工业园区危险废物集中焚烧处理工艺优化与环境影响评估

摘要：在工业化进程不断加快的背景下，工业园区的危险废物处理面临着巨大挑战。集中焚烧处理因其显著的体积减量效果和毒性去除能力而被广泛应用。这种方法不仅能减少环境污染，还能通过集中控制污染物实现更高效的环境管理。同时，焚烧过程中的资源回收利用能力为工业园区的可持续发展提供了重要支持。基于此，首先分析工业园区危险废物集中焚烧处理的必要性，其次分析工业园区危险废物集中焚烧处理工艺的优化策略，最后探讨工业园区危险废物集中焚烧处理的环境影响评估方法。

关键词：工业园区；危险废物；集中焚烧处理

中图分类号：X327 文献标识码：A 文章编号：1008-9500（2024）08-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.08.058

Industrial Park Hazardous Waste Centralized Incineration Process Optimization and Environmental Impact Assessment

TIAN Shihao， TIAN Yonglin

（Jiangsu Hengmao Renewable Energy Co.， Ltd.， Taizhou 225500， China）

Abstract： Against the backdrop of accelerating industrialization， the disposal of hazardous waste in industrial parks is facing enormous challenges. Centralized incineration treatment is widely used due to its significant volume reduction effect and toxicity removal ability. This method not only reduces environmental pollution， but also achieves more efficient environmental management through centralized control of pollutants. At the same time， the resource recycling and utilization capacity during the incineration process provides important support for the sustainable development of industrial parks. Based on this， firstly analyze the necessity of centralized incineration of hazardous waste in industrial parks， secondly analyze the optimization strategy of centralized incineration process of hazardous waste in industrial parks， and finally explore the environmental impact assessment method of centralized incineration of hazardous waste in industrial parks.

Keywords： industrial park; hazardous waste; centralized incineration treatment

随着工业生产规模的不断扩大，工业园区中危险废物的种类和数量持续增长，给环境保护带来严峻的挑战。传统废物处理方式往往难以有效应对这些复杂的污染物质。集中焚烧处理成为许多工业园区的首选方案，其通过高温分解有机污染物，显著降低了废物的毒性和体积。与此同时，现代焚烧技术的发展使得污染物排放的控制更加精准，通过资源的再利用，也为经济发展提供了新动力。然而，集中焚烧处理的环境影响评估与风险管理依然是需要深入研究的课题，特别是在提升工艺效率和确保环境安全方面仍需要不断探索。

1 工业园区危险废物集中焚烧处理的必要性

首先，集中焚烧处理能够有效减少危险废物的体积和毒性。通过高温焚烧过程，大多数有机污染物和有毒物质可以完全分解，最终转化为无害的二氧化碳、水蒸气和少量的固体残渣。这种处理方法能够大幅度减少废物的体积，从而减少对环境的长期占用和潜在污染。

其次，集中焚烧处理有助于集中控制污染物的排放。在焚烧过程中，废物所产生的烟气经过严格的净化处理，包括除尘、脱硫、脱氮等步骤，有效控制了有害气体和颗粒物的排放。这种集中化的处理方式相比于分散处理更有优势，可以更好地监控和管理废物处理过程中的环境影响，避免污染扩散。

最后，集中焚烧处理能够实现资源的回收和利用。通过先进的焚烧技术，部分有价值的物质如金属可以在焚烧残渣中被提取和再利用，从而实现资源的回收。这不仅有助于减少对自然资源的依赖，还可以通过资源的再利用降低废物处理的总体成本。

综上所述，工业园区危险废物的集中焚烧处理不仅能够有效降低废物的环境风险，还可以通过污染控制和资源回收实现环境和经济效益的双赢。因此，集中焚烧处理作为危险废物处置的关键环节，是工业园区实现可持续发展的必要措施。

2 工业园区危险废物集中焚烧处理工艺的优化策略

从焚烧前处理技术优化、焚烧过程优化、焚烧后处理技术优化3个方面分析工业园区危险废物集中焚烧处理工艺的优化策略。

2.1 焚烧前处理技术优化

2.1.1 分选与预处理

废物在进入焚烧炉前，需进行分选与预处理。物理分离通过筛分、磁选、风选等方法去除金属、玻璃和石块等不易燃成分。化学分离通过化学反应去除有害成分，例如酸碱中和。研究表明，这些措施可有效提高焚烧炉热效率。某工业园区通过采用分选与预处理技术，将废物焚烧热值从8 000 kJ/kg提升至9 500 kJ/kg，显著提高了焚烧效率，减少了未燃尽物的产生[1]。

2.1.2 稳定化与固化

在焚烧前，部分危险废物需进行稳定化和固化处理，以减少有害气体排放。稳定化通过石灰、磷酸盐等化学添加剂，将重金属固定在稳定化合物中，防止高温焚烧时释放。固化处理通过水泥、石灰等固化剂，使废物形成固体块状物，降低其挥发性和溶出性。实践表明，加入5%～10%固化剂可有效降低重金属的浸出率。例如，某电镀厂废物加入10%磷酸盐稳定化处理后，烟气中的铅含量从5 mg/m3降至0.5 mg/m3，达到国家环保标准。这些措施有效减少了有害气体排放量，为焚烧提供安全高效的操作条件。

2.2 焚烧过程优化

2.2.1 温度与停留时间控制

在焚烧过程中，温度和废物在焚烧炉内的停留时间是决定焚烧效率和污染物生成量的关键因素。最佳焚烧温度通常为850～1 100 ℃。在这一温度范围内，大多数有害有机物质能够被完全分解，生成无害的二氧化碳和水蒸气。为了确保有害物质完全分解，废物在焚烧炉内的停留时间应不低于2 s。此外，通过自动化控制系统实时监测和调节炉温及停留时间，可以确保焚烧过程始终处于最佳状态，提高焚烧效率，并减少有害气体排放。

2.2.2 空气供应与燃烧控制

为了实现高效燃烧，需要精确控制一次空气和二次空气的供应比例。分级燃烧技术通过分阶段加入空气，可以显著提高燃烧效率，减少污染物排放。具体来说，初始阶段（一次空气）提供不足量的氧气，维持较低温度，减少NOx的生成；在燃烧的后期阶段（二次空气），补充足量的氧气，确保燃料完全燃烧。此外，优化炉膛内空气分配设计，如调整喷嘴角度和位置，可以进一步提高燃烧均匀性，降低局部高温区域的产生，从而减少NOx等有害物质的生成[2]。

2.3 焚烧后处理技术优化

2.3.1 烟气净化

焚烧过程中产生的烟气含有颗粒物、酸性气体、氮氧化物及重金属，需进行多级净化。电除尘器通过高压电场捕集颗粒物，除尘效率达99.5%。湿法洗涤塔用于脱硫，通过喷淋液体吸收SO2，脱硫效率超过95%。选择催化还原技术脱除氮氧化物，脱氮效率为80%～90%。某大型焚烧设施综合应用了电除尘器、湿法洗涤和催化还原技术，烟气排放指标显著降低。

2.3.2 灰渣处理

焚烧后灰渣中可能含有重金属和有害物质，需进行安全处理和资源化利用。物理处理，如磁选和筛分，可分离灰渣中的金属和不燃物；化学处理，如固化和稳定化，可降低重金属的溶出性。通过加入水泥、石灰或固化剂，重金属可固定在稳定的晶体结构中，减少迁移风险。研究表明，经过处理后，灰渣中的重金属浸出量可降至标准限值以下。在某工业园区的危险废物焚烧项目中，灰渣经稳定化处理后，铅的浸出浓度从5 mg/L降至0.2 mg/L，符合国家标准。处理后的灰渣可用于生产建筑材料，实现废物资源化利用，减少对自然资源的依赖[3]。

3 工业园区危险废物集中焚烧处理的环境影响评估方法

3.1 项目概况和背景资料收集

详细收集项目的基本信息，包括处理规模、废物类型、来源、焚烧工艺及配套设施等。具体信息如下：第一，危险废物种类及其产生量、化学成分和物理特性；第二，选用的焚烧技术，如回转窑焚烧炉、流化床焚烧炉等；第三，配套的烟气净化、灰渣处理设施及其技术参数；第四，处理系统的设计处理能力和运行参数。

3.2 现状环境调查与基础数据收集

对项目所在地的环境现状进行全面调查，包括大气、水、土壤、生物及噪声等方面，获取基础环境数据。这些数据可通过现场监测、历史资料查阅和相关部门提供的数据来获取。具体调查内容如下。空气质量现状指PM2.5、PM10、SO2、NOx、CO、VOCs等污染物的浓度。水环境现状指地表水和地下水的主要污染物浓度，如化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）、BOD5、氨氮及重金属等。土壤质量现状指土壤中的重金属、有机污染物含量。噪声环境现状指项目周边的环境噪声水平。

3.3 环境影响预测与评价

根据项目设计参数和现状环境数据，通过数学模型和计算机仿真，对焚烧处理过程中的主要污染物排放及其对环境的影响进行预测和评价。具体步骤如下。第一，大气环境影响预测。采用空气扩散模型模拟烟气中的主要污染物（如SO2、氮氧化物、二噁英等）在不同气象条件下的扩散规律，评估其对周边环境空气质量的影响[4]。第二，水环境影响预测。模拟废水排放对地表水和地下水的影响，考虑废水中有毒有害物质的迁移转化过程。第三，土壤和地下水环境影响预测。评估焚烧灰渣和可能的泄漏对土壤和地下水的污染风险。第四，噪声影响预测。利用噪声预测模型评估焚烧设施运行过程中产生的噪声对周边环境的影响。

3.4 环境风险评估

针对焚烧处理过程中可能发生的事故（如泄漏、爆炸等），进行环境风险评估，识别潜在的风险源，评估事故发生的可能性和后果。具体步骤如下。第一，风险识别。列出可能的风险源和事故类型，如焚烧炉故障、烟气净化系统失效、危险废物储存和输送过程中的泄漏等。第二，风险分析。评估各类事故的发生概率和可能导致的环境后果，采用风险矩阵或定量风险分析方法进行量化评估[5]。第三，风险控制措施。制定应急预案，提出风险防范和应急处置措施，如加强设备维护和监测、建立应急响应机制等。环境风险评估控制措施如表1所示。

4 结论

工业园区危险废物集中焚烧处理的工艺优化与环境影响评估不仅涉及技术上的创新，还关乎政策的完善。在充分发挥焚烧处理优势的同时，必须注重控制环境风险。未来，随着技术的进步和环保要求的提高，集中焚烧处理将继续朝着更加环保和经济的方向发展。

参考文献

1 宋金成.危险废物集中收集平台研究进展及发展对策[J].绿色科技，2024（12）：171-177.

2 牛 云，佘玲玲，刘海兵，等.危险废物焚烧管理与处置现状[J].环境保护科学，2024（3）：42-47.

3 孙先超.漳州市工业企业危险废物规范化管理问题研究[J].海峡科学，2023（10）：70-75.

4 冯子闯.危险废物焚烧处置系统风险评估及MATLAB实现[D].阜新：辽宁工程技术大学，2023：18.

5 王 丹.武汉市化工区危险废物现状分析及其环境风险研究[D].武汉：武汉工程大学，2018：41.