危险废物等离子体焚烧技术

技术简介

       随着社会经济和现代工业的高速发展，对于日益增多的各种废物，特别是有毒有害危险废弃物的处理已成为各国政府头痛的大问题。危险废物具有毒害性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性、传染性、放射性等多种危害特性，对环境产生污染，可以延续很长时间。

       由于危险废物处理技术及经济上的种种原因，中国目前对于危险废物的处理大多采用直接填埋或堆放的方法，不仅占用大量土地，而且严重污染土壤、地下水和大气，威胁着人们的健康，破坏了周围的环境，并对我们的子孙后代形成长远的危害。

       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燃性的小分子物质，无机物被高温熔融后生成类玻璃体残渣。该技术具有反应速度快、二次污染小、适用范围宽等特点，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、对废物有选择性等缺点。特别适合于医疗垃圾、石棉、焚烧飞灰、电池、轮胎、放射污染等固体危险废物的环保处理。

       等离子体处理危险废物的独特处理方法表现出安全、高效、无二次污染和广泛适用性，它为危险废物及城市固体废物的无害化、减容和资源化回收提供了一个十分科学有效的方法。

技术特点

       与常规焚烧技术相比，等离子体处理技术是一种环境友好技术，处理彻底，无二次污染，碳排放少。等离子体通常是含有大量电子、离子、分子、原子以及自由基的电离气体，但其宏观上呈电中性，并具有很高的化学活性。热等离子体的中心温度可高达摄氏2万度以上，火炬边缘温度也可达到3000℃左右。

       等离子体技术能彻底摧毁各种有毒有害物质，是一种有效消除污染，用途广泛的新技术。等离子体处理废弃物工艺的核心技术是等离子体发生器（等离子体炬），就发生器而言，应用最多的是直流电弧等离子体。以等离子体作为处理热源，在实际应用中具有以下特殊优势：
（1）高焓、高温（103～104k）、反应时间快（10-5～10-2 秒）、电热转换效率高，有利于处理常规方法难以处理的高熔点的废物，并且使得工艺设备的小型化，减少工程投资和节能；
（2）大多数等离子体化学过程是一级过程，可以大大简化工艺流程；
（3）等离子体化学过程对原材料的杂质不敏感，有利于处理成分复杂而较难处理的材料；
（4）等离子体化学反应过程可以模拟、优化和控制；
（5）由于反应区的温度高达1500℃以上，可有效地分解对人类危害极大的剧毒物质，如致癌物质二恶英。

技术指标

等离子体系统采用高频逆变技术，具有体积小、效率高、稳定性好、响应速度快等优点。主要技术指标：

（1）系统功率50～300kW，转换效率大于90%，恒流精度小于1%，接近国际先进水平。
（2）等离子体炬启动可靠，射流稳定。等离子体炬热效率大于70%，电极寿命大于200小时。
（3）处理废物的减容比为3～50；
（4）尾气排放达到GB18484-2001标准；
（5）二噁英含量低于欧盟标准（0.1ng-TEQ/Nm3）；
（6）固化体重金属浸出毒性低于GB5085.3-2007标准。

应用领域和范围

适合于医疗垃圾、电子垃圾、石棉、焚烧飞灰、电池、轮胎、放射污染等固体危险废物的环保处理。

专利状态

已取得专利4项

技术状态

小批量生产、工程应用阶段

合作方式

技术转让  合作开发

投入需求

800万元

转化周期

1年

预期效益

按照不同城市规模，可以根据处理量设计等离子体熔融焚烧系统，以每天处理5吨医疗垃圾装置为例计算项目预期收益。

（1）基础数据：总投入800万元。
年销售5台等离子体熔融焚烧系统计算；常规医疗垃圾处理炉平均销售价格350万元/台套；等离子体熔融焚烧装置平均销售价格400万元/台套。
（2）财务分析
设备成本=200×5=1000万元。
销售收入=400×5=2000万元
人员工资40万元
管理费用(含广告费)=60万元
总成本1100万元
销售利润900万元
税后利润估算900×60%=540万元
投资回收期为1.5年。