达州市生态环境科学研究院 四川成都 610000
摘要:随着我国工业的发展,一般工业固体废物排放量逐渐增加,固体废物堆积对会严重危害生态环境,因此对其有效处理进行研究成为当前的重点课题之一。从我国目前的固体废物处理状况来看,无氧裂解工艺技术是具有较强优势的现代技术,因此,本文就以一般工业固体废物的处理为研究对象,从工艺流程、工艺特点以及现存问题三个方面分析其无氧裂解技术。
关键词:一般工业固体废物;无氧裂解;工艺技术
一般工业固体废物堆积不仅浪费了土地资源,更造成了生态环境的破坏,从统计数据来看,其对自然环境的破坏是持续性的,长期以往将直接影响到人类的生产活动。因此,探究科学的工艺技术对一般工业固体废物进行处理迫在眉睫,无氧裂解工艺技术在这样的需求下应运而生,实践证明,充分利用无氧裂解工艺技术对生态环境保护意义重大。
1、一般工业固体废物处理技术概述
目前,随着工业技术的飞速发展,工业生产所产生的垃圾也越来越多。因此,国家大力提倡环保节约适度,尤其针对工业所产生的一般固体废物,要求有效解决,但目前很多一般工业固体废物采取填埋和焚烧等方式进行处理。
1.1填埋
填埋处理固体废物的方法从古流传至今,是最为简单的一种固体废物处理方法,由于此方法不需要太多的成本成为了我国工业固体废物处理最常见的方法之一。值得注意的是,一些固体废物采用填埋方法可以使其在较短时间内完全降解,但有很多特殊的固体废物,则需上百年之久才能完全降解,填埋无法对这些特殊的固体废物进行有效处理,对生态环境存在一定危害。
1.2焚烧
目前,很多工业企业采用焚烧来处理一些有机固体废物,这种方法可有效消除大部分的固体废物,但仍有少部分的固体废物会出现燃烧不完全的情况。众所周知,有机固体废物本身已经对环境造成了污染,在处理过程中,焚烧塑料、皮革等污染物时,不仅会出现燃烧不尽的情况,还会产生大量有害气体,如果不进行有效收集处理,将给环境带来二次污染。可见焚烧也不能成为这部分固体废物最好的处置方法。
2、无氧裂解工艺分析
从苏超[1]等人的研究中我们不难发现,无氧裂解技术在可靠性、适用范围、占地面积以及投资成本等方面都有着较强优势,采取该技术对于我国工业改革具有显著意义。
2.1无氧裂解工艺的流程
无氧裂解工艺主要是为了实现资源化利用,给相关行业解决资源化利用问题,同时减少污染物对环境的危害,有效保护人类生存环境。无氧裂解工艺在实施过程中需要使用的原料为废纸、轮胎、皮革等有机固体废物。无氧裂解工艺主要包含进料预解决、裂解、裂解气净化、烟净化四个方面,通过这四个方面有效解决固体废物污染问题,能够有效解决工业资源化利用的问题。下面就对这四个方面展开论述。
2.1.1进料与预解决
进料和预解决两者是有联系的,首先通过进料的步骤,才能到达预解决的环节。所谓进料,指物料输送过程,利用上料机械把物料输送至料斗,再将料斗的物料送至窑内进行高温裂解,打开双气动阀,通过防堵液压机械顺利送达窑内,这个过程称为进料。随后到了预解决环节,预解决又称预处理,输送机将物料达到破碎机进行预处理,得到颗粒物,再将颗粒物通过输送机传送至反应炉。进料和预解决的过程中,工艺采取了负压抽风装置,负压抽风装置可以将产生的废气进行处理,有效防止工作过程中产生臭气、粉尘等,保证工作的安全性和保持良好的工作环境。
2.1.2裂解
随着我国科技的发展,裂解工作逐渐成为全自动化控制机制。裂解工作主要是从炉体到高温设备,通过输送机到出料设备。首先,炉体在裂解中是非常重要的,利用定时间断加热,一般设置温度为350°到470度,炉体内部的设计为斜状,保障物料与炉的内壁充分接触,使得所有废物料在炉内进行恒温加热。
工作时间55到80分钟便可把物料变化为颗粒状和裂解气。裂解完成后颗粒物从炉体的下面传输到排渣机进行排出,裂解气通过炉体顶端输送到焚烧室。此过程中产生的颗粒物主要为金属、废渣、粉尘等,排渣机将金属等有利用价值的材料与无利用价值的废料等分开排放,有利用价值的在后期充当建筑材料使用。焚烧室主要利用炉内产生的热量进行焚烧,要将温度设置为650°到780度左右。
2.1.3裂解气净化
裂解气净化在工艺过程中是非常重要的步骤之一,裂解气主要包含H2、CH4、CO等碳氢化合物,主要用途是为汽轮机发电提供燃料。裂解气净化过程主要利用除尘设备以及高温脱酸工艺进行工作,裂解气以及气态液体要通过除尘设备,在除尘工作结束后将排出的酸性气体送至焚烧炉进行焚烧,这个过程中要将温度设置为350°至580°左右,在相对低温的环境中,不会出现其他的金属。但是值得注意的是,若气体中有Hg等易挥发金属,则会使裂解气中的Hg增多,其他金属成分相对减少。裂解气设置过滤设备,可以使得裂解气中的重金属减少排放。可见,裂解气的净化工作,可以使裂解气中的酸性气态液体、金属物质等大大减少。
2.1.4烟净化
烟净化是无氧裂解工艺的最后一个步骤,目的是使裂解气中烟的成分减少至规定数值。烟净化采取的方法为布袋除尘、湿法洗涤等,由于裂解气净化过程中,相关气体已经被净化,所以只需对烟气进行净化,如烟气中的氯化物、粉尘等,其也是烟气中的有害物质。首先烟气净化要通过对SNCR的设置,对烟雾内的有毒气体进行净化。净化后,排出的烟雾还需经过处理,处理温度尽量控制在135°左右,而经过处理后的烟雾,达标的则向外界进行排放,不达标的要再次处理直至达标。
2.2工艺特点
无氧裂解技术主要有五个方面的工艺特点,第一,适应的固废物料较为广泛并且能充分应用于对一般工业固体废物的处理,从目前的工艺环节来看,该技术已经在轮胎和塑料等处理中广泛应用。第二,在焚烧等技术中,易产生飞灰从而威胁到人类的身体健康,而无氧裂解技术能够明显降低飞灰的发生率。第三,裂解过程不需要外界供电,并且可以通过燃烧提供多余电量。
2.3现存问题
无氧裂解技术的发展仍受到现实条件的制约,主要体现在以下几个方面。首先是原料的预处理方面,由于我国的工业技术发展仍有滞后性,在物料的处理方面难以达到合适的颗粒度。其次,由于可燃气有着焦油等成分,若温度控制不当将会影响到设备的正常运行。最后,裂解过程中产生的气体有着易燃易爆的负面效应,只有在设计环节充分注意易燃易爆的防范,才能预防安全事故。
3、总结语
总而言之,随着工业改革的不断深化,产生的一般工业固体废物不断增加,利用无氧裂解对其进行处理对我国工业进一步发展、环境进一步优化有着深远意义。所以,在未来的一般工业固体废物处理中,应继续加大无氧裂解相关工艺技术的研究,对照现存问题持续优化完善,不断提升无氧裂解工艺技术水平,切实提高一般工业固体废物处理效率。
参考文献:
[1]苏超,郝萌,康建雄,王伟,马骥.一般工业固体废物堆场污染防控技术研究——以某尾矿库污染截渗工程实践为例[J].工业安全与环保,2021,47(04):97-100.
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[4]甘露.一般工业固体废物无氧裂解工艺技术分析[J].有色冶金设计与研究,2019,40(06):102-104.
作者简介:李虹(出生年月:1990.11),性别:女,民族:汉,籍贯(省市):四川安岳,职务职称:工程师,学历:硕士研究生,单位:达州市生态环境科学研究院,研究方向:有机废物利用与处置。