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在日前舉行的第十六屆環(huán)境與發(fā)展論壇上，北京科技大學(xué)發(fā)布一項(xiàng)危廢焚燒超凈技術(shù)——復(fù)雜多變成分危險(xiǎn)廢物氣化焚燒超凈排放技術(shù)。北京科技大學(xué)固廢產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院副院長(zhǎng)施春紅表示，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)超凈排放，能同時(shí)滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。
“經(jīng)過(guò)初步測(cè)算，預(yù)計(jì)2023年國(guó)內(nèi)危廢綜合處置量大約有1億噸，其中采取焚燒方式處置的占比大約20%，也就是說(shuō)，2023年經(jīng)焚燒處理的危廢有兩千多萬(wàn)噸。”施春紅指出，目前，危廢焚燒處理主要面臨6方面難題。一是危廢來(lái)源廣泛且成分復(fù)雜。特別是來(lái)自中小微企業(yè)的危廢，其潛在危害性較大、種類(lèi)多且量小。這導(dǎo)致焚燒入爐的危廢成分復(fù)雜多變，即使進(jìn)行科學(xué)配伍管理，也很難保證熱值和污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)。二是危廢組分的實(shí)際情況與設(shè)計(jì)值相差比較大。三是現(xiàn)在市場(chǎng)形勢(shì)發(fā)生了客觀變化，危廢的處理價(jià)格比當(dāng)初預(yù)測(cè)的價(jià)格低，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益下滑，如何降本增效成為新課題。四是危廢焚燒容易結(jié)焦的難題還未解決，這不僅會(huì)導(dǎo)致焚燒效果變差，還會(huì)提高成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。五是危廢物料預(yù)處理以及如何均勻入爐比較困難。如果入爐的物料破碎不均勻，就會(huì)導(dǎo)致形態(tài)不均勻、不連續(xù)，容易引起爐內(nèi)工況劇烈波動(dòng)，氣態(tài)污染物排放濃度易超標(biāo)。六是污染物排放控制難度較大。
“隨著國(guó)家對(duì)危廢行業(yè)最終的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)，研發(fā)出物料適應(yīng)性比較廣、運(yùn)行工況穩(wěn)定可靠、污染物排放指標(biāo)低的危廢集中焚燒處理工藝非常迫切。”施春紅說(shuō)。
針對(duì)危廢焚燒存在的難題，北京科技大學(xué)經(jīng)過(guò)大量創(chuàng)新和實(shí)踐，開(kāi)發(fā)出復(fù)雜多變成分危險(xiǎn)廢物氣化焚燒超凈排放技術(shù)，煙氣在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中充分燃盡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)超凈排放。同時(shí)，可避免危廢物料在焚燒爐缺氧環(huán)境下，由于不充分燃燒產(chǎn)生大量的氫氣、一氧化碳等可燃?xì)怏w而產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)施春紅介紹，該技術(shù)在氣化爐出口后的二燃室增設(shè)了旋風(fēng)燃燒器，讓固態(tài)物能充分燃燒，實(shí)現(xiàn)一氧化碳低濃度排放。氣化爐內(nèi)的還原氣氛使高溫燃燒產(chǎn)生的氮氧化物原始濃度遠(yuǎn)低于其他燃燒方式，再經(jīng)過(guò)SNCR、SCR等脫銷(xiāo)工藝，排放濃度進(jìn)一步降低。
這項(xiàng)技術(shù)可對(duì)燃燒和換熱的全過(guò)程進(jìn)行精確控制，能夠有效防止?fàn)t內(nèi)結(jié)焦，控制氮氧化物的生成，降低一氧化碳的排放濃度。二燃室的旋風(fēng)燃燒，能使飛灰等危廢在高溫熔融的情況下變?yōu)椴ＡB(tài)產(chǎn)物，減少污染物排放。通過(guò)優(yōu)化物料預(yù)處理和給料方式，保證爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒，提高配伍效率，均衡入爐的物料熱值和物理形態(tài)，抑制爆燃；通過(guò)煙氣再循環(huán)實(shí)現(xiàn)氣化爐內(nèi)氮氧化物保持低濃度，既滿(mǎn)足爐內(nèi)流動(dòng)工況所需的煙氣量，又能實(shí)現(xiàn)氣化爐內(nèi)缺氧環(huán)境下所需要的還原氣氛。
據(jù)實(shí)際測(cè)算，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中取得良好實(shí)效，氮氧化物濃度低于75mg/Nm3，一氧化碳排放低于50mg/Nm3，污染物排放濃度能同時(shí)滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)施春紅介紹，目前，該技術(shù)在無(wú)錫等地已投入運(yùn)行，已經(jīng)形成了快速可復(fù)制推廣的商業(yè)模式。同時(shí)，該技術(shù)可滿(mǎn)足為現(xiàn)有危廢焚燒處置項(xiàng)目實(shí)施技改，以提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。下一步，北科大將進(jìn)一步打造針對(duì)礦業(yè)工程、能源環(huán)保固廢綜合利用、產(chǎn)業(yè)集聚、多元化發(fā)展的一流科研實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)，助力固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。