經濟的快速增展、城鎮(zhèn)化進程的加快,也導致了垃圾的迅速增長,各地垃圾填埋場告急,提前終結,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)周邊居民強烈反對,顯然是因為垃圾焚燒所產生的二惡英著實令人恐慌。一邊是垃圾的圍城,一邊是鄰避效應,垃圾焚燒也限入尷尬境地。近幾年,隨著技術的發(fā)展,水泥窯以其高溫、堿性等眾多優(yōu)勢大踏步進入城市垃圾領域,卻因為垃圾的爭奪似是敗下陣來,叫好不叫座,故而轉攻危廢,經濟效益顯著。除水泥窯以外,最熱門還有等離子技術的發(fā)展與應用,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,其中帶負電荷的粒子(電子、負離子)數(shù)等于帶正電荷的粒子(正離子)數(shù)。通常與物質固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)并列,稱為物質第四態(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,可在氣化爐內產生高達1600℃高溫,在此溫度下,固體廢棄物中的有機物質(含毒性、腐蝕性、傳染性物質)完全裂解氣化為可燃合成氣(主要成分為CO、H2),無機物質(含礦物質、重金屬類物質)高溫熔融為玻璃態(tài)物質并回收利用,最終得到的玻璃體可作為路基、建材等被使用,真正實現(xiàn)固體廢物的減量化、無害化、穩(wěn)定化及資源化目標。
采用等離子體技術處置工業(yè)固體廢物基本上不產生二噁英,另一突出的優(yōu)點就是爐渣為玻璃化殘渣,為惰性物質,其滲透性極低,在國外?;勺鳛槁坊牧蟻砝?。經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廢物相關浸出標準要求,同時屬于玻璃態(tài)物質,可認定其為一般工業(yè)廢物,可委托一般工業(yè)廢物填埋場進行處置或作為建筑材料產品。
等離子體法處理廢物有如下優(yōu)點:
(1)二噁英排放遠遠低于歐盟2000排放標準,滿足最嚴苛環(huán)保要求,二噁英排放指標最低可達0.001ng-TEC/m3,遠低于目前歐盟2000所要求的0.1 ng-TEC/m3之標準。
(2)徹底無害化處置,固體廢棄物經處置后,不產生二次污染物,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,等離子體氣化技術各項排放指標均優(yōu)于其他處置技術,并可達到歐盟2000排放標準,其中二噁英排放遠遠低于歐盟2000排放標準,真正做到無害化;
(3)技術適應性強,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,有機物生成合成氣可回收熱能,無機物生成熔融玻璃態(tài)物質可回收利用。
回轉窯爐因結構簡單、對危險廢物的適應能力強、控制穩(wěn)定、操作容易、技術成熟、運行歷史悠久等優(yōu)點被國際上廣泛采用。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,目前的應用推廣速度較快,尤其是在電價相對較便宜的國家和地區(qū)。等離子體氣化爐和回轉窯焚燒爐的技術方案比較如下:
目前,中廣核研究院、西安航天源動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目,完成工業(yè)轉化。等離子體處理較回轉窯相比處理范圍更為寬廣,可處理國內醫(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市等離子體危廢處理項目處理量為10t/d,西安航天源動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。等離子的技術發(fā)展未來可期。
等離子體無害化處理裝備及相關技術已被納入《國家鼓勵發(fā)展的重大環(huán)保技術裝備目錄》,政策利好,前景廣闊;技術發(fā)展趨勢為填埋逐步向熱處理技術發(fā)展,目前市場以回轉窯技術為主,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憑借經濟、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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