中将产生典型的燃烧产物CO2和H2O及一些腐蚀性或污染性的产物,这些污染性产物需要在随后的烟气处理中处理掉。因此在焚烧过程中,必须寻找合理的操作参数, 使自由氯、一氧化碳等有害气体的产生量达到最小。

在空气中焚烧塑料、橡胶、油漆、沥青时，滚滚浓烟可以扩散到30～40m的高空。这是因为: 一是完全气化不等于完全热解。固(液)态高分子废物可以很彻底地被气化,但是完全气化不等于有机污染的毒性可被无害化；二是热分解和燃烧,从概念上,热分解和热燃烧是两个完全不同的反应,热分解是吸热反应,燃烧是放热反应,只有比较完全的分解,才能做到比较完全的燃烧；三是高分子浓黑可燃气体完全分解后,才能进行放热的完全燃烧反应、比较彻底地对有机污染毒性进行无害化。滚滚黑烟的产生是因为热分解不彻底、燃烧供氧不均匀、燃烧不完全引起的。

不完全燃烧的焚烧喷出的黑色浓烟,就是未完全 燃尽的大分子可燃气,就是残留在烟气中的有机污染物。同时,不完全燃烧也是二恶英的主要产生源头。工业焚烧危废就是要解决这一问题,使得危废在工业焚烧炉内彻底的燃烧解毒。化学工业废物的完全燃烧(焚烧)是按以上方程的反应过程并辅以“3T”条件实现的:

(1)稳定燃烧: 含氯废物在一般条件下并不能稳定燃烧,其稳定燃烧条件是燃烧温度大于900℃。

(2)均匀燃烧: 合理的供氧、高温使废物得以充分燃烧,物质分子得到完全分解破坏,否则分子可能得不到完全燃烧,产生CO、自由氯等,易再次结合生成二恶英类物质。在炉膛内存在一个温度梯度将促使这种现象的发生,特别是靠近炉壁处,合理的供氧角度可以使得整个炉供氧均匀充分,呈湍流状态,燃烧均匀,整个焚烧炉应火光通透,废物应在炉内呈火红的熔融态均匀的燃烧和沿炉壁流淌,使得燃烧效率>99.9%,焚毁去除率>99.99%,焚烧残渣的热灼减率<5%;

(3)平衡燃烧: 为了维持废物燃烧的动力学平衡, 废物在炉膛中的燃烧要保证有一定的停留时间,废物入炉焚烧需要适当的搭配。