高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備的製作方法

2024-02-18 02:34:15

專利名稱：高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備的製作方法
技術領域：
高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備
技術領域：
本實用新型是關於一種高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，特別是一種可以針對含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物、含高滷素與腐蝕性的汙泥及固體廢棄物、及含高滷素化合物汙染的土壤(例如受戴奧辛汙染的土壤)進行焚化、熱熔及熱處理的處理設備。
背景技術：
習知，含高滷素或含強酸鹼的廢棄物，如溶劑、汙泥、高濃度有機物廢水、固體廢棄物或含高滷素化合物的汙染土壤，因為含有腐蝕性的化學物質(如氟、氯、溴、碘等)及/或其他內含腐蝕性物質(如硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸、鉻酸、重鉻酸及具腐蝕性的鹼性化合物或元素等)的有機廢棄物，或受到含氯、溴或碘的高滷素化合物汙染的土壤，如受戴奧 辛汙染的土壤，以焚化或熱處理手段處理時，常會造成焚化設備中金屬組件的快速腐蝕，導致焚化設備使用壽命的大幅縮短，更造成經費的嚴重浪費。以本案發明人對某座廢棄物焚化爐進行研究觀察為例I.若以氯含量10%左右的廢棄物進行焚化，其氣流通過厚度約3mm的鍍鋅鐵板，結果約3個月即腐蝕貫穿；2.以上述相同濃度的廢棄物進行焚化，其氣流通過相同厚度的SUS304不鏽鋼，結果約12個月以內即腐蝕貫穿；3.再以上述相同濃度的廢棄物進行焚化，其氣流通過相同厚度的SUS316不鏽鋼，則約15個月以內將全部腐蝕貫穿。廢棄物或汙染土壤中所含的酸性物質及腐蝕性物質在廢棄物焚化或土壤熱處理過程中，不但因為容易造成焚化設備中金屬組件的快速腐蝕，而增加設備維修費用；更因腐蝕造成的組件損害，而增加汙染物排放及容易引起意外事件，且因焚化設備必須經常停機檢修，無法操作而浪費時間成本，進而因上述諸項缺失導致墊高整體焚化或熱處理的成本，惡性循環到最後，往往在商言商的業者評估廢棄物焚化或土壤熱處理的成本過高，進而即放棄不營運。此即過去經常造成地方政府擬要求廠商處理含腐蝕性廢棄物或含高滷素化合物汙染土壤，但卻無處(無合格廠商)可處裡的窘境的緣由。

實用新型內容本實用新型的主要目的即在1、提供一種可以針對含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物、含高滷素與腐蝕性的汙泥及固體廢棄物、及含高滷素化合物汙染的土壤(例如受戴奧辛汙染的土壤)進行焚化、熱熔及熱處理的處理設備，主要是由高溫燃燒將廢棄物充份燃燒或將汙染土壤的汙染物熱處理轉化為氣流，並且充份去除氣流中的粒狀汙染物、酸性物質及戴奧辛類化合物，最後再將符合法規的乾淨氣流排放至大氣中；2、提供一種處理汙泥及固體廢棄物時，可加入適量助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(Si02))混合，實行焚化及熱熔程序一次到位方式處理，並後接空汙防治設備，以將汙泥及固體廢棄物經焚化及熱熔程序處理轉化為乾淨氣流、無害化熔渣及及微量的二次飛灰；或者可將焚化及熱熔程序分開，將焚化後的底渣與飛灰收集，經加入適量助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(Si02))混合後，再經熱熔程序處理，並後接空汙防治設備，同樣可以將汙泥及固體廢棄物經焚化及熱熔程序處理後轉化為乾淨氣流、無害化的熔渣及微量的二次飛灰；3、提供一種將汙泥及固體廢棄物進行焚化及熱熔程序處理時，可以將汙染土壤替代為二氧化矽(Si02)助熔劑，並處理汙泥及固體廢棄物及受汙染土壤。為達成上述目的，本實用新型提供一種高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於由至少一儲存大桶槽、一第一燃燒室、一第二燃燒室、一第一段冷卻塔、一第二段冷卻塔兼第一段除酸塔、一文氏洗滌器、一第二段溼式除酸洗滌塔、一第三段溼式洗滌塔、一誘引風機及一排放煙道所組成，該儲存大桶槽供將含高齒素及腐蝕性的廢棄物暫存於其內，儲存大桶槽以SUS316不鏽鋼材質製造，且具防爆功能；該第一燃燒室接受將該儲存大桶槽內的含高滷素及腐蝕性的廢棄物輸送進入燃燒以形成高溫氣流，第一燃燒室的輔助燃料為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油，其燃燒溫度達800-1000°C ； 該第二燃燒室供將經過第一燃燒室燃燒後的氣流再加以完全燃燒，其燃燒溫度達1000-1200°c，第二燃燒室的輔助燃料為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油，第二燃燒室的氣流停留時間須達三秒以上，；該第一段冷卻塔連接於第二燃燒室之後，承受第二燃燒室燃燒後的氣流進入，以將氣流溫度降至80-200°C之間且去除氣流中部分酸性物質；該第二段冷卻塔兼第一段除酸塔連接於第一段冷卻塔之後，承受通過第一段冷卻塔的氣流進入，以將氣流溫度降至30-60°C之間，並去除部分酸性或具腐蝕性物質；該文氏洗滌器連接於第二段冷卻塔兼第一段除酸塔之後，以去除氣流中的粒狀汙染物；該第二段溼式除酸洗滌塔連接於文氏洗滌器之後，由洗滌手段去除氣流中的酸性或具腐蝕性物質；該第三段溼式洗滌塔連接於第二段溼式除酸洗滌塔之後，由洗滌手段進一步去除氣流中的酸性或具腐蝕性物質物質；該誘引風機連接於第三段溼式洗滌塔之後，用以抽吸通過第三段溼式洗滌塔洗滌的氣流，誘引風機以SUS316不鏽鋼材質製造；該排放煙道連接於誘引風機之後，用以將乾淨氣流排放至大氣中。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於該儲存大桶槽為一儲存區，設置的數量為二座或者三座，以方便輪流維修。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於該儲存大桶槽的總容量為以至少能存放供給整體焚化處理設備二十四小時連續處理含高滷素及腐蝕性的廢棄物十日所需。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物時，是由幫浦及管線將液體廢棄物抽送進入儲存大桶槽內暫存，幫浦及管線以SUS316不鏽鋼材質製造，且具防爆功能，而且幫浦及管線至少設置二套，以便替換維修。[0022]上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物時，設置有一日用儲存桶槽於儲存大桶槽與第一燃燒室間，並由幫浦及管線將儲存大桶槽內含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物抽送進入日用儲存桶槽內暫存，再由幫浦、管線及噴嘴將日用儲存桶槽內含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物抽送噴入第一燃燒室內燃燒；幫浦、管線及噴嘴皆以SUS316不鏽鋼材質製造，且具防爆功能，而且幫浦及管線至少設置二套，以便替換維修。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於日用儲存桶槽內設置的數量為二座，每座的有效容積以二十四小時連續處理含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物的最大處理量再乘上安全係數I. 2。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於將含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物抽送噴入第一燃燒室內的幫浦及管線的抽送能力，以抽送含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物一至二小時即填滿每座日用儲存桶槽。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高 滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物時，由一輸送設備定量將含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物抽送進入第一燃燒室中燃燒。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物時，由一汙泥幫浦及管路或由一螺旋推進裝置或以子車及輸送帶成為輸送設備。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物時，設置有一氣流升溫設備、一第一段活性碳噴入設備、一第一段過濾袋集塵器、一第二段活性碳噴入設備及一第二段過濾袋集塵器於第三段溼式洗滌塔與誘引風機間；其中，該氣流升溫設備連接於第三段溼式洗滌塔之後，以將氣流溫度升高至160-180°C之間；該第一段活性碳噴入設備連接於氣流升溫設備之後，對通過的氣流噴灑活性碳，以吸附去除氣流中的戴奧辛化合物；該第一段過濾袋集塵器連接於第一段活性碳噴入設備之後，以去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物；該第二段活性碳噴入設備連接於第一段過濾袋集塵器之後，以對通過的氣流噴灑活性碳，以吸附去除氣流中的戴奧辛類化合物；該第二段過濾袋集塵器連接於第二段活性碳噴入設備之後，以去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物，然後氣流再流經該誘引風機。上述高齒素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於該第一段過濾袋集塵器及該第二段過濾袋集塵器的濾速以低於lm/min為宜。上述高齒素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於該第二段過濾袋集塵器收集的飛灰，含有大量未吸附飽和的活性碳，回收為該第一段活性碳噴入設備使用。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物時，加入適量一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(SiO2)為助熔劑混合後，實行焚化及熱熔程序一次到位方式處理，並後接空汙防治設備，以將汙泥及固體廢棄物經焚化及熱熔程序處理轉化為乾淨氣流、無害化熔渣及及微量的二次飛灰；上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於可將焚化及熱熔程序分開，將焚化後的底渣與飛灰收集，經加入適量一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(SiO2)為助熔劑混合後，再經熱熔程序處理，並後接空汙防治設備，以將汙泥及固體廢棄物經焚化及熱熔程序處理後轉化為乾淨氣流、無害化的熔渣及微量的二次飛灰。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於對汙泥及固體廢棄物進行焚化及熱熔程序處理時，以汙染土壤替代為二氧化矽的助熔劑，一併處理汙泥及固體廢棄物及受汙染土壤。上述高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備中，其特徵在於對汙泥及固體廢棄物進行焚化及熱熔程序處理時，將一次燃燒室以輔助燃料加熱升溫達1400-1550°C，輔助燃料為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油，且第一燃燒室的耐火材料耐溫達1700°C。本實用新型優點及功效在於提供一種可以針對含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物、含高滷素與腐蝕性的汙泥及固體廢棄物、及含高滷素化合物汙染的土壤(例如受戴奧辛汙染的土壤)進行焚化、熱熔及熱處理的處理設備，主要是由高溫燃燒將廢棄物充份燃燒或將汙染土壤的汙染物熱處理轉化為氣流，並且充份去除氣流中的粒狀汙染物、酸性物質及戴奧辛類化合物，最後再將符合法規的乾淨氣流排放至大氣中；提供一種處理汙泥及 固體廢棄物時，可加入適量助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(Si02))混合，實行焚化及熱熔程序一次到位方式處理，並後接空汙防治設備，以將汙泥及固體廢棄物經焚化及熱熔程序處理轉化為乾淨氣流、無害化熔渣及及微量的二次飛灰；或者可將焚化及熱熔程序分開，將焚化後的底渣與飛灰收集，經加入適量助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(Si02))混合後，再經熱熔程序處理，並後接空汙防治設備，同樣可以將汙泥及固體廢棄物經焚化及熱熔程序處理後轉化為乾淨氣流、無害化的熔渣及微量的二次飛灰；提供一種將汙泥及固體廢棄物進行焚化及熱熔程序處理時，可以將汙染土壤替代為二氧化矽(Si02)助熔劑，並處理汙泥及固體廢棄物及受汙染土壤。

圖I所示是本實用新型第一實施例的裝置示意圖圖2所示是本實用新型第二實施例的裝置示意圖圖中標號說明如下焚化處理設備I儲存大桶槽10幫浦101管線102日用儲存桶槽11幫浦111管線112第一燃燒室12幫浦121管線122噴嘴123第二燃燒室13第一段冷卻塔14文氏洗滌器16第二段冷卻塔兼第一段除酸塔15第二段溼式除酸洗滌塔17 第三段溼式洗滌塔18誘引風機19排放煙道IA焚化處理設備2儲存大桶槽20輸送設備21第一燃燒室22第二燃燒室23第一段冷卻塔24[0051]第二段冷卻塔兼第一段除酸塔25文氏洗滌器26第二段溼式除酸洗滌塔27第三段溼式洗滌塔28氣流升溫設備2B第一段活性碳噴入設備2C 第一段過濾袋集塵器2D第二段活性碳噴入設備2E 第二段過濾袋集塵器2F誘引風機29排放煙道2A
具體實施方式本實用新型主要是設計一種用於焚化熱熔處理高滷素與腐蝕性廢棄物及含高滷素化合物汙染土壤的焚化、熱熔及熱處理設備，所進行處理的廢棄物或汙染土壤有三大類， 第一類為含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物，例如溶劑、廢油及其他液體廢棄物，以下簡稱為「液體廢棄物」;第二類為含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物，以下簡稱為「汙泥及固體廢棄物」；第三類為受重金屬或有機物汙染致含高滷素化合物的汙染土壤，例如受戴奧辛類化合物汙染的土壤，以下簡稱為「汙染土壤」，其中，第三類「汙染土壤」的性質實際上已為廢棄物，因其本質為土壤，故專稱為「汙染土壤」，以與「液體廢棄物」及「汙泥及固體廢棄物」做出區分。本實用新型針對上述「液體廢棄物」、「汙泥及固體廢棄物」及「汙染土壤」三大類含高齒素化合物及腐蝕性的廢棄物或汙染土壤進行焚化、熱熔或熱處理的設備及流程會有所不同。請參閱圖I所示，本實用新型用於焚化處理「液體廢棄物」的焚化處理設備1，在裝置上是由一儲存大桶槽10 (或為儲存區)、一日用儲存桶槽11、一第一燃燒室12、一第二燃燒室13、一第一段冷卻塔14、一第二段冷卻塔兼第一段除酸塔15、一文氏洗滌器16、一第二段溼式除酸洗滌塔17、一第三段溼式洗滌塔18、一誘引風機19及一排放煙道IA所組成，其中該儲存大桶槽10是供由幫浦101及管線102將液體廢棄物抽送進入儲存大桶槽10內暫存，儲存大桶槽10設置的數量以二至三座為宜，目的在於方便就不同座的儲存大桶槽10作定期輪流維修，而且儲存大桶槽10的總容量以至少可以存放供給整體焚化處理設備I 二十四小時連續處理液體廢棄物十日所需的量為宜；該儲存大桶槽10、幫浦101及管線102的製造材質以具備相對較佳防腐蝕性的SUS316不鏽鋼為宜，因為與鍍鋅鋼或SUS304不鏽鋼就整體設備二年以上的長期經濟性及技術可行性做比較而言，確以採用防腐蝕性相對較佳的SUS316不鏽鋼為具經濟價值；另，因「液體廢棄物」常具揮發性，所以儲存大桶槽10、幫浦101及管線102須具防爆功能；而且幫浦101及管線102以至少設置二套為宜，以具有需要時可以即刻替換的備用功能。該日用儲存桶槽11是由幫浦111及管線112將儲存大桶槽10內的液體廢棄物抽送進入日用儲存桶槽11內暫存，日用儲存桶槽內11設置的數量以二座，每座的有效容積以二十四小時連續處理「液體廢棄物」的最大處理量再乘上安全係數I. 2為宜；幫浦111及管線112的抽送能力以抽送「液體廢棄物」一至二小時即填滿每座日用儲存桶槽11為原則，所以二座日用儲存桶槽11填滿時可充足供給整體焚化處理設備I 二十四小時連續處理液體廢棄物二日所需的量，該日用儲存桶槽11、幫浦111及管線112的製造材質亦以具備相對較佳防腐蝕性的SUS316不鏽鋼為宜，且須具防爆功能，而且幫浦111及管線112以至少設置二套為宜，以具有需要時可以即刻替換的備用功能。該第一燃燒室12是由幫浦121、管線122及噴嘴123將日用儲存桶槽11內的液體廢棄物抽送噴入第一燃燒室12內燃燒，第一燃燒室12的燃燒溫度達800-1000°C左右，第一燃燒室12設置的長度必須使得經由噴嘴123噴入的液體廢棄物能夠完全氣化為氣流以利燃燒，且第一燃燒室12內火焰設置的長度必須小於第一燃燒室12長度的三分之二，以避免火焰尾端接觸第一燃燒室12內所裝設的耐火材料；第一燃燒室12的輔助燃料可為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油均可；且幫浦121、管線122及噴嘴123的製造材質亦以具備相對較佳防腐蝕性的SUS316不鏽鋼為宜，且須具防爆功能，而且幫浦121、管線122及噴嘴123以至少設置二套為宜，以具有需要時可以即刻替換的備用功能；該第一燃燒室12可為固定式爐床，尾端設有氣流彎道及粒狀物衝擊截流的構造，並於底部設置凹槽，以讓「液體廢棄物」中所含的不燃性固體塵粒能於凹槽中沉降收集，再予去除；凹槽的容積以足夠收集二十天至五十天的不燃性固體塵粒(以下簡稱塵粒)為宜，且凹槽設有活動門，以定期清除收集的塵粒；或者，第一燃燒室12可為旋轉 窯式爐床，且亦須具有完整收集及排除塵粒的功能。該第二燃燒室13的內壁裝設耐火材料，第二燃燒室13供將經過第一燃燒室12燃燒後的氣流再加以完全燃燒，其燃燒溫度可達1200°C左右，第二燃燒室13的氣流停留時間須達三秒以上，第二燃燒室13的輔助燃料可為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油均可；該第一段冷卻塔14連接於第二燃燒室13之後，承受第二燃燒室13燃燒後的氣流進入，以將氣流溫度自1200°C降至80-200°C以下，第一段冷卻塔14的內壁裝設耐火材料。該第二段冷卻塔兼第一段除酸塔15連接於第一段冷卻塔14之後，承受通過第一段冷卻塔14的氣流進入，以將氣流溫度自80-200°C降至30-60°C以下，第二段冷卻塔兼第一段除酸塔15的內壁裝設耐火材料；該第二段冷卻塔兼第一段除酸塔15主要是扮演一防火牆角色，預備倘第一段冷卻塔14失效或氣流不慎短流時，能及時發揮冷卻作用，以免高溫氣流傷害後續設備，第二段冷卻塔兼第一段除酸塔15除對氣流有冷卻功能外，亦兼具除酸能力。該文氏洗滌器16連接於第二段冷卻塔兼第一段除酸塔15之後，以去除氣流中的粒狀汙染物，避免氣流中的粒狀汙染物因沉積造成後續設備(填充式溼式洗滌塔)堵塞；文氏洗滌器16以採塑料FRP材質，經開模以塑料射出成型技術製造成型。該第二段溼式除酸洗滌塔17連接於文氏洗滌器16之後，由洗滌手段吸收(去除)氣流中的酸性物質，第二段溼式除酸洗滌塔17以採塑料FRP材質製造成型。該第三段溼式洗滌塔18連接於第二段溼式除酸洗滌塔17之後，由洗滌手段進一步吸收(去除)氣流中的酸性物質，以保證最後排放的氣流中的酸性氣體濃度符合法規標準，第三段溼式洗滌塔18亦採塑料FRP材質製造成型。該誘引風機19連接於第三段溼式洗滌塔18之後，用以抽吸通過第三段溼式洗滌塔18洗滌的氣流，誘引風機19的材質為SUS316不鏽鋼。該排放煙道IA連接於誘引風機19之後，用以將符合法規的乾淨氣流排放至大氣中。[0070]由此可知，本實用新型用於焚化處理「液體廢棄物」的焚化處理設備I進行的處理流程如下液體廢棄物進入儲存大桶槽10存放一液體廢棄物進入日用儲存桶槽11存放一液體廢棄物噴入第一燃燒室12氣化燃燒一氣流進入第二燃燒室13燃燒一燃燒後的氣流進入第一段冷卻塔14冷卻降溫一進入第二段冷卻塔兼第一段除酸塔15再降溫並除酸一進入文式洗滌器16洗滌去除氣流中的粒狀汙染物一進入第二段溼式除酸洗滌塔17洗滌去除氣流中的酸性物質一進入第三段溼式洗滌塔18再洗滌去除氣流中的酸性物質一誘引風機19抽吸通過第三段溼式洗滌塔18洗滌的氣流一經由排放煙道IA排放至大氣。接著，請參閱第二圖所示，本實用新型用於焚化處理「汙泥及固體廢棄物」的焚化處理設備2，在裝置上是由一儲存大桶槽20 (或為儲存區)、一輸送設備21、一第一燃燒室22、一第二燃燒室23、一第一段冷卻塔24、一第二段冷卻塔兼第一段除酸塔25、一文氏洗滌器26、一第二段溼式除酸洗漆塔27、一第三段溼式洗漆塔28、一氣流升溫設備2B、一第一段活性碳噴入設備2C、一第一段過濾袋集塵器2D、一第二段活性碳噴入設備2E、一第二段過濾袋集塵器2F、一誘引風機29及一排放煙道2A所組成，其中 該儲存大桶槽20供將汙泥及固體廢棄物暫存於其內，儲存大桶槽20設置的數量以二至三座為宜，以方便作定期輪流維修，儲存大桶槽20的總容量以至少可以存放供給整體焚化處理設備2 二十四小時連續處理汙泥及固體廢棄物十日所需的量為宜；儲存大桶槽
20的製造材質以具備相對較佳防腐蝕性的SUS316不鏽鋼或其他具防腐蝕功能的材質為宜，另，儲存大桶槽20須具防爆功能。該輸送設備21用以承載汙泥及固體廢棄物，並輸入第一燃燒室22內；當廢棄物為汙泥相對較多時，輸送設備21可是一汙泥幫浦及管路或是一螺旋推進裝置，以定量將汙泥廢棄物抽送進入第一燃燒室22中燃燒；當廢棄物為固體相對較多時，則輸送設備21可是子車及輸送帶，以定量將固體廢棄物送入第一燃燒室22中燃燒。該第一燃燒室22接受汙泥及固體廢棄物進入燃燒以形成高溫氣流，第一燃燒室22的燃燒溫度達800-1000°C左右，第一燃燒室22的輔助燃料可為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油均可；該第一燃燒室22可為固定式爐床，尾端設有氣流彎道及粒狀物衝擊截流的構造，並於底部設置凹槽，以讓「汙泥及固體廢棄物」中所含的不燃性固體塵粒能於凹槽中沉降收集，再予去除；凹槽的容積以足夠收集二十天至五十天的不燃性固體塵粒(以下簡稱塵粒)為宜，且凹槽設有活動門，以定期清除收集的塵粒；或者，第一燃燒室22亦可為旋轉窯式爐床，且亦須具有完整收集及排除塵粒的功能。該第二燃燒室23的內壁裝設耐火材料，第二燃燒室23供將經過第一燃燒室22燃燒後的氣流再加以完全燃燒，其燃燒溫度可達1000-1200°C左右，第二燃燒室23的氣流停留時間須達三秒以上，第二燃燒室23的輔助燃料可為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油均可。該第一段冷卻塔24連接於第二燃燒室23之後，承受第二燃燒室23燃燒後的氣流進入，以將氣流溫度自1000-1200°C降至80-200°C以下，第一段冷卻塔24的內壁裝設耐火材料。該第二段冷卻塔兼第一段除酸塔25連接於第一段冷卻塔24之後，承受通過第一段冷卻塔24的氣流進入，以將氣流溫度自80-200°C降至30-60°C以下，併兼具除酸功能，第二段冷卻塔兼第一段除酸塔25的內壁裝設耐火材料；該第二段冷卻塔兼第一段除酸塔25主要是扮演一防火牆角色，預備倘第一段冷卻塔24失效或氣流不慎短流時，能及時發揮冷卻作用，以免高溫氣流傷害後續設備，併兼具除酸功能。該文氏洗滌器26連接於第二段冷卻塔兼第一段除酸塔25之後，以去除氣流中的粒狀汙染物，避免氣流中的粒狀汙染物因沉積造成後續設備(填充式溼式洗滌塔)堵塞；文氏洗滌器26以採塑料FRP材質，經開模以塑料射出成型技術製造成型。該第二段溼式除酸洗滌塔27連接於文氏洗滌器26之後，由洗滌手段吸收(去除)氣流中的酸性物質，第二段溼式除酸洗滌塔27以採塑料FRP材質製造成型。該第三段溼式洗滌塔28連接於第二段溼式除酸洗滌塔27之後，由洗滌手段進一步吸收(去除)氣流中的酸性物質，以保證最後排放的氣流中的酸性氣體濃度符合法規標準，第三段溼式洗滌塔28亦採塑料FRP材質製造成型。氣流升溫設備2B連接於第三段溼式洗滌塔28之後，以將氣流溫度升高至 160-180°C間，此是因為在汙泥及固體廢棄物中，固體物的含量相對較大(多)，所以在第三段溼式洗滌塔28之後若未將氣流溫度升高，則恐後續第一段過濾袋集塵器2D會因水氣冷凝，造成氣流阻塞不通的現象，所以在第三段溼式洗滌塔28之後，由氣流升溫設備2B予以升溫的必要。第一段活性碳噴入設備2C連接於氣流升溫設備2B之後，以對通過的氣流噴灑活性碳，以去除氣流中的戴奧辛類化合物。該第一段過濾袋集塵器2D連接於第一段活性碳噴入設備2C之後，以去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物，第一段過濾袋集塵器2D的濾速以低於lm/min為宜。該第二段活性碳噴入設備2E連接於第一段過濾袋集塵器2D之後，以對通過的氣流再度噴灑活性碳，以再度去除氣流中的戴奧辛類化合物。該第二段過濾袋集塵器2F連接於第二段活性碳噴入設備2E之後，以再度去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物，第二段過濾袋集塵器2F的濾速以低於lm/min為宜，該第二段過濾袋集塵器2F所收集的飛灰中，會含有大量末吸附飽和的活性碳，因此可回收為第一段活性碳噴入設備2C使用。設置第二段活性碳噴入設備2E及第二段過濾袋集塵器2F的作用，是為避免若只設置第一段活性碳噴入設備2C及第一段過濾袋集塵器2D，而該第一段過濾袋集塵器2D的濾袋恰巧破損時，將會造成最後所排放的廢氣中的粒狀汙染物及戴奧辛排放濃度超過法定標準，因此本實用新型即增設該第二段活性碳噴入設備2E及第二段過濾袋集塵器2F，以確實去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物，以使戴奧辛排放濃度符合法定標準。該誘引風機29連接於第二段過濾袋集塵器2F之後，用以抽吸通過第二段過濾袋集塵器2F後的氣流，誘引風機29的材質為SUS316不鏽鋼。該排放煙道2A連接於誘引風機29之後，用以將符合法規的乾淨氣流排放至大氣中。由此可知，本實用新型用於焚化處理「汙泥及固體廢棄物」的焚化處理設備2進行的處理流程如下汙泥及固體廢棄物輸入儲存大桶槽(或儲存區)20存放一汙泥及固體廢棄物由輸送設備21輸入第一燃燒室22氣化燃燒一氣流進入第二燃燒室23燃燒一燃燒後的氣流進入第一段冷卻塔24冷卻降溫一進入第二段冷卻塔兼第一段除酸塔25再降溫並除酸一進入文式洗滌器26洗滌去除氣流中的粒狀汙染物一進入第二段溼式除酸洗滌塔27洗滌去除氣流中的酸性物質一進入第三段溼式洗滌塔28再洗滌去除氣流中的酸性物質一進入氣流升溫設備2B以提升溫度一進入第一段活性碳噴入設備2C以去除氣流中的戴奧辛類化合物一進入第一段過濾袋集塵器2D以去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物一進入第二段活性碳噴入設備2E以再度去除氣流中的戴奧辛類化合物一進入第二段過濾袋集塵器2F以再度去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物一誘引風機29抽吸通過第二段過濾袋集塵器2F的氣流一經由排放煙道2A排放至大氣。本實用新型用於焚化處理「汙泥及固體廢棄物」時，也可以實行將「汙泥或固體廢棄物」加入適量助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(SiO2))混合後，並經由焚化及熱熔程序一次到位，使「汙泥或固體廢棄物」轉化為熔渣及微量的二次飛灰方式進行。如此必須將焚化處理設備2的第一燃燒室22以輔助燃料加熱升溫，輔助燃料可為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油，且使該第一燃燒室22的平均溫度達1400-1550°C左右，以使焚化及熱熔程序一次到位，也因此第一燃燒室22的耐火材料需可耐溫達1700°C ;而第二燃燒室23因供將經過第一燃燒室22燃燒後的氣流再加以 完全燃燒，故第二燃燒室23的燃燒溫度達1000-1200°C以上，第二燃燒室23的輔助燃料可為天然瓦斯(甲烷)、液化石油氣(丙烷)、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油；第二燃燒室23的氣流停留時間須達三秒以上。上述二氧化矽(SiO2)助熔劑亦可一部分以「汙染土壤」替代，以收一併處理「汙染土壤」之效；所稱「汙染土壤」即為本實用新型進行處理的第三類(為含高滷素化合物的汙染土壤)，「汙染土壤」常見為受到重金屬(例如銅、汞、砷、鎳、鋅、鉻、鉛及鎘)汙染的土壤，或受到有機物(例如石油或戴奧辛)汙染的土壤。因為受到重金屬或有機物汙染的土壤中含有高量二氧化矽(SiO2),因此可替代為熱熔程序的助熔劑。受到汙染的「汙染土壤」經過熱熔程序後，有害重金屬會被包匣於熱熔程序後產生的熔渣中；而熔渣經毒性溶出試驗後證實已符合法規標準，已無害化，可資源化，可回到環境中成為環境友善的資源物；同時部分揮發性較高的重金屬元素(例如汞、砷、鋅或鉛)，經過熱熔程序後，會有相當大的比例(大於50% )揮發存在於焚化處理設備2的第一段過濾袋集塵器2D及第二段過濾袋集塵器2F(即為空汙防治設備)的集塵灰中，因此必須妥善再處理。這些集塵灰可委託合格廠商清運、固化穩定化及掩埋處理。這些集塵灰若有回收有價重金屬的潛能，例如可回收有價的氧化鋅，則可經申請法定許可後，進行資源回收。是以，「汙染土壤」被添加為廢棄物熱熔程序的助熔劑後，會因熱熔程序的高溫，使得汙染土壤的有機物因脫附而分解殆盡；由此可知，以「汙染土壤」為廢棄物熱熔程序的添加劑，可收一併處理「汙泥或固體廢棄物」及「汙染土壤」一舉兩得之效。本實用新型用於焚化處理「汙泥及固體廢棄物」時，也可實行將焚化及熱熔程序分開的手段方式進行，先如前所述，將汙泥或固體廢棄物經由焚化處理設備2的第一燃燒室22燃及第二燃燒室23焚化處理會產生底渣與飛灰，然後將上述焚化後的底渣與飛灰加入適量助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(SiO2))混合後，再經一熱熔爐進行熱熔程序處理，使轉為無害化的熔渣及微量的二次飛灰。上述添加助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(SiO2))與底渣及/或飛灰混合物的比例為添加助熔劑5 40% ;進入熱熔爐處理的混合物中助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(SiO2))的比例稱為鹽基度，熱熔混合物鹽基度可介於O. 65至I. 25之間。若擬以「汙染土壤」替代為熱熔程序所需的二氧化矽(SiO2)助熔劑，則汙染土壤中的SiO2含量可先經測定，以利熱熔程序鹽基度的調配。熱熔程序處理後的熔渣，其重金屬及戴奧辛溶出試驗值必須符合法規標準。微量的二次飛灰可委託合格廠商清運、固化、穩定化後，以掩埋處理。由以上說明可知，本實用新型對於焚化熱熔處理高滷素與腐蝕性廢棄物及含高滷素化合物汙染土壤，會有下列方式進行I.使用焚化處理設備I對含高滷素及腐蝕性的「液體廢棄物」進行焚化程序的處理，由高溫燃燒將「液體廢棄物」充份燃燒轉化為氣流，「液體廢棄物」中所含的不燃性固體塵粒經沉降而收集去除，完全燃燒後的氣流則經多重除酸洗滌，充份去除氣流中的粒狀汙染物及酸性物質後排放至大氣中。2.使用焚化處理設備2對含高滷素及腐蝕性的「汙泥及固體廢棄物」進行焚化程 序的處理，由高溫燃燒將「汙泥及固體廢棄物」充份燃燒轉化為氣流，「汙泥及固體廢棄物」中所含的不燃性固體塵粒經沉降而收集去除，完全燃燒後的氣流則經多重除酸洗滌，充份去除氣流中的粒狀汙染物、酸性物質及戴奧辛類化合物後排放至大氣中。3.使用焚化處理設備2焚化處理「汙泥及固體廢棄物」時,可將「汙泥或固體廢棄物」加入適量助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(SiO2))混合，並採焚化及熱熔程序一次到位方式進行處理，使「汙泥或固體廢棄物」同時受到焚化及熱熔程序，使轉為無害化的熔渣及微量的二次飛灰。4.對「汙泥或固體廢棄物」實行焚化及熱熔程序一次到位方式進行處理時，可以「汙染土壤」替代為熱熔程序的二氧化矽(SiO2)助熔劑，過程中「汙染土壤」會因熱熔程序的高溫，使得汙染土壤的有機物因脫附而分解殆盡，以收一併處理「汙泥或固體廢棄物」及「汙染土壤」一舉兩得之效。5.對「汙泥或固體廢棄物」進行處理時，也可實行將焚化及熱熔程序分開的方式進行，將先經焚化處理的底渣與飛灰加入適量助熔劑(一氧化鈣(CaO)及二氧化矽(SiO2))混合後，再經熱熔程序處理，使轉為無害化的熔渣及微量的二次飛灰。6.對「汙泥或固體廢棄物」實行焚化及熱熔程序分開進行時，同樣可以「汙染土壤」替代為熱熔程序的二氧化矽(SiO2)助熔劑，以收一併處理「汙泥或固體廢棄物」及「汙染土壤」一舉兩得之效。
權利要求1.一種高齒素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在幹由至少ー儲存大桶槽、一第一燃燒室、一第二燃燒室、一第一段冷卻塔、一第二段冷卻塔兼第一段除酸塔、一文氏洗滌器、一第二段溼式除酸洗滌塔、一第三段溼式洗滌塔、一誘引風機及一排放煙道所組成； 該儲存大桶槽供將含高滷素及腐蝕性的廢棄物暫存於其內，儲存大桶槽以SUS316不鏽鋼材質製造； 該第一燃燒室接受將該儲存大桶槽內的含高滷素及腐蝕性的廢棄物輸送進入燃燒以形成高溫氣流，第一燃燒室的輔助燃料為天然瓦斯、液化石油氣、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油，其燃燒溫度達800-1000°C ； 該第二燃燒室供將經過第一燃燒室燃燒後的氣流再加以完全燃燒，其燃燒溫度達1000-1200°C，第二燃燒室的輔助燃料為天然瓦斯、液化石油氣、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油，第ニ燃燒室的氣流停留時間須達三秒以上； 該第一段冷卻塔連接於第二燃燒室之後，承受第二燃燒室燃燒後的氣流進入，以將氣流溫度降至80-200°C之間且去除氣流中部分酸性物質； 該第二段冷卻塔兼第一段除酸塔連接於第一段冷卻塔之後，承受通過第一段冷卻塔的氣流進入，以將氣流溫度降至30-60°C之間，並去除部分酸性或具腐蝕性物質； 該文氏洗滌器連接於第二段冷卻塔兼第一段除酸塔之後，以去除氣流中的粒狀汙染物； 該第二段溼式除酸洗滌塔連接於文氏洗滌器之後，由洗滌手段去除氣流中的酸性或具腐蝕性物質； 該第三段溼式洗滌塔連接於第二段溼式除酸洗滌塔之後，由洗滌手段進ー步去除氣流中的酸性或具腐蝕性物質物質； 該誘引風機連接於第三段溼式洗滌塔之後，用以抽吸通過第三段溼式洗滌塔洗滌的氣流，誘引風機以SUS316不鏽鋼材質製造；該排放煙道連接於誘引風機之後，用以將乾淨氣流排放至大氣中。
2.根據權利要求I所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於該儲存大桶槽為ー儲存區，設置的數量為ニ座或者三座。
3.根據權利要求I所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物時，是由幫浦及管線將液體廢棄物抽送進入儲存大桶槽內暫存，幫浦及管線以SUS316不鏽鋼材質製造，而且幫浦及管線至少設置ニ套。
4.根據權利要求I所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物時，設置有一日用儲存桶槽於儲存大桶槽與第一燃燒室間，並由幫浦及管線將儲存大桶槽內含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物抽送進入日用儲存桶槽內暫存，再由幫浦、管線及噴嘴將日用儲存桶槽內含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物抽送噴入第一燃燒室內燃燒；幫浦、管線及噴嘴皆以SUS316不鏽鋼材質製造，而且幫浦及管線至少設置ニ套。
5.根據權利要求4所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在幹日用儲存桶槽內設置的數量為ニ座。
6.根據權利要求I所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物時，由ー輸送設備定量將含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物抽送進入第一燃燒室中燃燒，並加入一氧化鈣及ニ氧化矽為助熔劑混合。
7.根據權利要求6所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物時，由一汙泥幫浦及管路或由一螺旋推進裝置或以子車及輸送帶成為輸送設備。
8.根據權利要求6所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於用於焚化處理含高滷素及腐蝕性的汙泥及固體廢棄物時，設置有一氣流升溫設備、一第一段活性碳噴入設備、一第一段過濾袋集塵器、一第二段活性碳噴入設備及一第二段過濾袋集塵器於第三段溼式洗滌塔與誘引風機間；其中，該氣流升溫設備連接於第三段溼式洗滌塔之後，以將氣流溫度升高至160-180°C之間；該第一段活性碳噴入設備連接於氣流升溫設備之後，對通過的氣流噴灑活性碳，以吸附去除氣流中的戴奧辛化合物；該第一段過濾袋集塵器連接於第一段活性碳噴入設備之後，以去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物；該第二段活性碳噴入設備連接於第一段過濾袋集塵器之後，以對通過的氣流噴灑活性碳，以吸附去除氣流中的戴奧辛類化合物；該第二段過濾袋集塵器連接於第二段活性碳噴入設備之後，以去除氣流中的粒狀汙染物及戴奧辛類化合物，然後氣流再流經該誘引風機。
9.根據權利要求8所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於該第一段過濾袋集塵器及該第二段過濾袋集塵器的濾速以低於lm/min為宜。
10.根據權利要求6所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於對汙泥及固體廢棄物進行焚化及熱熔程序處理吋，以汙染土壌替代為ニ氧化矽的助熔劑，一併處理汙泥及固體廢棄物及受汙染土壌。
11.根據權利要求6或7所述的高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，其特徵在於對汙泥及固體廢棄物進行焚化及熱熔程序處理時，將第一燃燒室以輔助燃料加熱升溫達1400-1550°C，輔助燃料為天然瓦斯、液化石油氣、柴油、生質柴油、乳化柴油、重油及乳化重油，且第一燃燒室的耐火材料耐溫達1700°C。
專利摘要一種高滷素及腐蝕性廢棄物焚化熱熔處理設備，由至少一儲存大桶槽、一第一燃燒室、一第二燃燒室、一第一段冷卻塔、一第二段冷卻塔兼第一段除酸塔、一文氏洗滌器、一第二段溼式除酸洗滌塔、一第三段溼式洗滌塔、一誘引風機及一排放煙道所組成；針對含高滷素及腐蝕性的液體廢棄物、汙泥及固體廢棄物、及含高滷素化合物汙染的土壤進行焚化、熱熔及熱處理；主要由高溫將廢棄物充份燃燒或將汙染土壤熱處理轉化為氣流，充份去除氣流中粒狀汙染物、酸性物質及戴奧辛，再將乾淨氣流排放；於焚化處理汙泥及固體廢棄物時，可加入一氧化鈣及二氧化矽為助熔劑混合，實行焚化及熱熔程序一次到位，或採焚化及熱熔程序分開，將焚化後的底渣與飛灰收集，加入前述助熔劑混合，再經熱熔處理，並經空汙防治設備後轉化為乾淨氣流、熔渣及及微量的二次飛灰；該二氧化矽的助熔劑可一部分以汙染土壤替代，以收一併處理汙泥及固體廢棄物及受汙染土壤之效。
文檔編號F23J15/00GK202613455SQ20122016924
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月20日 優先權日2012年4月20日
發明者李文智, 黃良銘, 吳重霖, 段宇君, 黃俊榮 申請人:李文智