[發明專利]一種回轉窯與等離子體氣化協同資源化危廢處理系統、處理方法

在審

• 申請號: 201710106854.1
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106642159A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 仲偉聰
• 申請（專利權）人: 西安航天源動力工程有限公司
• 主分類號: F23G7/00
• 分類號: F23G7/00
• 代理公司: 西安毅聯專利代理有限公司61225
• 代理人: 陳貞

技術領域

本發明屬于固體危險廢棄物無害化資源化處置領域，具體涉及一種回轉窯與等離子體氣化協同資源化危廢處理系統、處理方法。

背景技術

近年來，由于科技的迅猛發展和人類生活水平的提升，固體廢棄物的產量越來越多，組成成分也越來越復雜。各國對固體廢棄物的處理處置也是相當重視。隨著我國綜合實力的不斷提高，我國已成為世界上最大的制造國。我國作為世界工廠，固體廢棄物的產量更是不容忽視。

由于危險固體廢棄物(以下簡稱危廢)的種類繁多且成分復雜，我國在2008年8月1日公布制定了《國家危險廢物名錄》(該名錄每年均有更新，最新版為2016版)，并將危廢分為600多種，共47大類。這些物質或具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性或者感性、核放射性等一種或幾種危險特性，需按照嚴格的處理危險廢物的相關規定進行管理。危廢如果處置不當，會給生態環境和人類健康帶來不可逆轉的巨大危害。如污染土壤和地下水后，人類一旦通過食物和水等長期攝入有毒物質，會造人體毒素的積聚，導致體內細胞的畸變和癌變。

由于危廢不同于一般工業固體廢棄物的特殊性，考慮其對人類和環境嚴重的影響，各國對危廢的處理也是通過特殊的途徑和方法，同時，對危廢的處理處置是一個極具價值的全球性難題。

我國危廢處理處置起步晚，與發達國家相比技術仍需改進，但隨著我國對環境保護的重視和大力支持，我國的危廢處理處置技術正逐漸走向成熟。

危廢的處置主要包括安全焚燒、衛生填埋和海洋處置等。其中焚燒法是危廢的最終處置技術中最有效的一種方法。通過焚燒爐的焚燒過程進一步將危廢中有毒有害的有機成分消除，并實現減量化，其中產生的熱源也可進行回收利用。但焚燒的過程中要注意氣體的排放，安裝廢氣處理裝置，避免二次污染。衛生填埋是將最終不能再利用處置的部分進行固化填埋，其弊端是有造成地下水的污染的隱患。

目前我國危廢焚燒法處置主要采用回轉窯焚燒處置方法，回轉窯式焚燒爐對焚燒物變化適應性強，回轉窯焚燒主要有三種方式：灰渣式焚燒、熔渣式焚燒、熱解式焚燒。

其中灰渣式焚燒爐(爐內溫度800～900℃)，危廢通過氧化熔燒達到銷毀，回轉窯窯尾排出的主要是灰渣，冷卻后灰渣松散性較好，由于爐膛溫度不高，危險廢物對回轉窯耐火材料的高溫侵蝕性和氧化性不強，為此，耐火材料的使用壽命相對比較長，內爐體“掛壁”現象也不嚴重，但燃燒溫度低，對于部分有機廢物不能完全無害化處置。

熔渣式回轉窯焚燒爐主要是處理一些單一的、毒性較強危廢，溫度一般在1500℃以上，目的是提高銷毀率。由于處理對象各不相同，成分復雜，該類型焚燒爐溫度控制較難，對操作要求較高。由于熔渣式回轉窯焚燒爐爐膛溫度較高，輔助燃料耗量增大，帶來的最直接的后果是回轉窯耐火材料、保溫材料燃料消耗、機械損耗及操作難度均較高。

熱解式回轉窯焚燒窯內溫度控制在700℃～800℃，由于危廢在回轉窯內熱解氣化產生可燃氣體進入二燃室燃燒，可以大大降低耗油量，另外由于溫度低，熱損失少，煙氣量是三種處理工藝為最低，隨之裝機容量降低，運行成本大大降低，但是其缺點是灰渣殘留量高，灰渣焚燒不徹底。

針對危廢焚燒處理過程中存在的問題，我國技術人員展開了廣泛而豐富的研究。

公開號為CN 1566751 A的發明專利公布了一種回轉窯垃圾氣化、炭灰共融的多級焚燒方法及系統，其提出將垃圾在回轉窯部分氣化、氣化后燃氣進入高溫熔融式燃燒爐，利用燃氣燃燒后能量將垃圾殘余物熔融處置。本發明專利雖能做到一定程度的垃圾無害化處置，但處理低熱值危廢時，燃氣熱值低，無法滿足氣化殘余物熔融溫度需求，且采用燃燒法熔融存在煙氣污染物(如氮氧化物)含量高、熱能利用率低等缺點。

公開號為CN 104976622 A的發明專利公布了一種回轉窯氣化、等離子熔融的生活垃圾分類氣化系統，其提出將生活垃圾先經回轉窯氣化、在經等離子體氣化熔融灰渣的技術方案，該方案具有提高能量利用率，減少二噁英及重金屬二次污染問題的優勢。但該系統回轉窯僅采用等離子體氣化爐出口燃氣作為回轉窯熱量來源，當入爐廢物成分波動時，會導致回轉窯熱量不足，氣化不能正常進行；此外，該發明專利冷萃后玻璃體存在利用去向問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有的危廢處理系統存在的危廢處理成本高、處理不徹底的問題。

為此，本發明提供了一種回轉窯與等離子體氣化協同資源化危廢處理系統、處理方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：