危险废物热解焚烧集成技术

发布者:发布时间:2017-09-11浏览次数:861

据统计,我国2014年危险废物产生量3633万吨,年处置量929万吨,焚烧处理是目前国内外危险废物处置的主流技术之一,而现有危险废物焚烧处置技术存在高盐高氯废物及复杂组分危废导致焚烧系统运行稳定性差、危废焚烧项目污染物排放达标率低且二恶英排放超标严重、缺乏与焚烧过程相关联的在线诊断与反馈控制等问题。浙江大学以危险废物的减量化无害化处置为目标,在危险废物回转式多段热解焚烧、焚烧污染物控制、多形态危废配伍等方面实现了关键技术突破。在国内率先开发了具有创新性的危险废物回转式多段热解焚烧集成处置技术,形成了集废物进料、回转窑焚烧、二英及其它污染物控制、燃烧控制及联调技术等一体化的焚烧技术集成体系。技术广泛适用于中国特色的复杂组分危险废物焚烧安全处置,并建立了危险废物低污染热解焚烧技术导则,投资成本仅为国外引进技术的1/2,运营成本仅为国外引进技术和设备的1/3。该技术取得了以下创新成果:

1)原创性开发出适应复杂组分危险废物并具有防腐和炉渣自清除功能的多段式新型回转窑热解焚烧技术。建立了危废回转窑内焚烧、流动和传热的数值模拟方法及回转窑焚烧炉优化设计方法,开发出具有防止高温腐蚀的回转窑焚烧技术。在结构优化基础上,结合物料配伍预处理、回转窑新型耐火衬层材料、窑内高温焚烧(大于 1100℃)和无阻力渣输送方式,实现危险废物的充分燃尽,灰渣热酌减率低于2%;解决了高盐分废物熔融附着于窑体内壁产生的严重结渣问题,并形成窑内结渣自清除技术,实现复杂组分危险废物连续稳定热解焚烧运行达6个月以上;形成了单炉处理能力10~100t/d的系列化危险废物集中焚烧回转式多段热解焚烧集成装备。

2)原创性提出复杂条件下危废焚烧优化控制方法及污染物联合净化技术。通过不同组分危废焚烧处置效率的定量评价模型、焚烧过程关键参数(给料配伍、处理量、焚烧时间、配风、温度场分布等)自适应优化控制,实现危险废物焚烧二次污染物排放远优于国家标准。系统掌握了复杂条件下危废焚烧过程二恶英的生成及阻滞机理,建立了焚烧烟气和飞灰中二恶英的多途径末端耦合控制方法及理论,集成了具有自主知识产权的二英、重金属的全过程控制和半干法脱酸+布袋除尘+硫基循环抑制+湿法脱酸烟气联合净化技术及系统,实现多种污染物排放远优于国家排放标准,解决了危废热解焚烧处置系统二恶英排放超标严重的普遍性难题。

3)基于所建立的典型危险废物焚烧特性完整数据库,创新性提出了多形态危废配伍方法。系统获得了危险废物关键组分的热解和焚烧动力学参数及其机理函数,基于通过危废物性鉴别、多形态危废进料集成、优化配伍有效解决了危险废物组分多变、热值波动大、关键元素富集等引起的入炉物料严重不稳定问题,开发形成了多形态危废进料集成及优化配伍协调控制工艺方法。

本已获授权国家发明专利15项、实用新型专利6项,发表SCI/EI收录论文100多篇(其中SCI收录65篇)。技术成果解决了我国8个省、20个城市的危险废物焚烧处置难题,已建成危险废物焚烧处置项目20个,近三年经济效益达18.8亿元,新增利润3.93亿元。

     本技术2012年获得浙江省科学技术奖一等奖。

     本技术2016年获得中国优秀专利奖。

     本技术2017年获得国家科学技术进步奖二等奖(公示中)。 

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1 浙江省科学技术奖一等奖获奖证书(左)和中国专利优秀奖获奖证书(右)