江蘇金牛環保創新“含有機物的廢鹽無害化集成技術”
2021年6月28日,中國循環經濟協會在江蘇宜興對江蘇金牛環保工程設備有限公司的“工業廢鹽集中處置綜合利用新技術”進行了科學技術成果評價,評價結果為該技術達到國內領先水平。
江蘇金牛環保工程設備有限公司于1998年成立,是固廢、廢液、廢氣焚燒裝置的專業的國家高新技術環保企業。公司以研發和生產相結合并且有以現代化管理為核心的專業團隊。通過"人性化、專業化"的設計理念,以滿足客戶的投資成本和運營成本為前提,通過熱解、氧化、焚燒、凈化等手段將廢棄物中的有毒有害物質焚毀,實現"減量化、無害化、資源化"的最終目標,同時將余熱再利用,充分體現循環經濟理念。
該公司擁有高濃度有機含鹽廢水及工業廢鹽綜合利用處置系統、飛灰處理、垃圾滲濾液處理、有機硅廢棄物、環氧乙烷廢氣焚燒等多項發明專利;建筑機電安裝工程專業承包叁級、環保工程專業承包叁級,固廢設計專項乙級,且通過了ISO9001質量管理體系認證;在2020年獲得“石油化工行業廢氣焚燒處理技術中心”、中國循環經濟協會危廢專委會理事會員單位。
聚焦行業難題
工業廢鹽主要來源于化工、制藥、農化、煤化工生產過程中產生的含有有機物及其他有毒的含鹽廢液、固體的工業廢鹽,主要產鹽環節有母液(工藝廢水)產生的反應鹽、酸堿化學反應的中和鹽、鹽析鹽、蒸餾殘液產生的鹽泥等。廢鹽中有機物組成復雜,具有種類繁多、成分復雜、來源眾多、處理成本高、環境危害大等特點。近年來,我國廢鹽產生量不斷增加,預計年產生量超過3000萬噸。
2021年,《國家危險廢物名錄》把多種生產過程中的蒸餾和反應殘余物、廢母液與反應罐及容器清洗廢液等廢棄物正式列入危險廢物名錄。廢鹽若處理不當,會直接導致地表水、地下水、土壤的污染。目前,廢鹽普遍實行建庫集中暫存的方式進行處理,面臨高昂的儲存、管理成本,企業難以負擔,已經成為制約企業發展的“卡脖子”問題。與此同時,工業廢鹽也是一種重要化工原料,若能回收利用化工副產廢鹽作為工業原料用鹽,不僅可以消除其對環境的污染,還可以充分利用鹽資源,實現副產鹽資源化與循環化利用。在此背景下,廢鹽的無害化、資源化綜合利用成為廢鹽處置的必然出路,而制約其大規模發展的因素主要為廢鹽中有機物的去除。
常見的工業廢鹽和含有機物廢高鹽水處理技術包括填埋、熱處理、洗滌后對液相進行深度處理。填埋法面臨較大的環境和法律風險,且受限于土地資源,其實用性和科學性仍待驗證。洗滌后進行深度處理則面臨工藝復雜、設備成本高、含鹽廢液的腐蝕性等技術問題。熱處理法相對來說是一種較可靠、徹底的工業廢鹽處置方式。然而常規的熱處理工藝,例如高溫熔融法,為了徹底去除有機物,需經過高溫焚燒(≥1100℃),在此過程中鹽會變為熔融態,導致設備堵塞、腐蝕,損壞設備。此外,廢鹽的資源化利用需要將其從高溫有機煙氣中安全、高效回收,要求回收裝置具有耐高溫、耐腐蝕等特性。
針對痛點問題,企業-高校-科研院所強強聯合
工業廢鹽是高含鹽高濃度有機廢水中處理處置過程中伴生無機鹽(主要是氯化鈉和硫酸鈉兩種無機鹽),根據無機鹽結晶理論,無機鹽形成過程中晶體內部不會包裹或吸附任何雜質,污染物和其它雜質吸附和沾染在工業廢鹽表面。工業廢鹽表面吸附和沾染的有機物種類很多,構成十分復雜,性質差異很大,但其沸點或熱解溫度都集中在200-500℃范圍內。工業廢鹽上述兩大特點說明:雖然不同工業廢鹽的熱解/燃燒特性存在明顯差異,但是可以利用工業廢鹽晶體內部絕對純凈和表面吸附或沾染的有機物在中、低溫狀態下易于揮發或熱解成易揮發性物質的特點,研究和開發合適的工藝和設備,在中溫或低溫狀態(即低于鹽熔融的溫度)下對工業廢鹽表面的有機物進行熱解-氧化,將其從工業廢鹽表面分離去除掉,從而達到凈化工業廢鹽的目的。基于以上思路,江蘇金牛聯合生態環境部南京環境科學研究所、南京工業大學聯合研發工業廢鹽處理處置技術,成功研發了“一種前置有氧熱解-收鹽法處理工業廢鹽及資源化回收綜合利用”新工藝的研發,并完成了工程化運用,實現了超過360天安全有效運行。該技術通過中低溫有氧條件下高效氣化、熱解有機物,利用自主研發耐高溫耐腐蝕過濾裝置,高效過濾鹽粉,在鹽熔融溫度以下實現有機物與鹽的分離,避免了無機鹽鹽熔融腐蝕堵塞設備的問題。脫鹽后的有機物引入高溫焚燒裝置,通過高溫焚燒,有效焚毀二噁英前驅物,配合尾氣處理設備,實現達標排放。本套設備解決了有機物熱解不充分、熱解爐溫度難以精確控制、高溫煙氣中鹽粉回收難等關鍵技術問題,實現了高效去除有機污染物,精制鹽渣,將鹽回用于工業生產。迄今為止,本設備工程化案例包括張掖市大弓農化有限公司、營口三征新科技化工有限公司等。經過長期、穩定的運行考驗,年處理廢氯化鈉、硫酸鈉混鹽25200噸,回收成品混鹽21420噸,實現了尾氣達標排放,獲得了高純度鹽粉和顆粒鹽,為其資源化利用奠定了基礎。
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