經(jīng)濟(jì)的快速增展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,也導(dǎo)致了垃圾的迅速增長,各地垃圾填埋場告急,提前終結(jié),城市而臨垃圾圍城困擾,垃圾焚燒或成為行業(yè)共識。
然而垃圾發(fā)電在各地并不受待見,各地先后出現(xiàn)周邊居民強(qiáng)烈反對,顯然是因?yàn)槔贌a(chǎn)生的二惡英著實(shí)令人恐慌。一邊是垃圾的圍城,一邊是鄰避效應(yīng),垃圾焚燒也限入尷尬境地。近幾年,隨著技術(shù)的發(fā)展,水泥窯以其高溫、堿性等眾多優(yōu)勢大踏步進(jìn)入城市垃圾領(lǐng)域,卻因?yàn)槔臓帄Z似是敗下陣來,叫好不叫座,故而轉(zhuǎn)攻危廢,經(jīng)濟(jì)效益顯著。除水泥窯以外,最熱門還有等離子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,這位“俏佳娘”正登場危廢處置市場。
等離子體是指處于電離狀態(tài)的氣態(tài)物質(zhì),其中帶負(fù)電荷的粒子(電子、負(fù)離子)數(shù)等于帶正電荷的粒子(正離子)數(shù)。通常與物質(zhì)固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)并列,稱為物質(zhì)第四態(tài)。通過氣體放電或加熱的辦法,從外界獲得足夠能量,使氣體分子或原子中軌道所束縛的電子變?yōu)樽杂呻娮?,便可形成等離子體。
利用等離子體炬高溫、高能量密度、低氧化氣氛之優(yōu)勢,可在氣化爐內(nèi)產(chǎn)生高達(dá)1600℃高溫,在此溫度下,固體廢棄物中的有機(jī)物質(zhì)(含毒性、腐蝕性、傳染性物質(zhì))完全裂解氣化為可燃合成氣(主要成分為CO、H2),無機(jī)物質(zhì)(含礦物質(zhì)、重金屬類物質(zhì))高溫熔融為玻璃態(tài)物質(zhì)并回收利用,最終得到的玻璃體可作為路基、建材等被使用,真正實(shí)現(xiàn)固體廢物的減量化、無害化、穩(wěn)定化及資源化目標(biāo)。
采用等離子體技術(shù)處置工業(yè)固體廢物基本上不產(chǎn)生二噁英,另一突出的優(yōu)點(diǎn)就是爐渣為玻璃化殘?jiān)瑸槎栊晕镔|(zhì),其滲透性極低,在國外玻化渣均可作為路基材料來利用。經(jīng)等離子體處理后玻璃體渣樣品測試,玻璃體渣的重金屬浸出濃度低于國家危險(xiǎn)廢物相關(guān)浸出標(biāo)準(zhǔn)要求,同時(shí)屬于玻璃態(tài)物質(zhì),可認(rèn)定其為一般工業(yè)廢物,可委托一般工業(yè)廢物填埋場進(jìn)行處置或作為建筑材料產(chǎn)品。
等離子體法處理廢物有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)二噁英排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐盟2000排放標(biāo)準(zhǔn),滿足最嚴(yán)苛環(huán)保要求,二噁英排放指標(biāo)最低可達(dá)0.001ng-TEC/m3,遠(yuǎn)低于目前歐盟2000所要求的0.1 ng-TEC/m3之標(biāo)準(zhǔn)。
(2)徹底無害化處置,固體廢棄物經(jīng)處置后,不產(chǎn)生二次污染物,做到零排放,零填埋,處置系統(tǒng)排放對比如表1所示,對比可見,等離子體氣化技術(shù)各項(xiàng)排放指標(biāo)均優(yōu)于其他處置技術(shù),并可達(dá)到歐盟2000排放標(biāo)準(zhǔn),其中二噁英排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐盟2000排放標(biāo)準(zhǔn),真正做到無害化;
(3)技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng),幾乎可處理除放射性核廢料外的所有固體廢棄物;
(4)資源化利用率高,有機(jī)物生成合成氣可回收熱能,無機(jī)物生成熔融玻璃態(tài)物質(zhì)可回收利用。
回轉(zhuǎn)窯爐因結(jié)構(gòu)簡單、對危險(xiǎn)廢物的適應(yīng)能力強(qiáng)、控制穩(wěn)定、操作容易、技術(shù)成熟、運(yùn)行歷史悠久等優(yōu)點(diǎn)被國際上廣泛采用。等離子體處置具有分解徹底、煙氣量相對小、二次污染比焚燒法輕等優(yōu)點(diǎn),目前的應(yīng)用推廣速度較快,尤其是在電價(jià)相對較便宜的國家和地區(qū)。等離子體氣化爐和回轉(zhuǎn)窯焚燒爐的技術(shù)方案比較如下:
目前,中廣核研究院、西安航天源動(dòng)力工程有限公司等公司均己建成等離子體危廢處理示范項(xiàng)目,完成工業(yè)轉(zhuǎn)化。等離子體處理較回轉(zhuǎn)窯相比處理范圍更為寬廣,可處理國內(nèi)醫(yī)療垃圾、垃圾焚燒爐渣及飛灰、生活垃圾、工業(yè)垃圾、電子垃圾等各種固體廢棄物、危險(xiǎn)廢棄物。不過仍處理發(fā)展階段,處理量上相對較弱,中廣核研究院廣東清遠(yuǎn)市等離子體危廢處理項(xiàng)目處理量為10t/d,西安航天源動(dòng)力工程有限公司己完成5t/d、10t/d、30 t/d、50 t/d的處理需求。等離子的技術(shù)發(fā)展未來可期。
等離子體無害化處理裝備及相關(guān)技術(shù)已被納入《國家鼓勵(lì)發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄》,政策利好,前景廣闊;技術(shù)發(fā)展趨勢為填埋逐步向熱處理技術(shù)發(fā)展,目前市場以回轉(zhuǎn)窯技術(shù)為主,熱解爐協(xié)同其他形式焚燒爐為輔,以等離子體爐為代表的高溫氣化熔融技術(shù)憑借經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效等優(yōu)勢將蓬勃發(fā)展,誰人成“入幕之賓”,讓我們拭目以待?
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等離子體技術(shù)是回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)的替代OR替補(bǔ)?
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