在日前举行的第十六届环境与发展论坛上，北京科技大学发布一项危废焚烧超净技术——复杂多变成分危险废物气化焚烧超净排放技术。北京科技大学固废产业发展研究院副院长施春红表示，该技术实现超净排放，能同时满足国内和国际标准要求。
“经过初步测算，预计2023年国内危废综合处置量大约有1亿吨，其中采取焚烧方式处置的占比大约20%，也就是说，2023年经焚烧处理的危废有两千多万吨。”施春红指出，目前，危废焚烧处理主要面临6方面难题。一是危废来源广泛且成分复杂。特别是来自中小微企业的危废，其潜在危害性较大、种类多且量小。这导致焚烧入炉的危废成分复杂多变，即使进行科学配伍管理，也很难保证热值和污染物的排放标准。二是危废组分的实际情况与设计值相差比较大。三是现在市场形势发生了客观变化，危废的处理价格比当初预测的价格低，企业的经济效益下滑，如何降本增效成为新课题。四是危废焚烧容易结焦的难题还未解决，这不仅会导致焚烧效果变差，还会提高成本和环境风险。五是危废物料预处理以及如何均匀入炉比较困难。如果入炉的物料破碎不均匀，就会导致形态不均匀、不连续，容易引起炉内工况剧烈波动，气态污染物排放浓度易超标。六是污染物排放控制难度较大。
“随着国家对危废行业最终的污染物排放标准趋严，研发出物料适应性比较广、运行工况稳定可靠、污染物排放指标低的危废集中焚烧处理工艺非常迫切。”施春红说。
针对危废焚烧存在的难题，北京科技大学经过大量创新和实践，开发出复杂多变成分危险废物气化焚烧超净排放技术，烟气在高速旋转过程中充分燃尽，进而实现超净排放。同时，可避免危废物料在焚烧炉缺氧环境下，由于不充分燃烧产生大量的氢气、一氧化碳等可燃气体而产生的安全风险。据施春红介绍，该技术在气化炉出口后的二燃室增设了旋风燃烧器，让固态物能充分燃烧，实现一氧化碳低浓度排放。气化炉内的还原气氛使高温燃烧产生的氮氧化物原始浓度远低于其他燃烧方式，再经过SNCR、SCR等脱销工艺，排放浓度进一步降低。
这项技术可对燃烧和换热的全过程进行精确控制，能够有效防止炉内结焦，控制氮氧化物的生成，降低一氧化碳的排放浓度。二燃室的旋风燃烧，能使飞灰等危废在高温熔融的情况下变为玻璃态产物，减少污染物排放。通过优化物料预处理和给料方式，保证炉内稳定燃烧，提高配伍效率，均衡入炉的物料热值和物理形态，抑制爆燃；通过烟气再循环实现气化炉内氮氧化物保持低浓度，既满足炉内流动工况所需的烟气量，又能实现气化炉内缺氧环境下所需要的还原气氛。
据实际测算，该技术在实际应用过程中取得良好实效，氮氧化物浓度低于75mg/Nm3，一氧化碳排放低于50mg/Nm3，污染物排放浓度能同时满足国内和国际标准。
据施春红介绍，目前，该技术在无锡等地已投入运行，已经形成了快速可复制推广的商业模式。同时，该技术可满足为现有危废焚烧处置项目实施技改，以提高项目的经济性。下一步，北科大将进一步打造针对矿业工程、能源环保固废综合利用、产业集聚、多元化发展的一流科研实践创新平台，助力固废综合利用产业集聚发展。