摘要： 宁波作为国家重要的港口城市，每年产生大量需处理的危险废物，为解决本市在发展中日益突出的环境污染问题，本文通过对比危险废物处置工艺，对危废等离子体焚烧处置方案进行设计，为宁波配套建设规划一座危废处置及资源化利用中心，改善宁波危废处置现状，实现社会、经济、环境协调可持续发展。
关键词：宁波；危险废物；等离子；焚烧
引言
改革开放以来，宁波凭借独特的港口优势，在以出口为导向的外出型经济和临港产业等方面获得快速发展，民营经济成为区域经济发展的中坚力量，形成了独树一帜的“宁波模式”[1]。但是，长期的快速发展使产业结构战略性调整的重要性被忽略，依靠土地、劳动力、资源能源等初级要素投入和以牺牲环境为代价的发展模式仍然是宁波经济发展的主流。随着现代经济的不断发展，资源的有限性、人类发展的无限性、环境保护的制约性是循环经济产生和发展的根本原因。
1宁波市危险废物处置现状
目前宁波已形成了以石化、电力、纸业为主体，机械、电子、冶金、建材、轻工、纺织服装、医药等协调发展的工业体系。宁波的产业格局决定了会产生大量的危险废物。随着宁波经济的飞速发展，企业数量不断增加，所产生危险废物种类、数量也随之增多。
根据宁波市危险废物与污泥处理处置规划（2015年-2020年），通过统计分析，目前宁波市危险废物处置单位可接受处置危险废物种类有40类，2013年全市经营单位处置的危险废物有28大类，其中表面处理废物（HW17）、油/水、烃/水混合物或乳液（HW09）、医疗废物（HW01）、其他废物（HW49）和矿物油（HW08）的处置量较大[2]。
2项目建设的必要性
目前宁波市每年产生大量需要处理的危险废物量，大部分工业废物处理企业的技术实力落后，资源化利用水平低下，二次污染严重，给当地生态环境带来潜在的安全和环境风险。同时，随着宁波的进一步开发开放，废物排放量必将大幅增加，为解决本市在发展中日益突出的环境污染问题，危险废物综合处置和资源化利用的建设迫在眉睫。
3市场分析
3.1国内外行业发展现状
国内外危险废物的处置工艺比较多，焚烧技术发展最早，但是由于焚烧过程中对温度控制要求比较苛刻，如果控制不当，将产生二噁英等副产物，有关资料表明，环境中90%的二恶英来源于焚烧垃圾的焚烧炉：其次，焚烧处理后的灰渣和飞灰中含有重金属等有害物质，必须作为危险废物进行固化填埋，给后续处理增加负担，国外大量的实例表明，如果处理不当，将对人类造成极大的危害;另外，焚烧过程中必须保持相对稳定的工况，需要辅助燃料使其维持在相对较高的温度下，因此，对于小规模的处置中心，很不经济，因此出现了较多的替代技术，包括高压蒸汽灭菌、微波、化学消毒、等离子、填埋等等。
我国虽然在危险废物管理方面进行了大量的工作，但从整体而言，我国还未建立起完善的危险废物管理和处理处置体系。现在，国家对危险废物的污染问题越来越重视，慢慢已初步形成危险废物全过程管理的体系，建立适合当地的危险废物污染控制法规，危险废物的处置与运营渐渐走向了专业化、市场化的道路。
3.2项目市场优势
等离子体焚烧与传统的焚烧相比，能够完全的破除有毒有害废物，装置的体积和尺寸要小的多，可以对反应过程的完全自动化控制。高温等离子体源的维修费用和时间相对较少。最为重要的是，相比传统的焚烧技术，等离子体焚烧不会产生二次污染，对环境的保护尤为重要。
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4项目设计方案
技术工艺——等离子气化熔融系统工艺
等离子体处理危险废物技术是利用等离子体炬产生的高温热等离子体将危险废物快速分解破坏，其中有机物热解为可任选的小分子物质，无机物被高温熔融后生产类玻璃体残渣。该技术具有反应速度快、二次污染小、使用范围宽等特点，它克服了传统处理技术如焚烧、化学处理等二次污染大、工艺复杂、对废物有选择性等确定，特别适用于医疗垃圾、石棉、焚烧飞灰、电池、轮胎、反射污染等固体危险废物的环保处理。
采用传统焚烧法处置工业废物确实可使废物得到减量化，但焚烧过程产生的二噁英一直是备受关注的焦点，由于热等离子体的高能量密度和高温使得废物反应速度很快，更有效的分解有机物而不产生二噁英，所以采用等离子体技术处置工业固体废物基本上不产生二噁英。近年来国内外开始将等离子体气体技术应用于处理城市和工业垃圾。另一突出的优点就是炉渣为玻璃化残渣，为惰性物质，其渗透性极低，在国外玻化渣均可作为路基材料来利用。
等离子体法处理废物有如下优点：
（1）可以处理有毒、有害危险及非危险废物，包括有机的、无机的、气态的、液态的及固态的废物；
（2）处理过程基本上不产生二噁英；
（3）处理后的炉渣为无毒无害的玻化渣；
（4）废物破除效率高达99%以上。
项目工艺技术方案为等离子气化熔融工艺。该等离子气化处理系统整体采用微负压处理工艺，工艺系统中设计采用的工艺路线为：上料配伍装置+等离子气化炉+二燃室+余热换热器（SNCR）+导热油换热器+空气急冷器+布袋除尘器+双碱法脱硫塔+反热器+SCR+水加热器+湿电除尘器+引风机+烟囱排放+烟气在线监测，经过处理后的烟气通过烟囱排入大气，保证对环境有污染气体的排放浓度和速率满足招标文件要求排放，整个系统工艺流程简单、实用、合理、可靠。
等离子气化反应中，从余热换热器出来的烟气进入空气冷却器，空气冷却器采用强制空气冷却，将烟气温度在1s由500℃急冷至180℃以下，防止二噁英反生成。
通过急冷后的烟气进入布袋除尘器，布袋除尘器的除尘效率一般能够达到99%以上，是现在应用最为广泛的除尘手段。经过除尘后的烟气进入钠钙双碱法脱硫塔，可以有效的去除烟气中SO2等酸性气体的含量，保证SO2的排放指标满足35mg/Nm3的排放要求，同时可以除去部分烟气中粉尘，烟气温度降至50℃。脱硫降温后烟气进入湿电除尘器，通过湿电除尘器保证烟气排放颗粒物浓度达到超低排放要求。
然后烟气再进入反热器，通过导热油将烟气温度加热至280℃，加热后烟气进入SCR催化塔，通过喷入氨水，有效去除NOx，通过前段SNCR和本段SCR工艺，保证NOx排放标准满足50mg/Nm3的超低排放要求，同时也能有效去除烟气中二噁英。
通过SCR催化塔烟气再经过水加热器降温至120℃，将烟气热量释放，加热入余热换热器的软水，能量得到回收利用。然后烟气通过引风机，保证整个烟气系统采用负压，最后通过烟囱排入大气。
经过处理后的烟气通过排入大气，其中对环境有污染气体的排放浓度和速率低于《危险废物焚烧污染控制标准》GB18484二次修订稿。
综上所述，等离子辅助气化熔融系统的适用性、功能性分析说明等离子体气化技术比起其他热解和燃烧系统，运行更有效率，优势更加明显。
结论及建议
通过对宁波工业废物等离子体焚烧处置项目规划，结论如下：
（1）项目从宁波市及周边工业园实际情况出发，利用国际上最先进的危险废物处置及资源化工艺，为我市配套建设一座达到欧美发达国家标准要求的危废处置中心，实现对各种废弃物的最终处置和资源化利用，对创建环境友好型社会有着重要意义。
（2）通过本方案的实施，能够将各种废弃物进行无害化处置和资源化利用，可以改善宁波及周边的生活、居住环境，是建设环境友好型社会的具体体现。对提高城市品位，建设社会、经济、环境协调可持续发展具有深远的意义。
参考文献:
[1] 宁波市产业经济转型提升的路径和策略研究 北京市长城企业战略研究所；2010，09。
[2] 宁波市危险废物与污泥处理处置规划（2015年-2020年）2015，7-3。
[3] 2017危废处理技术现状分析；2018，2-20。
论文作者:徐巧燕,毛维群
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/20
标签：烟气论文; 危险废物论文; 等离子体论文; 宁波论文; 废物论文; 宁波市论文; 工艺论文; 《防护工程》2018年第27期论文;