固體廢棄物等離子體熔融氣化處置技術，利用等離子體炬高溫、高能量密度、低氧化氣氛之優勢，可在氣化爐內產生高達1600℃高溫，在此溫度下，固體廢棄物中的有機物質（含毒性、腐蝕性、傳染性物質）完全裂解氣化為可燃合成氣（主要成分為CO、H2），無機物質（含礦物質、重金屬類物質）高溫熔融為玻璃態物質并回收利用。
等離子體無害化處理裝備及相關技術已被納入《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄》，政策利好，前景廣闊；技術發展趨勢為填埋逐步向熱處理技術發展，目前市場以回轉窯技術為主，熱解爐協同其他形式焚燒爐為輔，以等離子體爐為代表的高溫氣化熔融技術憑借經濟、環保、高效等優勢將蓬勃發展。
2、國內外現狀
表1 危廢處置技術對比
表2 國外在運行項目匯總
目前國內涉足等離子體氣化危廢治理技術的企業均為危廢治理行業領先企業，主要有西安航天源動力工程有限公司、中廣核研究院有限公司中廣核研究院有限公司、山東博潤工業技術股份有限公司，臺州偉博環保設備科技有限公司等。雖然國內已有多家機構介入等離子體氣化危廢處理技術研究，但絕大多數均處在研發示范階段，尚未有完全成熟的工程運行業績。
3、等離子氣化熔融處置系統
3.1系統工藝流程
本技術方案為，采用等離子體氣化危險廢物，在氣化熔融爐內，等離子體提供高溫、高反應活性的還原性氣氛，將危廢中的有機質（包括各類難降解有機污染物）轉化為以CO、H2為主的可燃氣，將危廢中的無機物熔融，經冷萃，熔融態殘渣將重金屬包裹與硅-氧網格中，轉化為玻璃體態一般無機物?？扇細庠诜贌到y中進一步焚燒釋放出熱量，并被余熱利用系統轉化為熱蒸汽，煙氣經凈化后可實現超低排放，符合全球最為嚴格的歐盟2010標準，實現了從單純的危廢末端治理，擴展為防治二次污染與資源高效利用一體化的全過程控制模式。
本處理系統包括的主要設備如下：
（1） 預處理及進料系統
（2） 等離子體氣化爐（包括等離子體炬及去離子水系統）
（3） 二次燃燒室
（4） SNCR系統
（5） 余熱鍋爐
（6） 急冷塔
（7） 布袋除塵器
（8） 引風機
（9） 濕法堿洗塔
(10) 煙氣消白系統
（11）煙氣在線檢測CEMS系統；
（12）煙囪
圖1 危險廢棄物綜合處理系統工藝流程圖
3.2 關鍵技術問題
（1）系統長周期高效穩定運行技術
目前制約等離子體固廢處置技術廣泛應用的難點在于長周期高效穩定運行，其制約關鍵點在于危廢處置工藝匹配、等離子體炬運行調整及維護、等離子體氣化爐運行檢測及調整、合成氣調整及降溫凈化、熔融玻璃態物質處置問題等，旨在突破系統長周期高效穩定運行之關鍵技術。
（2）等離子體氣化爐等核心設備研制技術
等離子體氣化爐的優化設計等離子體爐作為廢物氣化的設備，廢物在等離子體爐中依次經歷預熱、氣化和燃燼三個階段，使廢物分解，是實現廢物減量化和無害化處理的主要場所。等離子體氣化爐需要承受1600度以上的熔融物和1000度以上的合成氣，以及多成分氣體的腐蝕情況，因此爐體的設計需要詳細考慮氣化爐內部的熱量及其分布情況，采用適合的耐火材料，耐腐蝕材料；確保氣化爐能夠在高溫下長期可靠地工作。
（3）長壽命、超大功率等離子體炬技術
等離子體炬是等離子體氣化危廢處理的核心設備之一，其運行的穩定性直接影響著危廢處理系統的運行可靠性。
解決途徑：a）優化電極結構和電極材料，提高電極的抗燒蝕能力；b）通過合理的電磁場設計使電弧在電極內快速旋轉，縮短電極局部位置暴露在強電流下的時間，減緩燒蝕速度；c）優化工質氣體供應方式，使電弧在電極內小范圍擺動，增加燒蝕面積，提高電極的利用率。
（4）實現等離子體氣化處理后合成氣、爐渣的資源化利用
等離子體危廢處置接技術一大優勢是資源化利用，在利用等離子體高溫熔融處置過程中，有機成分轉化為合成氣（主要成分為CO、H2），無機物（重金屬，堿性氧化物等）轉化為熔融玻璃態物質，在此過程中，如何保證合成氣中可燃氣含量、潔凈度、溫度等滿足資源化利用的要求以及熔融玻璃態物質重金屬沁出率滿足相關環保要求并資源化利用。
解決途徑：在設計過程中，充分保證一次風和二次風調節范圍，保證合成氣成分及可燃成分（CO、CH4等）純度，使合成氣成分可調節，提高可利用范圍；開展配伍熔融實驗，調節配伍成分，檢測配伍結果，不斷調節配伍組成，同時，充分借鑒高爐渣制保溫巖棉、玻璃行業拉絲、建筑行業制磚等，為玻璃態物質資源化利用找出路。
4、某爐渣等離子體熔融處置中試項目介紹
待處理樣品來自某環?？萍加邢薰?00t/d和30t/d回轉窯在處理危廢過程中產生的爐渣，包括回轉窯出渣、布袋灰、急冷塔灰、余熱鍋爐灰。
4.1 實驗工況及配伍方案
表3 等離子體熔融處理回轉窯灰渣實驗工況
表5 等離子體氣化中試熔渣浸出毒性檢測結果與原樣對比
3）熔渣沖渣水檢測結果
對配伍的爐渣經過等離子體熔融試驗后對熔渣的沖渣水進行了2次水質及重金屬檢測，結果總結如下表（詳細的水質檢測結果見附錄）。本實驗所處理的回轉窯焚燒處理后殘余的爐渣熔融后爐渣沖渣水的水質分析及重金屬檢測結果完全達到污水一級排放標準（A），因此沖渣水可以直接排放?；剞D窯焚燒處理危廢后殘余的爐渣通過合理的配比后在輔助添加劑的作用下進過等離子體熔融氣化處理后，所得到的熔渣為表面致密光滑的玻璃體，熔渣沖渣水可達到污水一級排放標準（A）。
表6 等離子體氣化中試熔渣沖渣水水質檢測結果
4.3爐渣等離子體氣化熔融能耗驗證
等離子體爐采用電能做能源，且氣化爐內通過焦炭輔助燃燒維持爐膛內溫度，爐渣熔融固化需要添加的輔助物料為碎玻璃和氧化鈣。對爐渣玻璃化過程的能耗指標以處理單位質量（1t）爐渣所需要的費用計。則按照目前試驗系統連續進料和排渣后用廢溶劑和焦炭輔助燃燒維持爐膛溫度，系統處理爐渣能力為5t/d，爐渣處理成本為1628.5元/噸。
原標題:等離子體熔融處置技術淺析
特此聲明：
1. 本網轉載并注明自其他來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點。
2. 請文章來源方確保投稿文章內容及其附屬圖片無版權爭議問題，如發生涉及內容、版權等問題，文章來源方自負相關法律責任。
3. 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日內起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權益。