中节能福建危险废物综合处置与循环再利用中心可行性研究报告

中节能福建危险废物综合处置与循环再利用中心可行性研究报告中节能福建危险废物综合处置与循环再利用中心可行性研究中节能福建危险废物综合处置与循环再利用中心可行性研究报告表6.4所示：表6.43 焚烧废物理化特性类别密度kg/m³低热值Kcal/kg平均组成（质量%）CHONSClF水惰性其它高热值废物850～1050790077.357.414.640.951.350.506.01.8中热值废液850～1050450039.95.543.713.631.420.80.525.019.5散装固体600～1200230021.02.04.11.52.81.90.138.028.6桶装固废物500～1000280032.73.08.01.01.52.00.227.025.0（3）配伍后废物特性参照类似工程，确定危险废物的主要化学成分范围为：C12%～45%；H1%～9%；O2%～13%；S0.1%～3%；Cl0.1%～12%；F0.1%～6%；P0～3%；Si0～15%；K0～3%；Na0～4%；V0～0.1%。危险废物入炉前，需依据物料的成分、低位发热量等参数进行搭配，以达到使焚烧系统能稳定运行为原则，首先应使焚烧废物搭配到比较稳定的热值范围内，按此热值设定辅助燃料和助燃空气的量；其次按需处置的固态和液态量按比例加入，保证焚烧均匀，以最大限度降低焚烧残渣的热灼减率并延长炉体寿命。通过工业危险废物配伍，进入焚烧处置的危险废物理化特性见6.4-4：表6.44 配伍后的焚烧废物特性密度kg/m³低热值kcal/kg组成质量%CHONSClF水惰性850～1000～330012～351～92～131.60.1～20.1～20.01～0.420～4525～35（4）辅助燃料点火和焚烧过程中辅助燃料按轻质柴油考虑。（5）均衡入窑废物的成分均衡入窑废物的成分，保证烟气排放达标。危险废物的焚烧特点是废物元素成分千差万别，各种有害成分波动大。配伍的目的之一是根据接收废物元素成分，尽量避免有害成分物质的集中焚烧。控制酸性污染物含量保证焚烧系统正常运行和烟气达标排放。运行时应该对物料进行详细分析，对那些卤素含量高、数量大的危险废物应尽量均匀焚烧，且应控制整体数量。入窑酸性气体含量元素设计为：Cl:＜2％、F＜0.4％、S＜4.4％。入炉酸性污染物最高含量为：Cl:小于3％，F:小于0.5％、S小于3％。（6）控制重金属含量控制重金属含量保证焚烧系统正常运行和烟气达标排放。对于剧毒危险废物，这些危险废物是有机重金属类物质，应控制整体数量均匀入炉焚烧。由于这些废物的毒性特性，一般采用桶装废物入炉的方式处理，可以在每次的含量及次数上进行控制。（7）控制磷含量危险废物中磷主要是有机磷化物，焚烧产生的P2O5在400－700℃会对金属产生加大的腐蚀，降低设备使用寿命会大大缩短。设计入炉磷含量：P小于0.5％。入炉磷最高含量：P小于1.0（8）废物进料要求①废物的热值和水分，保证焚烧炉的稳定，节省辅助燃料。废液特别是低热值的废液(废水)水份含量高，需要采用和水分相对较小的固体废物进行平衡。热值较高的废油或废溶剂，一般从二燃室喷入，如果当回转窑进料热值不足时，也需要适量从回转窑喷入。②装废物与散装废物需轮换进炉焚烧，以保证工况的稳定；桶装废物进入焚烧炉时，可能在很短的时间内释放出所有的热能将其容器破坏。这会造成瞬间集中放热，导致焚烧短时期超出系统载荷并产生强烈的烟气流冲击。桶装废物和散装废物堆积密度也不一样，入窑的形态有差异。一般需要将桶装料和散装料进行搭配入窑。这样能更好地抑制焚烧工况的波动。③避免碱性金属(主要是钠、钾)和卤素成分(主要是氯)同时集中入窑焚烧。时间。3）方法根据废物的形态、物性、相容性及热值，将其进行分类贮存和焚烧。要避免无法相容或混合后会产生化学反应的物质贮存在同一贮罐或同时入窑处理。废物配伍按其性质有害成份及处理、处置方法不同分述如下：（1）一般类固体、半固体危险废物需焚烧一般类危废由专用容器和运输车辆运至场内后，经检测、验收、计量后分别进入固态、和半固态区域内，进行接收、储送和预处理。①一般类需焚烧的半固态危险废物半固态焚烧类大部分是污泥类，用车直接倒入此类危废的接收池上部的料槽内，与固体颗粒状废物按比例掺在一起搅拌均匀焚烧。对于含酸量较多的危险废物，按比例掺入石灰粉脱酸，然后焚烧。②固态焚烧类固态焚烧类直接由运输车卸入储库。按比例与半固态搅拌后，进行上料焚烧。固体废物的配伍在散料坑内进行，由行车抓斗完成。散料坑内产生的废液由污水泵送至废液箱入窑焚烧。③桶装废物少量桶装固体废物经人工破碎后，放入料坑与固体废物混合在一起上料。较稀的半固体采用桶装上料。桶装废物不需要预处理直接进料。（2）高毒类需焚烧的危险废物需处置的剧毒废物主要是含氰化物和有机磷的物质，采取焚烧固化后进行填埋的方法进行处理、处置。高毒类液态危险废物专用运输罐车直接将液体卸入贮罐中，再经泵将液体送至焚烧。高毒类固体、半固体危险废物将物料卸在厂房内，直接连带包装容器一起送入炉内焚烧。（3）一般类需焚烧的液态危险废物废液的配伍通过贮液罐完成。根据废物的形态、物性、相容性及热值，对废液进行分类存贮。避免无法相容或混合后会产生化学反应的物质贮存在同一贮罐。贮液罐可以按热值和相容性分别贮存不同废液，进行配伍。在废液管道上设置流量检测仪，以检测废液输送时堵塞或泄漏。按相容性进行配伍按热值进行配伍按热值配伍。一般先按热值混合至14000kJ/kg。没有可配废液时，低热值废液(＜12000kJ/kg)，雾化后喷入回转窑进行焚烧处理。高热废液(＞18000kJ/kg)由二燃室喷入燃烧。（4）典型废物的配伍卤素成分氯、氟化合物燃烧后会产生腐蚀性较强的氯化氢及氟化氢等气体，会加重烟气处理的负荷。氢化氢会破坏耐火砖的接合面。溴、碘化合物燃烧后产生有色的溴、碘气体，难以去除。在配伍时，需将其与其它可相容的废液进行混合，降低入窑焚烧时的含量。金属盐类碱性金属(钠、钾)盐类容易和其他金属盐类形成低熔点物质，导致结渣和腐蚀。需要和其他种类的废物混合，降低其入窑浓度。环链或多链有机物环链(含苯环物质)及多环(两个苯环以上)物质比非环链物质稳定，难以分解。如环状物质含量高，必须提高焚烧温度，延长停留时间。（5）燃烧不同状态废物的配伍系统采用分系统进料方式，按固体废物、桶装废物、低热值废液、高热值废液、气体、辅助燃料分别进料设计。如液体废物需要过滤或者加热，固体、半固体一般需要混和后再入炉，桶装废物由于对桶大小、热容量有限制，如果超过需要分装才能入炉焚烧。根据配伍原则，每一次进料，都由在计算机自动配伍软件菜单中，形成的废物清单作为进料指导方案进行。清单上明确了每次入炉废物的种类、各自重量、进料频率，另外结合DCS系统的应用，可以实现自动化控制或人工控制。单独处理固体、半固体单独处理固体半固体操作起来比较简单。按照前述的相溶性、热值、酸性物质含量等配伍方案，将固体与半固体废物在焚烧前需要在混料仓内混合，调整热值、含水量等参数，使其尽量均匀。由于抓斗容积较大，并且每次抓的量也不相同，为控制进料量，抓斗先将物料放在回转窑前的料斗，料斗内设置料位监测仪，通过设定料位高度，反馈信号控制回转窑进料密封门的开、关，从而控制进料量，从而保持燃烧的稳定。根据回转窑及二燃室运行工况，自动进行控制和调整。通过上料系统与焚烧工况联锁，在炉膛温度过高或过低都能控制进料状况。单独处理液体a.分系统进料高热值废液贮罐--加压泵--过滤装置--喷嘴--二燃室或一燃室（回转窑），低热值废液贮罐--加压泵--过滤装置--喷嘴--回转窑（一燃室）临时废液罐--加压泵--过滤装置--喷嘴--回转窑一燃室(特殊废液）b.系统控制液体废物热值较低，焚烧炉内需要液体废物、辅助燃料同时焚烧才能满足温度要求时，焚烧炉出口温度控制方式为：通过焚烧炉出口温度与辅助燃料燃烧器的辅助燃料流量联锁，通过设定温度反馈信号调节辅助燃料流量，自动调节焚烧炉出口温度，使其保持恒定。多种废物焚烧按照前述的相溶性、热值、酸性物质含量等配伍方案，将需处理的废物准备好。固体、液体废物热值较低时，回转窑内需要固体废物、液体废物、辅助燃料同时焚烧才能满足温度要求时，回转窑出口温度控制方式为：通过回转窑出口温度与辅助燃料燃烧器6.4根据《危险废物和医疗废物处置设施建设项目复核大纲（试行）》要求，为控制二恶英类物质的重新生成，余热锅炉出口烟气温度要控制在600℃以上，加之烟气中含一定量的粉尘、有毒气体（一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢等）、二恶英类物质及重金属汞、镉、铅等，为防止焚烧产生的烟气对大气环境造成二次污染，必须对烟气1）方案比较去除烟气中各种成分的常见方法有旋风除尘、干式洗涤塔、半干式洗涤塔、湿式洗涤塔、静电除尘及袋式除尘，烟气中有的成分选用单独一种方法即可，有的成分则需几种方法组合使用。（1）粉尘：可以采用单一的湿式法、干式法、半干式法、静电除尘、袋式除尘或旋风除尘，几种方法组合使用效果更佳。（2）酸性气体：采用湿法、干式和半干式洗涤塔，这三种方法都要使用酸性气体吸收剂，常用吸收剂有氧化钙、氧化镁和氢氧化钠等，选用其中一种方法即可。（3）二恶英类物质：对于二恶英类物质的控制采取预防、治理相结合的方法：首先控制焚烧炉二燃室的“三T”，即停留时间（燃烧室内停留时间≥2秒），温度（焚烧温度>850℃）和湍流（空气搅拌）。其次，烟气降温过程中，在200~600℃之间极易合成二恶英，所以采用喷淋降温方法，缩短降温时间，减少二恶英的产生。由于粉尘可吸附二恶英，可充分利用附着在袋式除尘器滤袋表面的粉尘及活性炭吸附二恶英,（4）重金属：前述的几种方法可去除部分烟尘中的重金属残渣。（5）NOX的脱除（预留）NOX的生成机理：一是废物中所含氮成分在燃烧时生成NOX，二是空气所含氮气在高温下氧化生成NO2。因此，去除NOX的根本方法是抑制NOX的生成，由于氧气浓度越高，产生的NOx浓度也越高。因此，一般通过低氧燃烧法来控制NOx的产生，即通过限制一次助燃空气量以控制燃烧中的NOX量，实践已证明，这是行之有效的方法。具体措施主要有：①烟气充分混合：采用高压一次空气、二次空气均匀布风等措施，使烟气在炉内高温域充分得到混合和搅拌；②低空气比：通过降低过剩空气系数，采用低氧方式运行，降低氧浓度，抑制NOx的产生；③控制炉膛温度不高于950℃（在满足850℃以上的前提下）。对于危废焚烧烟气处理的脱NOx工艺，工程上采用较多的有选择性非催化还原工艺（SNCR）和选择性催化还原工艺（SCR）两种。a.选择性催化去除NOX工艺选择性催化还原法（SCR）SCR法是在催化剂的存在的条件下，NOx被还原成N2和水。SCR系统设置在烟气处理系统布袋除尘器的下游段，在催化剂脱硝反应塔内喷入氨气。氨气制备是将尿素溶液进行热解产生。为了达到SCR法还原反应所需的200～300℃的温度，烟气在进入催化脱氮器之前需要加热，试验证明SCR法可以将NOx排放浓度控制在50mg/Nm³以下。SCR的脱硝效率约为80%～90%。b.选择性非催化去除NOX工艺选择性非催化还原法（SNCR）是在高温（800～1000℃）条件下，利用还原剂将NOx还原成N2，SNCR不需要催化剂，但其还原反应所需的温度比SCR法高得多，因此SNCR需设置在焚烧炉膛内完成。SNCR的脱硝效率约为30%～50%。综上，SNCR工艺可保证NOx的排放指标达到200mg/Nm³。如果上述指标仍不满足要求。为了使NOx日均排放指标保证值100mg/Nm³，因此需进一步脱除氮氧化物或者改用其他更高脱销效率的方法。此时，如果仅通过SCR脱硝将NOx从300mg/Nm³降到100mg/Nm³的情况时，需要催化剂的量将非常多。因此，从300mg/Nm³到200mg/Nm³使用SNCR脱硝，从200mg/Nm³到100mg/Nm³使用SCR进行脱硝，可将需要使用的催化剂量降下来，从而降低工程的运行费用。根据这一原则，本项目通过炉型设计及燃烧控制保证烟气中NOX含量（折合NO2）200mg/Nm³的水平，故只设置预留一套SNCR（非催化还原脱氮系统）2）方案的选择危险废物成分复杂，焚烧烟气中的有害成分不能用单独一种方法去除。去除几种成分的方法见表6.3-5、表6.3-6。表6.4-5烟气中各种成分的去除方法成份方法粉尘湿式法、干式法、半干式法、静电除尘、袋滤器、旋风除尘器酸性气体湿式法、干式法、半干式法二英类物质燃烧过程控制（3T）、缩短降温时间、袋滤器重金属湿式法、干式法、半干式法、袋滤器、除铁器湿式法、干式法、半干式法均能去除粉尘和酸性气体、重金属，三种方法比较如下：

表6.4-6净化方法特点比较方法干式法半干式法湿式法过程在除尘器前将干石灰粉喷入烟道或反应器，与高温烟气直接接触在除尘器前将石灰浆成雾状喷入吸收塔中在除尘器后将石灰水喷入洗涤塔效果反应速度低，净化效果差，需除尘，残渣多，排气温度较高石灰浆与烟气接触面积较大，净化效果较好。需进行除尘，排气含水雾（白烟）尾气温度较低，净化效果好，但酸性排出液要处理，烟囱冒白烟设备需要一个较大石灰仓，石灰贮槽及喷射设备需要一个石灰浆配制槽与酸雾吸收器洗涤器的结构复杂，尺寸也较大试剂需要大量的干石灰粉石灰或NaOH等药剂的消耗量较少，但水的消耗较大投资少运行费少大，约为干法的123%较大，略高于干法排尘mg/Nm³～3030～50～30排HCLmg/Nm³200～50～20排SO2mg/Nm³～50～30～10重金属等好好好按有关规定要求烟气温度从600℃要在1秒内降到200℃6.41）概述用焚烧法处理废物，不仅使废物达到了无害化、减量化，在焚烧过程中还产生了大量热能，产生热能的多少根据所焚烧的废物性质、成分，尤其是热值和处理规模的不同而各异，通常这部分热能通过两种方式来回收利用，利用蒸汽锅炉产生蒸汽，当废物热值高、处理量大时，利用蒸汽发电或向城市集中供热；焚烧处理规模比较小时，可使用热水锅炉生产热水，供本厂及周边用户使用，同样达到了回收能源的目的。2）余热锅炉（1）余热产量及用途针对本项目而言，处理的是危险废物，处理规模为30吨/日,焚烧废物平均低位发热量为13.8MJ/kg，焚烧炉二燃室出口烟气量单条线约为10454Nm³/h，烟气温度约1124℃。其后设置余热锅炉，余热锅炉进口烟气温度约1124℃，出口约不小于550℃，焚烧产生蒸汽的余热量单条线约为11.31GJ/h。（2）余热锅炉型式本处置厂设备保温及伴热需要蒸汽。因此本可研选用蒸汽锅炉回收余热，主要用于生产工艺用气，兼顾处理中心用汽。6.4.7中节能福建清洁技术生态岛建设项目焚烧系统流程为：危险废物利用专用容器及车辆集中收集运输进厂，需焚烧处理的危废和经过预处理后需焚烧的危废用专用容器和车辆运入焚烧车间，采用回转窑型焚烧炉技术焚烧处理、经过二燃室焚烧后的烟气则先经余热锅炉降温后，再采用急冷塔快速降温，经干法洗涤后，进入袋式除尘器过滤、除尘，再经湿法进一步脱酸后，经烟囱达标排放，见图6.4-1。干式除酸急冷塔余热锅炉焚烧炉运输收集危险废物干式除酸急冷塔余热锅炉焚烧炉运输收集危险废物SNCR（预留）预处理SNCR（预留）预处理烟囱引风机湿法除酸袋式除尘烟囱引风机湿法除酸袋式除尘图6.4-1焚烧处理流程框图6.4本项目目前需焚烧处理的危险废物约为30吨/日，由于危险废物每天都在产生，既污染环境、增加企业负担，又对人身产生危害，既已建处置厂，就应不间断的、及时的进行处理和处置；而焚烧炉本身属机械设备，不可能全年不间断的运行，必须留有大修、小修时间。选择焚烧设备时要充分考虑，既能满足处理及维修需要，又要节约资金、避免由于项目初期收缴率不足、政策执行不到位等因素，使设备过大或闲置。针对现有需焚烧量约为30吨/日，焚烧系统台（套）数有两个方案：1）选用一套日处理量30吨废物的焚烧系统，总图布置上预留发展余地。2）选用两套日处理量15吨废物的焚烧系统，总图布置预留发展余地。第一方案占地面积小，设备投资少，调节能力、灵活性较差，不能适应危险废物产生量的变化，尤其是产量少时，造成设备低负荷运行，效率降低。第二方案占地面积大，设备投资大，约为第一方案的1.5～2倍，但适应危险废物的产量变化，可以根据需处理量灵活调整，当设备检修或故障时，可单台运行。结合目前危险废物需处置量和今后的发展，本可研推荐第一方案，即建设一条日处理量为30吨的旋转窑型焚烧炉及其配套设施，总图上考虑发展余地，焚烧系统储料坑满足检修7天储量要求。6.4焚烧系统由下列几部分组成，废物进料系统、焚烧系统、助燃系统、换热系统、尾气处理系统、灰渣处理系统、电气控制系统等。1）进料系统（1）焚烧废物种类及状态危险废物9961.2t/a（30.2t/d），其中：固体：6828.3t/a，液体：3132.9t/a，设计规模：30t/d（一条线，预留一条线）。具体详见下表6.4-7焚烧物料表序号分类号废物名称形态处理量（t/a）备注1HW02医药废物液态3.00固态105.002HW03废药物药品固态12.003HW04农药废物液态8.40固态148.804HW06有机溶剂废物液态134.40固态997.455HW08废矿油物液态1376.00固态851.956HW09废乳化液液态106.5来自物化处理车间的浓缩液7HW11精(蒸）馏残渣液态50.00固态1159.95固态84.0来自场内的DMF项目9HW12染料涂料废物液态24.00固态1143.5510HW13有机树脂类废物液态26.10固态497.1511HW16感光材料废物液态13.3312HW39含酚废物固态779.9513HW40含醚废物固态965.95合计9961.23表6.4-8焚烧配伍废物特性密度kg/m³低热值kcal/kg组成质量%CHONSClF水惰性850～1000～330012～351～92～131.60.1～20.1～20.01～0.420～4525～35（2）上料装置根据废物种类、状态，本项目焚烧上料装置有三种形式：①泵送上料：需焚烧的大宗液态危废，由泵将液体从储罐内送入旋转窑的喷嘴处，用专用喷嘴喷入炉内焚烧。②提升机上料；主要用于需处理量较少的固态或半固态废物上料，用专用容器收集的固态或半固态废料，在专用储存、上料间内由人工将其放在专用提升机受料斗内，由专用提升机将其提起，送入焚烧炉贮料斗，部分空容器返回，清洗后使用，废物进炉焚烧处理。③抓斗上料：焚烧炉配备一套桥式起重机及液压抓斗，将储料坑内固态物料抓至焚烧炉顶料斗内，经料斗进入旋转窑头部，由底部推料机构将物料送入回转窑内。（3）进料装置废物经不同上料机构上料，进入焚烧炉料斗内，由底部推料机构将废物送入转窑内，进料口采用双闸门，有连锁控制及气封装置，并保持料斗处于负压状态，防止有害气体溢出。（4）废物的搭配危险废物入炉前，需依据物料的成分、低位发热量等参数进行搭配，以达到使焚烧系统能稳定运行为原则，首先应使焚烧废物搭配到比较稳定的热值范围内，按此热值设定辅助燃料和助燃空气的量；其次将需处置的固态和液态量按比例加入，保证焚烧均匀，以最大限度降低焚烧残渣的热灼减率并延长炉体寿命。在可焚烧物料进厂的过程中，可分别根据需搭配的量合理的安排进入焚烧车间的主储料坑，多余部分可放到次料坑或危险废物暂存库进行储存，待后续进行配料。搭配过程中应根据各种危险废物实验室测定的热值，经计算得出各种危险废物的投入量，将危险废物投入到主料坑中由垃圾抓斗起重机进行反复的搅拌混合，将各种废物最大程度的均匀化；搭配的危险废物满足焚烧的热值要求，可不加入辅助燃料；当搭配的危险废物不满足焚烧的热值要求，可调整入炉的辅助燃料的量，以保证焚烧炉正常稳定的燃烧，并保证尾气处理系统的正常运行。搭配过程中严禁不相容废物进入焚烧炉，避免不相容废物混合后产生不良后果（废物的相容性由集中处置中心分析实验室检验确定）。2）焚烧系统焚烧系统由两部分组成：一燃室和二燃室。危险废物通过进料机构送入回转窑本体内进行高温焚烧，经过60min（45-75min）左右的高温焚烧，物料被彻底焚烧成高温烟气和灰渣，回转窑的转速可以进行调节，保持约50mm厚的稳定渣层可以起到保护耐火层作用，其操作温度应控制在850℃回转窑分窑头、本体、窑尾、传动机构等几部分。窑头的主要作用是完成物料的顺畅进料、布置一个多燃料燃烧器及助燃空气的输送、以及回转窑与窑头的密封，本焚烧炉前段密封机构采用复合端面密封块用牵引绳密封系统密封，密封效果良好。回转窑的窑头使用耐火材料进行保护，耐火层由一层水冷却支撑环支撑着，位于窑头的底断面。在窑头下部设置一个废料收集器收集废物漏料。回转窑本体是一个由钢板卷成的一个圆筒（直径约2.5m，长度约12m，厚度约25mm），局部由钢板加强，内衬耐火材料。在本体上面还有两个带轮和一个齿圈，传动机构通过小齿轮带动本体上的大齿圈，然后通过大齿圈带动回转窑本体转动。窑尾是连接回转窑本体以及二燃室的过渡体，它的主要作用是保证窑尾的密封以及烟气和焚烧灰渣的输送通道。本焚烧炉的窑尾密封结构没有采用传统的鱼鳞片式密封，由于窑尾温度高，传统鱼鳞片式密封经过长时间的辐射烘烤会变形，容易造成大量空气泄漏，降低二燃室温度，增加辅助燃料用量，本焚烧炉采用专利密封结构：风冷复合端面密封结构，该结构技术独特，密封效果良好。为保证物料向下的传输，回转窑必须保持一定的倾斜度，本焚烧炉倾斜度设计值为2％；由于危险废物物料的波动性，焚烧时间长短不一，焚烧炉需要较大程度的调节，本焚烧炉设计转速为0.2～1.2转/min。烟气随后进入二燃室，在回转窑焚烧炉高温焚烧的烟气从窑尾进入二燃室，烟气在二燃室燃尽，二燃室的温度控制在1100～1200℃之间，为了避免辐射和二燃室外壳过热，二燃室设计成由钢板和耐火材料组成的圆柱筒体。根据焚烧理论，烟气充分焚烧的原则是3T＋1E原则，即保证足够的温度（危险废物焚烧炉：＞1100℃）、足够的停留时间（危险废物焚烧炉：1100℃时＞2s）、足够的扰动（二燃室喉口用二次风或燃烧器燃烧让气流形成漩流）、足够的过剩氧气，其中前三个作用是由二燃室来完成。在二燃室下部设置二次风和两个多燃料燃烧器，保证二燃室烟气温度达到标准以及烟气有足够的扰动。回转窑本体内少量没有完全燃烧的气体在二燃室内得到充分燃烧，并提高二燃室温度，在二燃室内温度始终维持在二燃室钢板内是由230mm的高铝砖以及两层总厚为320mm的隔热保温材料组成，在二燃室支撑壳体外还有30mm厚的岩棉毡。此时二燃室支撑壳体温度约200℃，保温外壁温度约50℃3）辅助燃料在焚烧炉启炉、进炉物料热值低时（不能自燃）以及二燃室温度达不到1100℃时，使用辅助燃料助燃加温，通过检测一燃室和二燃室炉温及炉堂出口烟气含氧量，调节辅助燃料用量，使废物焚烧系统各项指标达到设计要本工程拟采用柴油作为辅助燃料。4）空气系统燃烧所需空气由鼓风机提供，空气系统中设有一次、二次风机、雾化风机及空气管道，分别供至一燃室、二燃室燃烧及雾化所需空气，空气管道上均装有调节门。在整个运行期间通过来自PLC控制单元的信号调节，以达到最佳燃烧效果。焚烧空气引自焚烧上料及储料间，使其形成负压操作。5）紧急排放烟囱为防备焚烧系统可能出现的紧急异常情况，在二燃烧室顶部设置紧急排放烟囱。当系统出现故障时，燃烧后的烟气可通过紧急排放烟囱排入大气。烟囱顶部设一电动阀门，正常时阀门处于关闭状态，当遇到紧急情况时，阀门自动打开。6）余热利用二燃室出口处的烟气温度为1110℃左右，为了满足后续阶段烟气处理对温度的要求，减少二恶英类的再合成，提高重金属在灰尘颗粒上的凝结，本系统中设置一套蒸进入余热锅炉的烟气量约为10454Nm³/h，温度1110℃；余热锅炉出口烟气温度不低于550℃，产生蒸汽为1.27MPa、194℃7）尾气处理系统余热锅炉出来的550℃的烟气从上部进入急冷塔。在急冷塔内下部向上喷入自来水（或中水）与烟气进行逆流换热，由于此过程为直接喷淋冷却，烟气温度很高（～550℃），水立即（瞬间）蒸发，将烟气温度从550℃降为195℃，此换热过程约需要0.6～0.8秒，换热后水分全部蒸发，进入烟气中。在急冷塔上部还装有一套紧急注水系统，作为冷却水的备用，确保急冷塔能够将烟气迅速冷却，以抑制二恶本项目预留一套SNCR（非催化还原脱氮系统）。经急冷塔快速降温到195℃后的烟气进入烟气净化系统。在急冷塔和袋式除尘器之间设置了石灰和活性炭喷入装置反应器，所喷入的石灰和活性炭被喷射到反应器内与烟气充分经湿法处理后的烟气中含水率较高，若直接排空，当烟气接触到空气后，温度下降，变为过饱和烟气，产生白色烟羽，这将破坏周边地区的景观，视觉效果差。为防止烟羽的形成，设置烟气加热系统，利用锅炉产生的蒸汽加热空气，将热空气通入烟囱、在线监测的上方加热烟气，蒸汽凝结水回收再利用。经组合烟气净化系统对烟气进行脱酸、除尘、去除剩余的二恶英等，使烟气达到排放标准后，由引风机通过烟囱排入大气，排烟温度为150℃，烟囱高度50米。8）软化水供应余热锅炉所需除氧软化水，由软化水站提供，软水站内对蒸汽凝结水和锅炉补充水进行软化、除氧处理，使水质满足锅炉给水要求。（1）汽水质量标准余热锅炉汽水质量标准应达到下列要求：①锅炉给水质量标准硬度：≤0.03溶解氧：≤0.1g/LPH：≥7含油量：＜2mg/L②锅炉炉水质量标准PO43-：10～30mg/LPH：10～12（25℃含碱度：≤14mg/L（2）余热锅炉补给水处理①补水量及补水工艺每条生产线余热锅炉产汽量约为3.8t/h，考虑锅炉排污损失、机组启动、事故等损失以及吸扫等用汽，约需补水0.3吨/时。锅炉补水由厂区的软水站提供。其工艺流程为：软水+凝结水→软水箱→软水泵→除氧器，补充水及蒸汽冷凝水经除氧器后由锅炉电动给水泵送到余热锅炉。当厂内出现断电时，自动启动锅炉汽动给水泵，保证锅炉的稳定安全运行。②处理设备余热锅炉补水设备包括：除氧器、水箱及水泵等9）压缩空气系统本系统包括三台螺杆压缩机和两个压缩空气储罐及相应附属设施，用于焚烧及全厂仪表用气、吹扫及部分废液焚烧雾化用气等。10）灰渣储运及处置危险废物焚烧后产生的残渣，危险废物焚烧后产生的残渣大约2032吨/年，飞灰约384吨/年，大部分残渣由回转窑尾部的灰室排出，其余少量灰渣由二燃室底部和锅炉底部排出。由回转窑的灰室排出的残渣，以及由二燃室底部卸料闸板导出的灰渣，经过湿式出渣系统，由回转窑底部的链式除渣机连续排出。由出渣机出来的灰渣，最终掉入出渣机端部设置的料槽内。由余热锅炉下部排出的灰，经灰输送机的输送，落入专用料槽内。袋式除尘器底部的飞灰用专用储仓储存。在本厂内配置有2台拉臂车定期将本项目所产生的飞灰和炉渣送到固化车间进行处置。6.4通过危废调查和对原料含量的分析，确定需焚烧处理的危废低位热值为13.8MJ/kg，据此经计算得出《危废焚烧物料平衡图》和《危废焚烧热量平衡图》。本项目每条焚烧生产线配置有余热锅炉用于对焚烧所产生的余热的回收，根据热量平衡大约每台余热锅炉可产蒸汽的量为3.8吨/时，用做焚烧车间自用和厂内其他车间使用，若富裕有部分蒸汽排入蒸汽冷凝器进行冷凝。6.4一.30t/d焚烧生产线1）一燃室一燃室的主要技术参数如下。处理能力 30t/d内部净尺寸 Φ2500×12000mm材质 Q235B耐火砖 耐温1450℃转速 0.2～1转/分钟物料停留时间 ≥1小时斜度 2-3°操作温度 750～850℃操作压力 -10～-20mmH2O燃烧器 带二次风夹套、雾化压力8KPa材质：AISI3040～200kg/h（废矿物油）炉渣热灼减率 ＜5%容积热负荷 420MJ/(h.m³)2）二燃室内部净尺寸 Φ3870×20500mm材质 Q235B耐火砖 耐温1450℃操作温度 1100℃～1250操作压力 -10～-20mmH2O出口烟气量 ～10454Nm³/h烟气停留时间 ≥2s炉渣热灼减率 ＜5%燃烧器： Q=0～10kg/h（轻柴油）容积热负荷 420MJ/(h.m³)3）助燃空气风机固废助燃风机： Q=10000Nm³/h，P=4500Pa冷却风机： Q=4500Nm³/h，P=4500Pa变频调速液废助燃风机： Q=5000Nm³/h，P=8000Pa4）余热锅炉工作压力 1.27MPa饱和蒸汽温度 194℃给水温度 104蒸汽流量 ～4.0t/h5）急冷塔外形尺寸 Φ2650×13000材料 外壳碳钢，内涂耐火耐腐蚀胶泥喷嘴系统和紧急注水冷却泵型式 变频调速流量 4m³/h扬程 906）组合烟气净化系统

组合烟气净化系统包括干法脱酸（石灰、活性炭的注入和袋式除尘）系统和湿法脱酸系统。（1）设备规格袋式除尘器：过滤面积1100m²；袋式：材料为耐温280℃活性炭加注系统石灰加注系统蜗杆螺旋给料机，0.55kW湿法脱酸塔：（2）急冷却管材料：PVDF，直径：2.65米，高度：13米循环流量：140m³（3）捕集器材料：PP，直径：2.1米，高度：循环流量：200m³/h，4m捕集器循环泵：不锈钢，170m³/h，0.3MPa除雾器与脱酸塔一体（4）急冷泵：SS材料，4m³7）引风机和烟囱（1）引风机：Q=20000Nm³/h，H=8500Pa，（2）烟囱：DN1500，H=50m二.其它1）烟气监测装置在线监测项目：烟尘浓度，CO浓度，SO2浓度，NOx浓度等间断采样监测项目：烟气黑度，HF浓度，HCl浓度，汞、镉、砷、铅等元素及其化合物浓度，二恶英类浓度2）破碎机D30破碎机，型式：剪切式破碎机，处理量：≥5t/h，进料：满足200l桶装废物破碎的要求9）烟气排放指标我国有害废物烟气排放标准见表6.3-9，表6.3-10为本项目的烟气排放能够达到的指标。表6.4-9有害废物烟气排放标准序号污染物焚烧容量时的最高允许排放浓度限值(mg/m³)≤300(kg/h)300-2500(kg/h)≥2500(kg/h)1烟气黑度林格曼1级2烟尘10080653一氧化碳(CO)10080804二氧化硫(SO2)4003002005氟化氢(HF)9.07.05.06氯化氢(HCL)10070607氮氧化物(以NO2计)5008汞及其化合物(以HG计)0.19镉及其化合物(以CD计)0.1102）1.011铅及其化合物(以PB计)1.012铬,锡,锑,铜,镭及其化合物3)3）4.013二恶英类0.5TEQng/m³条件为：干空气，273K,101.3kPa压力，11%氧含量。表6.4-10烟气排放达到的指标序号污染物数值（mg/Nm³）1烟气黑度林格曼I级2烟尘303一氧化碳（CO）804二氧化硫（SO2）3005氟化氢（HF）7.06氯化氢（HCL）707氮氧化物（以NO2计）5008汞及其化合物（以Hg计）0.19镉及其化合物（以Cd计）0.110砷、镍及其化合物（以As+Ni计）1.011铅及其化合物（以Pb计）1.012铬、锡、锑、铜、锰及其化合物（以Cr+Sn+Sb+Cu+Mn计）4.013二噁英类0.1TEQng/m³条件为：干空气，273K,101.3kPa压力，11%氧含量。6.4一.30t/d焚烧设备材料表表6.4-1130t/d焚烧设备材料表序号名称主要参数单位数量一前处理及上料设备系统1窑头多功能燃烧器辅助燃料：燃烧器本体点火装置及气动推进器、火焰检测器两只；废液喷枪(600Kg/h)两只，柴油喷枪(10kg/h)1只，预留污泥喷枪接口、控制阀组、就地控制柜、PLC程控柜、燃烧器喷口材料：Cr20Ni14Si套12二燃室柴油燃烧器辅助燃料：柴油燃烧量：20-100kg/h自动控制比例调节台23二燃室液废燃烧器控制阀组、就地控制柜、PLC程控柜

燃烧量：0-250kg/h（单只）台24破碎机D30破碎机型式：剪切式破碎机处理量：≥3t/h进料：满足200l桶装废物破碎的要求套15双梁桥式抓斗起重机型号：QD5t起重负荷：5t抓斗容积1.5m³功率：45kw跨度20m台16桶装废物提升机起重量：200kg；进料能力15桶/h电机功率：约3.5kw套17固体进料系统双密封门、进料斗套18进料系统液压站46#抗磨液压油、冷却方式：水冷套19链板式给料机(含料斗)输送量：2000kg/h，最大输送量：3000kg/h链板宽度：800mm功率：5.5kw台1二回转窑及二燃室系统1回转窑（含窑头）耐火砖内径Φ2.5m（钢制内径Φ3.1m），厚度25mm有效长度12m，电机总容量：18.5kw套12二燃室耐火砖内径Φ3.87m（钢制内径Φ4.8m）厚度12mm高20.5m套13紧急烟囱直径：φ1.4m;高约10.0m，气动装置含气缸、气动元件、电控柜等套14回转窑耐火材料铬钢玉砖、莫来石砖、致密粘土砖

耐火层厚度300mm套15窑头耐火及保温材料高铝砖、耐磨浇注料硅酸钙板等套16二燃室耐火及保温材料高铝砖、高铝轻质砖、硅酸钙板等耐火保温材料耐火层总厚度465mm套17紧急烟囱耐火及保温材料高铝砖、轻质高铝砖、耐磨浇注料、硅酸钙板等耐火保温材料套1三余热锅炉系统1余热锅炉蒸汽温度194℃，额定蒸发量约4t/h，额定蒸气压力1.27台12余热锅炉钢架及平台楼梯结构钢架，平台，扶梯套13炉墙与保温及外护板硅酸铝耐火纤维、耐火浇注料等，套14余热锅炉出灰机刮板出灰机套1四SNCR脱硝系统（预留）五急冷脱酸系统1急冷塔本体钢制内径2.65m;高13m材料：10mm碳钢；40mm硅酸铝纤维毡；120mm耐酸浇注料套12双流体喷枪、喷嘴喷水量：1～4m³/h；工作水压：0.3～0.6Mpa；喷嘴材料：哈氏合金套23急冷喷淋泵离心泵流量6m³/h扬程90m台24急冷碱罐V=5m³台15NaOH溶液输送泵流量0.3m³/h，；扬程50m，N=1.1KW台2六除酸及除尘系统1干法反应器烟气量：13175Nm³/h干法脱酸塔Φ=2000mm，H=13000mm

进口温度：195出口温度：180℃套12石灰存贮与输送系统包括：储罐、定量给料器、阀门、管路和螺旋输送设备，石灰仓V=5m³套13增湿补充水系统包括喷淋泵、阀门、管路套14双流体喷枪喷水量：0～0.5m³/h工作水压：0.5～0.6MPa;套15中间灰仓V=1.5m³，包括飞灰输送系统套16电气、自控系统包括控制柜、电气设备、仪表设备（包括湿法脱酸电控设备）套17活性炭仓容积：1.0m³台18给料机电机功率1.1Kw；活性碳消耗量3.5kg/h台19袋式除尘器烟气量：13646Nm³/h过滤面积：1100m²含尘浓度≤10mg/Nm³烟气流速约0.76m/min套110滤袋PTFE针刺毡、PTFE覆膜套111湿法脱酸塔内径Φ=2m，H=17m；包括保温及附属系统套112喷淋循环泵流量50m³/h，扬程70m台513清洗水泵流量20m³/h,扬程50m，台214NaOH溶液输送泵流量0.3m³/h，；扬程50m，台215NaOH溶液罐容积15m³台116碱液卸车泵流量20m³/h,扬程50m，台217碱液喷淋系统包括四层喷淋管道、喷嘴套118清洗系统包括2层除雾器、管道、喷嘴套119排污泵流量20m³/h扬程10m功率7.5Kw台1七在线监测系统尾气采样、分析、监测系统包括烟尘浓度、CO、CO2、SO2、HCL、NOX、O2含量、烟囱内烟气流速、温度、压力等套1八工艺管道（含阀门、操作平台、扶梯等）系统1钢架平台钢架、格栅平台、爬梯、护栏等，总重50吨套1工艺管道碳钢管路DN25、DN15、DN32、DN50、DN65、DN80、DN150，～35吨批12不锈钢管路～18t批13阀门球阀、止回阀、截止阀、闸阀、过滤器等批14法兰、螺栓、螺母、垫片、热压弯头、三通等管件批15保温防腐设备、管道保温、外护板等防护；批1九其他1）锅炉辅机、水处理系统1分汽缸额定压力1.27Mpa，194℃；台22软水箱容积12m³台13热力除氧器出水15t/h;温度104套14除氧水泵Q=7.5m³/h;H=49m;N=3kw台45锅炉给水泵DG6-25;卧式多级离心泵，H=220.5m;Q=7.5m³台46定期排污膨胀器设计压力0.6Mpa容积1.6m³台17磷酸盐加药装置

含加药罐、加药泵等不锈钢材质套18冷凝水箱V=8m³台12）烟风系统1引风机风量：20000m³/h工作温度：150℃风压：约8500Pa叶轮材质：316L壳体内防腐功率：185kw台12液废助燃风机风量：5000m³/h全压：3500Pa功率：15kw台13固废助燃风机风量：10000m³/h压力：3500～4000Pa功率：22kw台14冷却风机风量：4500m³/h压力：3500Pa功率：7.5kw台15烟风道钢材总重23吨套16烟气加热器烟气量：14560Nm³/h蒸汽用量：～0.6t/h；蒸汽进口压力：1.27Mpa；材质：换热管304烟气进口温度：75℃烟气出口温度：套17烟囱直径1500mm，H=50m，钢筋混凝土套18过滤器Q=17.7m³/min台33）灰渣输送系统水封刮板出渣机GBC型正常输送量460㎏/h,最大3000㎏/h功率：7.5KW台1拉臂车5t辆24）冷却循环系统1闭式冷却塔冷却水介质：软水进水温度：80℃，出水温度：40℃设计压力1Mpa，循环水的流量30套12定压罐水罐的压力1Mpa容量1.5m³介质软水，温度60℃～80℃。台13热水循环泵进水温度约80℃流量30m³/h扬程：77m功率台24补水泵流量4m³/h扬程：77m电机功率：4Kw台15事故管道泵流量：30m³/h扬程：66m电机功率：7.5Kw台1十洗车、洗桶设施1洗车设施套12洗桶设施套11）处理危险废物 30吨/日2）柴油 ～90kg/h3）NaOH（30%） ～30kg/h4）Ca(OH)2 ～33kg/h5）余热锅炉给水 ～4.0t/h6）活性炭粉 ～5kg/h6.4.14焚烧工艺设备布置详见危险废物焚烧车间平、立面图。1）上料系统焚烧车间头部为局部两层结构形式。首层设置胶带输送机、垂直提升机和回转窑推料机构。二层平台设有固态物料进料口及操作、检修平台。焚烧车间头部附垮为局部三层结构形式。首层为洗车、洗桶间，二层为破碎预处理间、三层为控制室。2）焚烧系统为便于除灰和设备检修、维护，回转窑设置在2米高平台上。3）余热利用及烟气处理系统由于余热锅炉及烟气处理设备较高，且很少需操作人员现场操作，回转窑的大部、余热回收及尾气处理设施均位于罩棚内。4）附属设备本焚烧车间附属设施如给水设备、冷库、洗车洗桶系统、换热设备、配电设备、压缩空气制备系统布置在辅助车间内。5）其它焚烧仪表控制室布置在附助车间二层,破碎机房设置在焚烧主厂房内。6.4除了考虑正常运行工况下的系统安全问题，还应考虑一些特殊工况下的安全。废物焚烧系统中最严重的异常事件是突然停电事故，因此，本系统设置了由应急电源（在线式UPS不间断电源）、应急排放烟囱、应急控制系统等组成的应急安全系统。其作用主要是：在系统运行发生突然停电的异常情况下，应急系统自动启动，以保证焚烧炉处于负压状态，以防炉内气体爆炸或有害气体外泄到车间内，提高系统的安全性。本系统还设置了自动复位式安全泄爆口，在某些不可预料的特殊工况下，（如严重误操作）当系统压力超过安全界限时，安全泄爆口自动泄压，以保障系统设备的安全。6.5稳定化/固化预处理系统设计6.5.1稳定化/固化技术是处理危险废物的重要手段，是危险废物处理和处置中的一项重要技术，在危险废物区域性集中管理系统中占重要地位。固化技术是处理重金属废物和其它非金属危险废物非常有效的方法，通过把有害的废物固定在一种惰性的不透水的基质中，可将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物理和化学特性比较稳定的物质。固化技术稳定废物成分的机理是废物和固结剂间的化学键合力、固结剂对废物的物理包容、固结剂水合产物对废物的吸附等共同作用，使废物转变为不可流动固体或形成紧密固体，改变废物的渗透性、可压缩性和强度。危险废物经过固化处理后可达到减轻或消除其自身危害性，能安全地运输，并能方便地进行最终处置。固化处理应本着减量化和无害化的原则，采取各种措施对有害成分进行稳定化，减少危险废物的体积和有害成分的浸出，使废物经过固化处理后，达到降低、减轻或消除其自身危害性的作用，满足《危险废物填埋污染控制标准》中“允许进入填埋区控制限制”后进行填埋处置。根据中节能福建危险废物综合处置与循环再利用中心建设项目服务范围内所产生和收运的危险废物的情况，需要稳定化/固化处理的主要危险废物种类有：焚烧处理灰渣（外来）、表面处理废物；含铜、铅、锌、汞等重金属废物；场内焚烧后的飞灰及炉渣、场内物化处理后的废渣以及场内污水处理车间产生的污泥等，固化/稳定化处理规模为20662.6t/a（设计规模为21000t/a）。固化/稳定化后的废物量为31870t/a考虑在养护过程中水分的蒸发（按水分的20%），运入填埋场的固化物为30703t/a，密度为1.5吨/立方米。表6.5-1主要固化废物的量及形态序号危险废物编号危险废物名称危险废物形态需固化处理量t/a1HW17表面处理废物固态1680.02HW18场外焚烧残渣固态7213.5HW18场外医疗飞灰固态720.03HW22含铜废物固态1603.24HW23含锌废物固态1044.05HW29含汞废物固态13.76HW31含铅废物固态374.07HW35废碱固态244.88HW36石棉废物固态95.09HW37泥磷废物固态138.010HW46含镍废物固态360.811HW21含铬废物固体362.512HW24含砷废物固态1160.0小计15009.513物化废渣固态3093.214焚烧危废飞灰固态960.015焚烧危废炉渣固态2352.016污水处理污泥半固态200.0小计6605.2总计22022.76.5.21）对稳定化/固化处理的基本要求（1）有害危险废物处理后的固化体应具有良好抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性。（2）固化过程中材料和能量消耗要低，增容率要低。（3）固化过程简单，容易操作。（4）固化剂、稳定剂来源丰富，价廉易得。（5）固化处理成本要低。2）稳定化/固化各种方法的比较当今稳定化/固化处理技术，按所用固化剂、稳定剂的不同可分为：水泥基稳定化/固化法、石灰基稳定化/固化法、沥青稳定化/固化法、热塑稳定化/固化法和玻璃稳定化/固化法等。（1）水泥基稳定化/固化法水泥是最常用的危险废物稳定剂，由于水泥是一种无机胶结材料，经过水化反应后可以生成坚硬的水泥固化体，从而达到降低废物中危险成分浸出的目的。水泥的品种繁多，包括普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、矾土水泥、沸石水泥等可以用作废物固化处理的基材。其中普通硅酸盐水泥（也称为波特兰水泥）是用石灰石、黏土及其他硅酸盐物质混合在水泥窑中高温下煅烧，然后研磨成粉末状。它是钙、硅、铝及铁的氧化物的混合物。其主要成分是硅酸二钙和硅酸三钙。在水泥固化时，可将废物与水泥混合起来，如果在废物中没有足够的水分，还要加水使之水化。水化以后的水泥形成与岩石性能相近的，整体的钙铝硅酸盐的坚硬晶体结构。废物被掺入水泥的基质中，在一定条件下，废物经过物理的、化学的作用更进一步减少它们在废物—水泥基质中的迁移率。典型的例子，如形成溶解性比金属离子小得多的金属氧化物。人们还经常把少量的飞灰、硅酸钠、膨润土或专利产品的活性剂加入水泥中增进反应过程。最终依靠所加药剂使粒状的像土壤的物料变成了粘合的块状产物，从而使大量的废物稳定化/固化。目前，以水泥基材稳定化/固化技术已广泛用于处理各种废物，尤其含各种金属（如：镉、铬、铜、铅、镍、锌等）的电镀污泥，也用于处理含有机物的复杂废物：如含PCB5、油脂、氯乙烯、二氯乙烯、树脂、石棉等。这种工艺设备技术有比较成熟的经验，实践证明是适用性最为广泛的技术之一，大量的危险废弃物都可以通过此种技术得到固化。因水泥是碱性物质，可与废酸类废物直接进行中和，由于水泥固化时需要用到水作反应剂，所以对含水量比较大的废物也适用。此法是所有固化处理方法中最为经济和常用的方法。（2）石灰基稳定化/固化法石灰固化是指以石灰、熔矿炉炉渣以及含有硅成分的粉煤灰和水泥窑灰等具有波索来反应(PozzolanicReaction)的物质为固化基材而进行的危险废物固化操作。在适当的催化环境下进行波索来反应，将污泥中的重金属成分吸附于所产生的胶体结晶中。但因波索来反应不同于水泥水合作用，石灰固化处理所提供的结构强度不如水泥固化，因而较少单独使用。常用的技术是加入氢氧化钙(熟石灰)使污泥得到稳定。与其它稳定化过程一样，在投加石灰同时向废物中加入少量添加剂，可以获得额外的稳定效果(如存在可溶性钡时添加硫酸根)。使用石灰作为稳定剂同时具有提高pH的效果。此方法基本上应用于处理重金属污泥等无机污染物以及废酸和油类污泥等。石灰与凝硬性物料结合会产生能在化学及物理上将废物包裹起来的粘结性物质。天然和人造材料都可以用，包括火山灰和人造凝硬性物料。人造材料如烧过的黏土、页岩料和废油页岩、烧过的纱网、烧结过的砂浆和粉煤灰等。化学固定法中最常用的凝硬性物料是粉煤灰和水泥窑灰。对石灰—凝硬性物料反应机理的推出认为：凝硬性物料经历着与沸石类化合物相似的反应，即它们的碱离子成分相互交换。另一种解释认为主要的凝硬性反应是由于像水泥的水合作用那样，生成了称之为硅酸三钙的新的水合物。（3）沥青稳定化/固化法沥青固化是以沥青类材料作为固化剂，与危险废物：在一定的温度下均匀混合，产生皂化反应，使有害物质包容在沥青中形成固化体，从而达到稳定。沥青属于憎水物质，完整的沥青固化体具有优良的防水性能。沥青还具有良好的黏结性和化学稳定性，而且对于大多数酸和碱有较高的耐腐蚀性，所以长期以来被用作低水平放射性废物的主要固化材料之一。它一般用于处理废水化学处理产生的污泥、焚烧飞灰，以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等。沥青的主要来源是天然的沥青矿和原油炼制的。我国目前所使用的大部分里沥青来自于石油蒸馏的残渣。石油沥青是脂肪烃和芳香烃的混合物，其化学成分很复杂，包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。从固化的要求出发，较理想的沥青组分是含有较高的沥青质和胶质以及较低的石蜡物质。如果石蜡质过高，则容易在环境反应力下产生开裂。可以用于危险废物固化的沥青可以是直馏沥青、氧化沥青、乳化沥青等。另外，沥青固化的废物与固化基材之间的质量比通常为1:1～2:1，固化产物的增容率30%～50%。但因物料需要在高温下操作，其操作安全性相对较差，设备的投资费用与运行费用比水泥固化和石灰固化法高。（4）热塑稳定化/固化法以塑料为固化剂与有害物质按一定的配料比，并加入适量的催化剂和填料（骨料）进行搅拌混合，使其共聚合固化而将有害废物包容形成具有一定强度和稳定性的固化体。因塑料的不同可分为热塑性塑料固化和热固性塑料固化两类，热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯树脂等，热固性塑料有脲醛树脂和不饱和聚酯等。塑料固化的优点是可在常温下操作，增容率和固化体的密度较小，为使混合物聚合凝结仅需加入少量的催化剂，且固化体是不可燃的。缺点是塑料固化体耐老化性能较差，固化体一旦破裂，污染物浸出会污染环境，因此处理前应有容器包装，故增加处理费用，另在混合过程中释放有害烟雾，污染周围环境，还需熟练的操作技术以保证固化质量。一般用于处理毒性危害大的化学废物，如砷化物、氰化物。（5）玻璃稳定化/固化法以玻璃原料为固化剂，将其与有害物质以一定的配料比混合后，在高温（900～1200℃）下熔融，经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。目前较普遍采用的是磷酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃。玻璃固化的优点是固化体结构致密，在水、酸性、碱性水溶液中的沥滤率很低，减容系数大。其缺点在于工艺复杂，处理费用昂贵，设备材质要求高，由于高温操作，会产生多种有害气体。玻璃固化法主要用于固化剧毒废物或高放射性废物。3）药剂稳定化技术目前国内外所选用的固化基材主要以水泥、石灰和粉煤灰为主，酌加一定量的添加剂，通过凝结剂与废物中危险成份的物理包胶和化学胶结作用使固体趋于稳定．水泥固化增容率高达1.5-2.0。随着法规对固化浸出率的要求日益严格，需要使用更多的凝结剂和添加剂，造成费用增加，从而失去廉价的优势。另一个重要问题是废物的长期稳定性，固化稳定化技术的机理是废物和凝结剂之间的化学键合力、凝结剂对废物的物理包容、凝结剂水合产物对废物的吸附作用。当包容体破裂后，废物会重新进入环境造成不可预见的影响。药剂稳定化技术是通过药剂和重金属间的化学键合力的作用，形成稳定化产物，在填埋场环境下不会再浸出。药剂稳定化技术增容率为1，可以有效利用填埋场库容。采用药剂稳定化工艺，虽然投资增大，运行费也会提高，但重金属废物经药剂稳定化处理后形成长期稳定化产物，减少对环境的长期影响。采用该工艺可以降低废物处理的增容率，尤其对于本工程而言，处理场选址非常困难，节约库容十分重要，药剂稳定化技术更为适合。药剂稳定化技术主要有以下几种：pH值控制技术、无机硫化物沉淀技术、有机硫化物沉淀技术、有机螯合物技术、氧化还原技术。（1）pH值控制技术因为大部分金属离子的溶解度与pH值有关，pH值对于金属离子的固定有显著影响。当pH值较高时，许多金属离子将形成氢氧化物沉淀。大多数金属在pH值为8.0～9.7范围内基本沉淀完成。但pH值过高时，会形成带负电荷的羟基络合物，溶解度反而升高。许多金属离子都有这种性质：Cu当pH＞9.0时、Pb当pH＞9.3时、Zn当pH＞9.2时、Ni当pH＞10.2时、Cd当pH＞11.1时，都会形成金属络合物，造成溶解度增加。一般需要将含重金属废物的pH值调到8以上9以下。pH值过高时，会形成带负电荷的羟基络合物，溶解度反而升高。许多金属离子都有这种性质：Cu当pH＞9.0时、pb当pH＞9.3时、Zn当pH＞9.2时、Ni当pH＞10.2时、Cd当pH＞11.1时，都会形成金属络合物，造成溶解度增加。一般需要将含重金属废物的pH值调到8以上9以下。pH值控制技术为：加入碱性药剂，将pH值调整到使重金属离子具有最小溶解度的（2）无机硫化物沉淀技术应用最广的是无机硫化物沉淀剂，大多数重金属硫化物在所有pH值下溶解度都大大低于其氢氧化物，为防止H2S逸出和沉淀物再溶解，仍需将pH值保持在8以上。硫化剂要在固化剂添加之前加入，因为固化剂中的钙、铁、镁等会与危废中的重金属争夺硫离子。常用的无机硫化物沉淀剂有：可溶性无机硫化沉淀剂（硫化钠、硫氢化钠、硫化钙）；不可溶性无机硫沉淀剂（硫化亚铁、单质硫）。（3）有机硫化物沉淀技术由于有机含硫化合物普遍具有较高的分子量，因而与重金属形成的不可溶性沉淀具有很好的工艺性，易于沉淀、脱水、过滤等操作，可以将废水和固体废物中的重金属浓度降到很低，而且非常稳定，适宜的pH值范围也较大，主要用于处理含汞废物和焚烧余灰。常用的有机硫化物沉淀剂有：二硫代氨基甲酸盐、硫脲、硫代酰胺、黄原酸盐。（4）有机螯合物技术高分子有机螯合剂是利用其高分子长链上的二硫代羧基官能团以离子键和共价键的形式捕集废物中的重金属离子，生成稳定的交联网状的高分子螯合物，能在更宽的pH值范围内保持稳定。例如：乙二胺对Pb2+、Cd2+、Ag+、Ni2+、Cu2+重金属离子的去除率均害98%以上，对Co2+、Cr3+

重金属离子去除率均达85%以上。主要用于处理Pb、Cd、Zn、Cr、Ni等。常用的高分子有机螯合剂有：硫脲、多胺类、聚乙烯亚胺类。（5）氧化还原技术把六价铬(Cr6+）还原为三价铬（Cr3+）、五价砷(As5+）还原为三价砷（As3+）。常用的还原剂有硫酸亚铁、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等。4）稳定化/固化处理工艺方案的确定对水泥固化、石灰固化、沥青固化、药剂稳定化、热塑固化、以及玻璃固化等技术进行综合比较，具体结果列于6.5-2。PAGE113中国市政工程华北设计研究总院表6.5-2稳定化/固化技术综合比选序号水泥基稳定化/固化法石灰基稳定化/固化法沥青稳定化/固化法药剂稳定化/固化法热塑稳定化/固化法玻璃稳定化/固化法1普通水泥价格低廉，单价350－400元/吨。处理100吨重金属类废物的材料费用约1.0-2.5万元石灰价格低廉，单价为200元/吨。处理100吨重金属类废物的材料费用约0.5-2.0万元沥青价格中等，单价400元/吨左右。处理100吨重金属类废物的材料费用约1.8-2.2万元药剂价格较高，平均单价5000-10000元/t。处理100t重金属类废物的材料费用为2.5万～5.5万元。聚乙烯、聚氯乙烯树脂价格较高，平均单价500-1000元/吨。处理100吨重金属类废物的材料费用约为5-10万元。磷酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃价格较高，平均单价500－800元/吨。处理100吨重金属类废物的材料费用约为5-8万元。2处理100吨重金属类废物用水泥20-50吨左右处理100吨重金属类废物用石灰20-60吨左右处理100吨重金属类废物用沥青50吨左右药剂2-10t（与药剂种类有关）处理100吨重金属类废物用聚乙烯2-10吨处理100吨重金属类废物用磷酸盐玻璃5-15吨3处理后的废物增容率达30-50％以上，增容率高处理后的废物增容率达30-50％以上，增容率高处理后的废物增容率达30-50％以上，增容率高处理后的废物增容率达0-10％以上，增容率低处理后的废物增容率达0-10％以上，增容率低处理后的废物增容率达10-20％以上，增容率低4对某些废物稳定化效果较好，但存在长期稳定性问题对大多数废物稳定化效果不太好固化效果较好对不同种类废物的稳定化效果都较好对不同种类废物的稳定化效果都较好对不同种类废物的稳定化效果都较好5机械设备费用低机械设备费用低机械设备费用高机械设备费用较低机械设备费用高机械设备费用高6操作管理简单，安全性好操作管理简单，安全性好需要高温操作、管理较复杂，安全性好操作管理简单，安全性好需要高温操作、管理复杂需要高温操作、管理复杂7投资低投资低投资较高投资低投资高投资高8运行费用较低运行费用较低运行费用较高运行费用较高运行费用高运行费用高中节能福建危险废物综合处置与循环再利用中心可行性研究PAGE224中国市政工程华北设计研究总院有限公司PAGE171中国市政工程华北设计研究总院有限公司水泥基固化和石灰基固化处理危险废物其运行费用比较低廉，设备投资少，对工人的技术水平要求不高，操作较简单，其处理后的废物，尤其重金属废物虽有一些缺陷，但从固化的废物性质及固化技术的安全性、经济性、适用范围的广泛性及技术的成熟程度等多方面考虑，水泥基固化法是较合适的一种方法。适当的采用有机硫稳定剂或高分子有机鳌合剂处理毒性较大的危险废弃物例如：三价含砷废物、预解毒后的含氰废物、含汞废物、焚烧余灰等；采用氧化还原技术把毒性较大的六价铬（Cr6+）还原为三价铬(Cr3+)。例如：铬泥中含有较高浓度的六价铬（Cr6+），毒性较强，按一定比例加入硫酸亚铁，再加入少量水搅拌，可使六价铬（Cr6+）还原为三价铬(Cr3+)降低毒性。适当的使用药剂，不但可以弥补水泥固化的不足，而且可以降低增容量。设计推荐水泥基固化法为主，药剂稳定化为辅的固化处理技术作为本项目工程的稳定化/固化危险废物设计方案。6.5.3根据国内外运行情况，固化体输送到填埋场有二种方法1）固化体直接送至填埋场浇筑法。可由汽车倒运到填埋场成型固化养护，不需另建养护场。运输工具可选用铲车、自卸汽车，具有占地小，操作简化，费用低的优点。2）固化体在养护场成型养护后再转运到填埋场方法固化体在室内操作，质量稳定，不受天气的影响，南方雨天较多，室内养护有利固化体的凝结和成型，但也存在占地大，操作步骤多，费用高的缺点。为达到操作灵活运行可靠的目的，并借鉴国内外安全填埋场的运行经验、国家规范及专家建议，选择搅拌完成的物料经成型机成型后，由自卸车运送送到养护厂房养护、浸出实验满足要求后填埋的方案。6.5.4（1）根据处理规模和工艺的需要，设计固化车间总占地面积约为2087.41m²，养护车间净高8.35m，固化区域净高17.80m，布置于生产区。水泥储仓、粉煤灰储仓和飞灰储仓设在室外，可增大单体容积，也便于设备现场制作、安装以及来料输入。固化处理间还设置了配电室、控制室。固化处理间与储存库联体建设，以便满足储存物料的通畅。（2）在固化处理间和储存库设置通风和空气净化设施，通风换气次数5次/小时。（3）固化处理间混合搅拌区布置的设备主要有起重机抓斗、搅拌机和成型机等。为了节省位置，整条工艺生产线呈“L型”布置。原始废物通过收运车辆运至处理车间内的储料坑内，再由抓斗计量抓入搅拌机内。受料区与倒车区域一一对应，便于倾卸。混合搅拌物料砌块成型后的出料口直接对准养护厂房的入口；保证整个系统的物流通畅。固化处理间工艺设备平面布置详见工艺平面图。6.5.51）固化处理工艺流程描述（1）将需固化的废料及其它辅助用料采样送入化验室进行试验分析，在化验室进行配比实验，检测实验固化体的抗压强度、凝结时间、重金属浸出浓度以及最佳配比等参数提供给固化处理间，包括稳定剂品种、配方、消耗指标及工艺操作控制参数等。（2）原始废物通过收运车辆运至储料坑内，再由抓斗计量抓入搅拌机内。（3）粉状物料如飞灰、水泥采用收运系统罐车自带的真空泵泵送至储仓，储仓顶部设有除尘设施，水泥和飞灰储存周期均为3～5天。药剂在储槽通过搅拌装置配制成液态形式储存，储存周期为1～2天。（4）根据试验所得的配比数据，通过控制系统和计量系统，将废物、药剂、水泥、粉煤灰和水等物料按照一定的比例在混合搅拌机内进行搅拌混匀。水泥、粉煤灰和飞灰在储罐内密闭贮存，在罐下设闸门，由螺旋输送机输送再秤量后进入固化搅拌机拌合料槽内；固化用水采用污水处理站处理后的中水，通过输水泵计量由管道送至固化搅拌机拌合料槽内；药剂通过配置成液态，存放在储液罐，通过泵计量送入到搅拌机料槽内。搅拌时间以试验分析所得时间为准，通常为3～5mins，搅拌顺序为先物料干搅，然后再加水湿搅。对于采用药剂稳定化处理含重金属的物料，先进行废物与重金属的搅拌，搅拌均匀后再与水泥一起进行干搅，最后加水进行整个混合搅拌；这样可避免水泥中的Ca2+、Mg2+等离子争夺药剂中稳定化因子（S2-），从而提高处理效果，降低运行成本。对于含六价铬（Cr6+）废物和含氰废物在物化处理车间经过酸碱中和、氧化还原和解毒后再进填埋固化处理间进行固化/稳定化处理。一般工况下整个搅拌加成型整个流程需要12分钟，这里选择搅拌能力为2.5m³的搅拌机。可以满足一天100吨的处置需要。（5）物料混合搅拌以后，开启搅拌机底部闸门，混合搅拌物料直接通过储料槽卸入到废物箱，通过铲车搬运，由自卸卡车运至填埋场直接填埋。（6）为了方便操作和运行管理，提高物料配比的准确度。单种类型废物物料应采用单一混合搅拌，不同的时段搅拌不同的废物，不同类型废物料不宜同时混合搅拌。此外，混合搅拌机应进行定时清洗，尤其是在不同物料搅拌间隙时段，更应进行对设备的清洗。

（9）本项目填埋固化处理工艺流程如图6.5-1。图6.5-1填埋固化处理工艺流程框图2）危险废物允许进入填埋区的控制限值及实际操作数值废物经固化后，一般固化体的体积和重量要比原有废物有所增加，由于所用配比不相同，增大体积不相同。据国外已有运行的资料，增大的体积从0～50％不等。经固化后效果好，重金属从固化体中浸出度非常低，具体要求详见表6.4-3。表6.5-3危险废物允许进入填埋区控制值及实际数值序号项目稳定化控制限值固化前原含量固化后浸出值mg/Lmg/Lmg/L1有机汞0.0010.13～1.23＜0.0012汞及其化合物（以总汞计）0.253铅（以总铅计）5165～243＜0.0024镉（以总镉计）0.51～80.6＜0.0025总铬12136～3430.026六价铬2.57铜及其化合物（以总铜计）758锌及其化合物（以总锌计）759铍及其化合物（以总铍计）0.210钡及其化合物（以总钡计）15011镍及其化合物（以总镍计）512砷及其化合物（以总砷计）2.58.14～110.0113无机氟化物（不包括氟化钙）＞10014氰化物（以CN计）5对不同种类的物质而言，固化效果也不相同，固化体像混凝土砖块一样，有很大的强度和稳定性，容易进行填埋处置。危险废物处理操作运营过程中将会遇到危险废物种类、特性、数量等不断变化，固化体的特性也会出现波动，但是必须达到一定的标准，因此对固化体的一些特性也要不断推测：如浸出性、物理稳定性、废物的反应性、固化体的强度等。在填埋之前通过检测试验不断地调整，使最终固化产品适于填埋，工程中再按确定的条件操作实施。6.5.6由于危险废物的种类繁多、成分复杂、有害物含量变化幅度大，需要进行分析、试验来确定每一批废物的处理工艺和配方，根据配方确定药剂品种及用量。药剂稳定化处理危险废物技术，目前在国外已有部分应用，关于飞灰的药剂稳定化处理技术己有一些研究和报道。我国危险废物的产生量正逐年增加，有必要在传统固化技术基础上研究有应用前景的稳定化技术。根据已有的工业废物固定化运营经验，确定本项目的水泥、粉煤灰或石灰石、螯合剂及水分别为按废物量种类取不同的固化配比。1）工业危险废弃物所需固化剂量表6.5-4工业类危险废弃物量序号废物类别废物类别状态固态含量(t/a)1HW17表面处理废物固态1680.02HW22含铜废物固态1603.23HW23含锌废物固态1044.04HW29含汞废物固态13.75HW31含铅废物固态374.06HW35废碱固态244.87HW36石棉废物固态95.08HW37泥磷废物固态138.09HW46含镍废物固态360.810含铬废物固体362.511含砷废物固态1160.012污水处理污泥半固态20013物化处理废渣固态3093.2合计10369.2根据6.6-4表可知，每年需固化/稳定化处理的工业危险废物为10313.1t/a，主要为含有重金属的危险废物。根据研究文献和实际运行经验资料，工业危险废物物料配伍为工业危险废物：药剂：水：固化剂＝1:（0.01～0.05）:（0.1～0.3）:（0.10～0.30）。由于工业废物成分非常复杂，固化剂的添加量约为25％、药剂约为1％、水约为25%较稳妥，固化剂选用32.5号硅酸盐水泥，药剂选用有机分子螯合剂聚乙烯亚胺，能生成稳定的交联网状的高分子鳌合物，能在更宽的pH值范围内保持稳定。因此，每年固化处理所需固化剂32.5号硅酸盐水泥为1819吨/年、螯合剂聚乙烯亚胺为72.8吨/年、水为1819吨/年。这部分需要的水量可来自物化车间处理后的回用水。2）焚烧飞灰及残渣所需固化剂量表6.5-5焚烧飞灰、残渣及废渣量序号废物类别废物类别状态固态含量(t/a)1HW18焚烧处理残渣（外来）固态7933.5焚烧飞灰（焚烧车间）固态960焚烧残渣（焚烧车间）固态2352.02合计11245.5根据6.5-5表可知，每年需固化/稳定化处理的焚烧飞渣、残渣及废渣量为10349.5t/a。参考国内同类工程的运行经验，焚烧飞灰及残渣废物物料配伍为焚烧飞灰及残渣：药剂：水：固