医疗垃圾热解焚烧处理烟气污染物控制
医疗垃圾可燃成分中塑料和橡胶裂解产物含有较多不饱和烃,发烟性高,形成的粉尘颗粒易被烟气带走;医疗垃圾中的含氯有机物与盐类物质分解产生的氯化氢气体本身就是一种二次污染物;氯元素在炉内易形成二噁英前驱物质,增加了烟道内不完全燃烧有机转化为剧毒二噁英的可能性;医疗垃圾热解焚烧处理过程容易产生多种有害物质,虽然这些有害物质浓度不高,但危害性非常大,因此必须控制医疗垃圾热解焚烧处理过程产生的污染物。
为降低医疗垃圾热解焚烧处理对环境的二次污染,医疗垃圾热解处理设备除焚烧炉主体外,还必须具有高效的烟气净化系统,烟气净化系统应包括烟气冷却、酸性气体脱除、烟尘脱除、二噁英脱除等功能。
类别 | 污染物名称 | 污染物来源 | 污染控制方法 |
粉尘类 | 颗粒物 | 垃圾中一小部分轻质不完全燃烧物质和不可燃物在 气流及热泳力作用下排出焚烧炉 | 粉尘净化装置的设备 |
气体类 | 氯化氢(HCl) | 垃圾中含氯废物的分解 | 酸碱中和处理方法脱除 |
硫化物(SO2) | 含硫垃圾的高温氧化 | ||
氟化氢(HF) | 垃圾中含氟废物的分解 | ||
氮氧化物(NOx) | 一部分来源于高温焚烧条件下N2与O2的氧化反应, 另一部分来源于含氮有机物的燃烧 | 燃烧温度控制在1300以下,基本不会生成NOx, 普通的烟气处理系统对NOx的去除无效 | |
一氧化碳(CO) | 垃圾中炭燃烧不完全 | 适当提高燃烧温度和控制空气过量系数 | |
重金属 | 汞、铅、镉、砷等及它们的化合物 | 垃圾中所含重金属及其化合物的蒸发 | 飞灰中的冷凝气态重金属的由布袋除尘器收集 |
有机类 | 二噁英、呋喃、多环芳香烃 | 产生机理极为复杂,伴随多种化学反应, 一般先形成反应产物中间体,然后形成终产物 | 炉内遵循3T准则,烟气降温过程中迅速通过 二噁英再合成的温度范围 |
医疗垃圾完全焚烧产生的烟气成分应为二氧化碳和水等,由于医疗垃圾成分复杂、性质多样,在焚烧过程中将发生许多复杂的化学反应,即使采用热解焚烧工艺,只能使产生的不完全燃烧物质含量降低,仍无法达到理想的完全分解状态。烟气中含有多种不同性质的污染物,不完全燃烧的产物(一氧化碳、炭黑、烃等),粉尘(炭黑、惰性金属盐类及金属氧化物)酸性气体(二氧化硫、氮氧化物、氟化氢、氯化氢等),重金属(Pb、Cd、Hg及其化合物等),二噁英类有机污染物。应当根据医疗垃圾热解焚烧产生的烟气特性,经过有效的净化处理才能排放。
污染物的产生与垃圾成分、烟气净化装置、焚烧炉型、燃烧工况等密切相关,烟气中固体颗粒污染物主要是被助燃空气和烟气吹起的未燃净尽小颗粒;干式反应塔内酸性气体和二氧化碳与生石灰粉发生化学反应的生成物;被烟气吹起的活性炭触媒吸附器中活性炭粒子,固体颗粒污染物的去除主要由袋式除尘器完成。氮氧化物很难以一般的方法去除,考虑到在高温条件下,助燃空气中的氮是主要的产生源,可以通过控制焚烧过程中的过剩空气量、炉膛温度以及控制燃烧环境为还原环境等措施加以控制。医疗垃圾中硫的含量较低,焚烧烟气中硫氧化物含量相对氯化氢的含量要小得多,因此医疗垃圾焚烧烟气的控制主要集中在粉尘,氯化氢、重金属和二噁英类污染物。