危险废物等离子体焚烧处理技术

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等离子体特种垃圾焚烧炉工艺

一、“等离子体特种垃圾焚烧炉”

目前在我国主要得就是医疗垃圾与工业危险垃圾最为严重。医疗废物包括使用过得注射器、

针头、输液管、纱布、药瓶、废医疗塑料制品、有毒棉球、废敷料、手术残物、动物实验废弃物、感光乳液、废显影液等等。这些垃圾含有大量得传染性病毒,它就是细菌病毒滋生地。这些

垃圾焚烧一般仍采用传统得气、油燃烧方法,而这种气、油燃烧方法采用得焚烧炉处理由于炉内

温度不高(一般均低于900℃,而实际情况只运行在 700℃以下),极易产生二恶英(600℃~800℃),

传染性病毒也不能被彻底处理(一些传染性病毒在1100℃仍会生存),燃烧得垃圾灰仍残余有三分之一以上得可燃物及部分细菌,燃烧后得垃圾灰作为生活垃圾填埋,时间一长会析出地面,仍旧会

对环境造成二次污染,渗出后影响土壤、水质,人、畜,饮用水后会迅速感染蔓延。即使用包装进

行集中处理,地城区运输中也极易散发也很容易使环境被再次污染。

等离子体就是一种具有高热焓、高温、快反应时间、能量集中、电热转换效率极高得

(85%~95%),最好得可工业应用得新热源,利用等离子体技术在处理废弃物时可不择废弃物形状

而进行处理,处理范围更广,适用性强。

采用等离子体方法可以容易获得高于任何传统方法得温度(1200℃~1700℃),不会产生二恶英,

垃圾焚烧会更彻底,且不会带来二坎污染。燃烧得垃圾残余灰减容为≤3%,燃烧后得垃圾可作为生

活垃圾填埋。

二、技术原理

等离子体就是物质存在得一种状态,与固态、液态与气态并列,与物质得另外三态相比,等离子体可以存在得参数范围异常得宽广(其密度、温度以及磁场强度都可以跨越十几个数量级),等离子

等离子体处理医疗垃圾技术的研究

二噁英的危害性极大，对其进行处理本身具有一定的风

险，因此在医疗垃圾处理过程中减少和避免二噁英的产生才是唯一正确的选择。

此外，对于医疗垃圾焚烧后的烟气需要采取一定的烟气净化措施，以免对环境造成二次污染，但相应增加了处理成本和处理不彻底的风险。

热解法处理医疗垃圾[2]，是在无氧气或氧气含量极低的条件下进行的，将有机医疗垃圾加热到一定的温度使其分解转变为可燃的小分子气体，但对于无机医疗垃圾等无法处理。综上所述，传统的消毒填埋法、焚烧法、热解法已经不能满足环境保护的需求。因此,研究和开发一种彻底、高效、经济的处理医疗垃圾的技术手段显得尤为迫切。近年来出现的等离子体技术是一项可以把医疗垃圾进行无害化、减量化、资源化处理的新技术,该技术受到很多研究者的关注和探索。

2 等离子体技术处理医疗垃圾的原理

等离子体技术处理医疗垃圾是指将医疗垃圾经过初步处

理后加入等离子反应器中，在高压下使空气、N 2、Ar 或其他载气发生电离，产生1650～11600℃的高温，有机医疗垃圾分解形成可燃气体如H 2、CO 、CH 4等，不可燃的医疗垃圾转变为无害残渣，如玻璃体化固体残渣等。同时，医疗垃圾中的各种病毒、微生物、有毒化学药剂等被彻底消灭，进而实现医疗垃圾的无害化和减量化[3-4]。

3 等离子体技术处理医疗垃圾的优势

医疗垃圾的危害性巨大，已经被列入《国家危险废物名录》，对其进行无害化处理是一项必须要做的环保任务，也是实现经济和社会可持续发展的需要，等离子体技术作为一种环境友好的新技术，可以实现医疗垃圾的无害化处理。

等离子体特种垃圾焚烧炉工艺

一、“等离子体特种垃圾焚烧炉”

目前在我国主要的是医疗垃圾和工业危险垃圾最为严重。医疗废物包括使用过的注射器、针头、输液管、纱布、药瓶、废医疗塑料制品、有毒棉球、废敷料、手术残物、动物实验废弃物、感光乳液、废显影液等等。这些垃圾含有大量的传染性病毒，它是细菌病毒滋生地。这些垃圾焚烧一般仍采用传统的气、油燃烧方法，而这种气、油燃烧方法采用的焚烧炉处理由于炉内温度不高（一般均低于900℃，而实际情况只运行在700℃以下），极易产生二恶英（600℃~800℃），传染性病毒也不能被彻底处理（一些传染性病毒在1100℃仍会生存），燃烧的垃圾灰仍残余有三分之一以上的可燃物及部分细菌，燃烧后的垃圾灰作为生活垃圾填埋，时间一长会析出地面，仍旧会对环境造成二次污染，渗出后影响土壤、水质，人、畜，饮用水后会迅速感染蔓延。即使用包装进行集中处理，地城区运输中也极易散发也很容易使环境被再次污染。

等离子体是一种具有高热焓、高温、快反应时间、能量集中、电热转换效率极高的（85%~95%），最好的可工业应用的新热源，利用等离子体技术在处理废弃物时可不择废弃物形状而进行处理，处理范围更广，适用性强。

采用等离子体方法可以容易获得高于任何传统方法的温度（1200℃~1700℃），不会产生二恶英，垃圾焚烧会更彻底，且不会带来二坎污染。燃烧的垃圾残余灰减容为≤3%，燃烧后的垃圾可作为生活垃圾填埋。

二、技术原理

等离子体是物质存在的一种状态，与固态、液态和气态并列，和物质的另外三态相比，等离子体可以存在的参数范围异常的宽广（其密度、温度以及磁场强度都可以跨越十几个数量级），等离子体的形态和性质受外加电磁场的强烈影响，并存在极其丰富的集体运动（如各种静电波、漂移波、电磁波以及非线性的相干结构和湍动），因而能量极为集中，并具有极高的电热效率（85%以上），产生的高温可以还原一切难以还原和难溶的物质，瞬间即可完成，因而目前得到广泛的

等离子体医废处置方案

简介

等离子体医废是指在医疗过程中产生的含有生物危害物质和传染性物质的废弃物。由于易感染和传播病毒等病原体，等离子体医废的处置变得尤为重要。

等离子体技术是一种高温等离子体反应技术，它可以通过高温等离子体将有机

物气化分解，同时有效杀死病菌和病毒，达到无害化处理的目的。因此，等离子体技术被广泛应用于医废处理领域。

本文将介绍等离子体医废处置方案的具体实现方法和优点。

实现方法

制备等离子体

制备等离子体需要先将空气或氧气引导到等离子体反应器中，再通过高频电极

激发气体，形成等离子体。等离子体的主要成分为电子、离子、自由基等活性物质。

处理医废

使用等离子体技术处理医废的基本流程：首先将医废施加电场，使得医废中的

导体聚集，形成有机物颗粒；然后通过等离子体反应，将这些有机物颗粒分解成CO、CO2、H2O、N2等物质，达到无害化处理的目的。

处理后的医废处置

处理后的医废主要成分为二氧化碳、水、氨和硫酸等物质，这些物质不会产生

污染，并且可以通过排气管口排放。

优点

安全

医废处理是一个危险的过程，如果不采取科学合理的处理方法，可能会对人体

健康造成影响。因此，采用等离子体技术处理医废，可以杀死病原体和病菌，有效防止危险物质对人体健康造成伤害。

无害

等离子体技术在处理医废的过程中，采用高温等离子体反应技术对有机物进行

分解，使医废最终变成无害的CO2、N2、SO2等物质，不会对环境造成污染。

高效

使用等离子体技术处理医废的过程，比传统的焚烧方式更加高效，能大幅降低

处理时间和成本。此外，等离子体技术比其他处理医废的方法更加灵活，可以根据不同的医废种类，采取不同的处理方法。

等离子体处理危险废物技术

李伟1 李水清1 崔瑞祯1 刘刚2 季天仁3

（1 清华大学精仪系 2 中国兵器装备研究院 3 电子科技大学高能所）

一、引言

将等离子体用于处理各类污染物具有处理流程短、效率高、适用范围广等特点，尤其是对于多氯联苯类(PCB )、氟里昂类等难消解含卤化合物及生物技术产业、农药、医院等的特殊废弃物处理，常规的燃料热源技术的处理效率常不能达到国际规定的标准(PCB 的消解效率必须大于99.9999%)，并且更高毒性的多氯二苯并二(PCDDs ) 与多氯二苯并呋喃(PCDFs ) 的二次污染问题日益引起人们的重视。等离子体既可用于处理废气又可用于处理废水、固体废物、污泥、甚至放射性废物。本章主要介绍等离子体处理固体危险废物，如医疗垃圾等。

二、等离子体火炬处理固体废物的工作原理

（一）等离子体的概念

等离子体是物质存在的第四态，它是气体电离后形成的，是由电子、离子、原子、分子或自由基等粒子组成的集合体，它具有宏观尺度内的电中性与高导电性。等离子体是极活泼的反应性物种，使通常条件下难以进行或速度很慢的反应变得快速，尤其有利于难消解污染物的处理。

在人工生成等离子体的方法中，气体放电法比加热的办法更加简便高效，诸如荧光灯、霓虹灯、电弧焊、电晕放电等等。图1是气体通过加热或放电形成等离子体的示意图。

N 2

等离子体

气体加热或放电

图1 等离子体形成示意图（二）等离子体的分类

按粒子的温度等离子体可分为两大类，热平衡等离子体(或热等离子体) 与非热平衡等离子体(或冷等离子体)，如图2所示。

我国危险废物处置技术介绍及分析

随着经济的快速发展和工业化的迅速推进.固体废物污染问题日益突出.威胁人类生存的环境安全。固体废物主要包括生活垃圾(含厨余垃圾等)、一般工业废物(含市政污泥等)、危险废物(含医疗废物)、放射性废物等，其中危险废物因对人体和环境具有特殊的危害性而被广泛关注。根据《国家统计年鉴》，我国的工业危废产生量逐年上升，至2016年我国工业危废的年产生量已达5347万t.考虑到企业瞒报等因素.随着环保督查的日趋严格.这个数字仍然会继续上升。因此，危险废物处理处置成为当前的热门研究领域。1危险废物介绍1.1危险废物的定义《巴塞尔公约》(1989年)列举了45类应加以控制的废物以及具有的14种危险特性(包括爆炸物、易燃体、易燃固体、易于自燃的液体或废物、同水接触后产生易燃气体的物质或废物、氧化性、有机过氧化物、急性毒性、传染性物质、腐蚀性、同空气或水接触后释放有毒气体、延迟或慢性毒性、生态毒性及经处置后能以任何方式产生具有上列任何特性的另一种物质等)。世界卫生组织定义：危险废物是指除生活垃圾和放射性废物之外的.由于数量、物理化学性质或传染性，当未进行适当的处理、存放、运输或处置时，会对人类健康或环境造成重大危害的废物。根据《国家危险废物名录》和《危险废物鉴别标准》(GB5805—2007).我国对危险废物的定义：①具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的;②不排除具有危险特性.可能对环境或者人体健康造成有害影响，需要按照危险废物进行管理的。1.2危险废物的来源和种类我国目前将危险废物分为46大类400多种.主要包括工业危废(占70%以上)、医疗危废(约占14%)及其他社会源危废等。工业危险废物的来源广泛.构成复杂.主要有废酸废碱(来自化工、石油精炼、电子元器件制造、电解、电镀等)、含重金属类(含铜、锌、铬、镉、汞、铅等，来自化工、电池、电子元器件制造等)、无机类(含氰、氟、砷、石棉等，来自化工、耐火材料、金属表面处理等)、有机类(废矿物油、废有机溶剂、含酚含醚废物、树脂等，来自化工、石油精炼、印刷等)和残渣类(精馏和蒸馏残渣、焚烧残渣等。来自化工、炼焦、石油精炼、垃圾焚烧等)。由此可见.危险废物的来源广泛，成分复杂多样。不同来源不同类型的废物的特性也不相同。因此相应需要的处理处置手段也复杂多样。2我国危险废物处置技术固体废物的处置目的都是达到资源化、减量化、无害化。我国危险废物处置技术相比国外发达国家起步较晚，发展较慢.正在努力追赶国外的脚步。目前我国危废处置工程采用的技术主要有综合利用(资源化)，物理、化学、生物方法、固化法、焚烧、安全填埋，以及新兴的水泥窑协同处置、等离子体熔融等等。我国当前危废处置的格局主要分为国家建设的大规模集中处置中心(以综合利用、填埋和焚烧为主)，地方建设相对小范围的集中处置设施(以填埋和焚烧为主)，还有国家支持鼓励的企业白建自用处置设施(可提供部分社会化服务)。2.1综合利用(资源化)理论上.综合利用技术可以分为能源替代技术、物理化学处理技术、物质分离与回收技术、材料回收和土地还原技术等。目前.国内危险废物的综合利用主要集中于金属、废有机溶剂、废酸废碱、废油、电子废物等方面的回收利用，主要使用的是物理化学处理技术以及物质分离与回收技术。典型的有清洗、干燥、破碎、分选、中和、絮凝沉淀、氧化还原、结晶、烧结、热解、蒸馏、吸附、生物处理、磁选/电选等工艺手段。以废溶剂和废矿物油为例.废溶剂的回收利用主要包括吸附、吸收、冷凝、分离和提纯等工艺;废矿物油的再生则分为3类：净化(沉降、离心、过滤和絮凝等工艺)，精制(化学精制和吸附精制等工艺)，炼制(以蒸馏工艺为主)。危险废物综合利用的优点在于资源化，实现资源循环利用：缺点是资源化产品价格波动大，利润率不高，且国内综合利用技术相对粗糙.再生过程可能带来二次污染。根据《国家统计年鉴》，2016年度我国工业危废资源化处置占比约50%。2.2预处理危险废物具有腐蚀性、毒性、易燃性、

固态、液态、气态危险化学品废物处理方法

固态、液态、气态危险化学品废物处理

危险化学品废物按其形态，可分为固态、液态、气态。大部分危险化学品都是固体状的，也有液态、气态。通常危险化学品处于固体状时，若是易爆炸品，碰撞后会爆炸；处于液体状态时，容易通过水循环污染环境，破坏生态，或者污染饮用水，危害人们的生命健康安全；处于气态时，一般会通过呼吸道，使人中毒。固体废物可以通过各种途径进入水体或大气，转换成液态、气态。

危险化学品废物一般通过以下途径进入大气，使之受到污染。废物中的细粒、粉末随风扬散；在废物运输及处理过程中缺少相应的防护和净化设施，释放有害气体和粉尘；堆放和填埋的废物以及渗入土壤的废物，经挥发和反应放出有害气体。如石油化工厂油渣露天堆置，有一定数量的多环芳烃生成排空。

危险化学品废物还可通过下述途径进入水体。将其直接排入江、河、湖、海等地表水；露天堆放的废物被地表径流携带进入地表水；飘入空中的细小颗粒，通过降雨的冲洗沉积和凝雨沉积以及重力沉降和干沉积而落入地表水；露天堆放和填埋的废物，其可溶性有害成分在降水淋溶、渗透作用下可经土壤达到地下水。

一、固态危险化学品废物的处理

1.固态危险化学品废物的一般处理方法

固态化学危险废物处理方法主要有高温氧化焚烧技术、等离子体处理技术、固化技术和填埋等。

（1）高温氧化焚烧处理固态危险化学废物高温氧化焚烧技术

方法对固体化学废物适用范围广、着火稳定、运行费用低。该技术采用生物化学降解与热力焚烧相结合的原理，即将固体化学废物经生物化学的降解作用使其中部分有机物转化为腐殖质，用作土壤改良剂，将固体化学废物经高温燃烧使其中可燃物质充分氧化，转化为无害灰渣。该技术的特点是不需外加辅助燃料，它可在高温下自行维持连续燃烧。该方法适用于处理高水分、低热值的废物。

有机固体废弃物处置——等离子体处理方法

随着人类社会的发展，各种生产活动和日常生活都带来了大量的废弃物，其中

包括有机固体废弃物。这些废弃物所产生的污染和危害不仅对环境造成了严重的破坏，还会对人类的健康和生存产生威胁。因此，如何以环保的方式处理这些有机固体废弃物是人类面临的难题。本文将介绍等离子体处理方法来处理有机固体废弃物的原理、方法和应用现状，以期为环境保护工作贡献一份力量。

等离子体处理方法的原理

等离子体处理方法是利用等离子体将有机物分解为无害的物质。等离子体是一

种带正电荷或负电荷的高能态气体，通过高能电极或激光束来激发气体，冲击分子，从而产生化学反应和电离现象。这种化学反应和电离现象使得有机分子中的化学键断裂，形成更小的分子和原子，最终分解为水和二氧化碳等无害物质。因此，等离子体处理方法是一种高效的处理有机物的方法。

等离子体处理方法的方法

等离子体处理一般是在高温、低压的环境下进行。处理过程中，要先将有机废

弃物置于等离子体反应室中，然后通过高能电极或激光束激发气体，启动等离子体化学反应，将有机废弃物分解为无害物质。处理过程中，还需要掌握以下技术要点：

1.控制反应环境的温度和压力，以保证反应效果的稳定性和高效性；

2.选择适合的等离子体反应介质，根据不同的有机废弃物选择适合的反

应介质，以便达到更高的分解效率；

3.实时监测处理过程中的等离子体反应室内环境变化，并及时调整处理

参数，保证反应效果的优良；

4.将分解产物进行收集和处理，并进行有效的资源化利用。

等离子体处理方法的应用现状

等离子体处理方法已被广泛用于水处理、空气净化和有机废弃物处理等领域。

等离子体熔融处置技术浅析

固体废弃物等离子体熔融气化处置技术，利用等离子体炬高温、高能量密度、低氧化气氛之优势，可在气化炉内产生高达1600℃高温，在此温度下，固体废弃物中的有机物质（含毒性、腐蚀性、传染性物质）完全裂解气化为可燃合成气（主要成分为CO、H2），无机物质（含矿物质、重金属类物质）高温熔融为玻璃态物质并回收利用。

等离子体无害化处理装备及相关技术已被纳入《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》，政策利好，前景广阔；技术发展趋势为填埋逐步向热处理技术发展，目前市场以回转窑技术为主，热解炉协同其他形式焚烧炉为辅，以等离子体炉为代表的高温气化熔融技术凭借经济、环保、高效等优势将蓬勃发展。

目前国内涉足等离子体气化危废治理技术的企业均为危废治理行业领先企业，主要有西安航天源动力工程有限公司、中广核研究院有限公司中广核研究院有限公司、山东博润工业技术股份有限公司，台州伟博环保设备科技有限公司等。虽然国内已有多家机构介入等离子体气化危废处理技术研究，但绝大多数均处在研发示范阶段，尚未有完全成熟的工程运行业绩。

3、等离子气化熔融处置系统

3.1系统工艺流程

本技术方案为，采用等离子体气化危险废物，在气化熔融炉内，等离子体提供高温、高反应活性的还原性气氛，将危废中的有机质（包

括各类难降解有机污染物）转化为以CO、H2为主的可燃气，将危废中的无机物熔融，经冷萃，熔融态残渣将重金属包裹与硅-氧网格中，转化为玻璃体态一般无机物。可燃气在焚烧系统中进一步焚烧释放出热量，并被余热利用系统转化为热蒸汽，烟气经净化后可实现超低排放，符合全球最为严格的欧盟2023标准，实现了从单纯的危废末端治理，扩展为防治二次污染与资源高效利用一体化的全过程控制模式。

科技成果——危废等离子熔融处理技术

适用范围

医药卫生、冶金矿产、石油化工等行业产生的医疗垃圾、工业危废、垃圾焚烧后的飞灰、粉碎后的电子垃圾、液态或气态有毒危险废物等。

该技术主要消耗能源为电能，运行还需要压缩空气和去离子水，需要配套完善的水、气、电设备设施。

该技术热源来自于等离子发生器产生的等离子炬，单台等离子发生器功率受限，一般单台等离子熔融装置（可配置数个等离子发生器）处理规模不大，危废总处理量较大时需多台处理装置同时工作。

成果简介

危险废物经预处理后送入等离子熔融炉内，危险废物与等离子炬接触，高温等离子体炬彻底焚毁了危险废物中的有毒有机物，包括二噁英，残留的无机物在等离子炬的灼烧下变为熔融态浆液，进入急冷水池中，形成稳定无害的玻璃态熔渣。

该技术关键设备包括：预处理及给料设备、等离子体熔融炉、等离子喷枪、余热回收及烟气净化设备等。

技术效果

生成玻璃态熔渣重金属浸出毒性检测浓度低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）中规定的限值。

以危废处理规模1吨/小时的装置为例，运行功率为1320KW，按每年运行8000小时计算，耗能为1060万度/年，实现危废无害化处

理规模为8000吨/年。无害化处理1吨危废，耗能1320度。

产生副产物玻璃体，可用于建筑材料和混凝土及沥青道路骨料，实现危废处理的无害化和资源化。

知识产权情况

授权专利8项：

一种等离子点燃低燃值放散气体装置，ZL201410127274.7；

热等离子体焚烧舰船垃圾装置，ZL200910244885.9；

等离子危废处理系统的螺旋式进料装置，ZL201721226898.X；

固废处置技术方案

固体废物的处理有多种技术方案，包括但不限于以下几种：

1. 压实处理：通过对废物进行压实，以实现减容化、降低运输成本、延长填埋寿命。这是一种常见的预处理技术。

2. 破碎处理：为了使固体废物能够更好地进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等，需要先进行破碎处理，以减小废物的尺寸。破碎后的废物不仅尺寸均匀，质地也均匀，有利于后续的填埋处理。

3. 分选处理：通过分选将有用的固体废物充分选出来加以利用，将有害的部分分离出来。分选的基本原理是利用物料的某些性质差异进行分离。

4. 固化处理：通过向固体废物中添加固化基材，使有害的固体废物被固定或包容在惰性固化基材中，从而实现对废物的无害化处理。

5. 焚烧处理：焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程，可以将大量有害的废料分解成无害的物质。

6. 等离子体处理技术：利用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。

以上方案仅供参考，具体采用哪种方案还需要根据实际情况来决定。

基于等离子体技术的区域危险废物处置方法探讨

基于等离子体技术的区域危险废物处置方法探讨摘要：随着科学技术快速发展，等离子体技术已被广泛应用于工业生产的方方面面。对于如今污染严重的环境问题，等离子体技术的出现更是对环境污染起了一定的遏制作用。等离子技术也被业内人士称为处理工业污染、废气排放的最佳办法。

关键词：等离子体技术区域危险废物处置方法探讨

科技工业的快速化发展以及城市现代化节奏的加快使得环境问题演变为社会焦点。如何利用先进的等离子体技术治理环境污染将是我们本文注重要探讨的内容。

1 等离子技术的产生以及方式

等离子体被科学人士称为物质界以第四种状态存在的高级物质，等离子体是一种特殊的空间存在物质。等离子体体积小、热量大的特性适时的满足了现代工业以及环境治理的需求，形象的说，等离子体就像我们生活中的电，都是依靠两种物质的相互工作而产生的。与电力不同的是，等离子体拥有很强的转换能力。例如在夏天经常有雷电天气，当电闪雷鸣的时候就可以产生等离子体；像我们平时很难见到的流星也可以产生等离子体。当然这些都是自然界等离子体的产生方式，那么我们平时工业中以及环境治理中的等离子体是如何产生的呢？其实，在现实中利用先进技术产生等离子体是需要一定条件。因为等离子体拥有极其难把控的特性，在现实实验中，技术人员需要做

好安全措施，利用高温或低温都可以产生等离子体。在进行实验时，技术人员可以利用放电原理产生等离子体，利用放电原理产生等离子体时，技术人员一定要注意电量把控，把控好放电时间长短。在选择放电时，一定要选取噪音较小的封闭性实验室。用放电原理产生等离子体的这种方法，我们称之为热源等离子体。热源等离子体拥有极高的粘黏性以及愈合性。

危险废物等离子体焚烧处理技术

5t/d电子废物示范基地—中关村科技园区，核心设备150万 10t/d危废示范工程，全套设备研制600万
等离子体增强裂解
5t/d医疗废物—主要设备约100万
开发关键技术配套技术借鉴成熟工业技术，加以集成利用力学所已有的等离子体技术方面的积累合作单位：
中科院生态中心—化工流程及环境监测信息产业部电子工程设计院—电子废物处理规划中关村科技园区—示范基地企业—投资、推广防化兵—小型化武
0.1
（TEQ）
颗粒物 mg/Nm3
80 0.38~0.69
CO mg/Nm3 100 1.25~1.75
NOx mg/Nm3 500 0.03~0.05 200
200
70
SO2 mg/Nm3 400 0.29~0.38 50
50
40
THC mg/Nm3
0.18~0.35
表中：CO、NOx、SO2 是中科院生态中心为力学所试验测试的数据。 PCDD是参考美国Startech公司提供的数据，等离子体炉的PCDD
危险废物等离子体/ 焚烧处理技术
内容
引言力学所的危废工作基础危废处理实例—化武下一步工作计划
科学与工程问题研究处理三类废物的两种炉型（三种工艺流程）
结束语
危险废物(Hazardous Waste)
国家危险废物名录（巴塞尔公约）

关于等离子气体

关于等离子气体：深入解析与技术祥解等离子气体熔融技术是一种先进的热处理技术，广泛应用于固体废物的处理和解毒。该技术利用等离子体弧的高温将废物加热至熔融状态，实现彻底解毒和二次固废自循环处理。本文将深入解析等离子气体熔融技术的原理、设备、工艺流程以及应用领域，同时对技术细节进行详细介绍。

一、等离子气体熔融技术的原理

等离子气体熔融技术是一种利用等离子体弧的高温将废物加热至熔融状态的热处理方法。等离子体是指电离的气体，其中包含大量的自由电子和离子，具有极高的热能和电离能。等离子体弧是指通过高压电离气体产生的电弧，其温度极高，可以达到数千摄氏度。利用等离子体弧的高温将废物加热至熔融状态，可以实现对废物的彻底解毒和二次固废自循环处理。

二、等离子气体熔融技术的设备与工艺流程

1.设备

等离子气体熔融设备主要包括以下几个部分：

（1）等离子体发生器：用于产生等离子体弧的高压电源和控制系统。

（2）废物进料系统：将待处理的废物送入等离子体熔融设备中。

（3）熔融室：将废物加热至熔融状态的空间。

（4）烟气处理系统：对排放的烟气进行处理，以满足环保要求。

（5）自动化控制系统：对整个设备进行自动化控制，确保工艺过程的稳定性和安全性。

2.工艺流程

等离子气体熔融技术的工艺流程如下：

（1）将待处理的废物送入废物进料系统。

（2）通过等离子体发生器产生等离子体弧，将废物加热至熔融状态。

（3）废物在熔融室内停留一定时间，确保其完全熔融。

（4）熔融后的废物进入烟气处理系统进行处理。

（5）经过处理的烟气排放至大气中，同时对排放的烟气进行在线监测，确保其满足环保要求。

211018611_等离子体技术处置危险废物的应用研究

第51卷第9期辽宁化工 Vol.51，No. 9 2023年3月 Liaoning Chemical Industry September，2022

收稿日期： 2023-02-13

等离子体技术处置危险废物的应用研究

王天庆，崔静涛，韩微微

（辽宁省石油化工规划设计院有限公司，辽宁沈阳 110000）

摘要：介绍了等离子体技术处理危险废物的原理、特点和工艺路线，综合分析了国内已工业化示范应用的几种等离子体处理技术和案例，提出了等离子体技术处理危险废物在工艺可靠性、能耗、综合运行成本等方面改进和优化的建议。

关键词：等离子体；等离子体处理技术；危险废物；等离子体气化熔融

中图分类号：TQ09 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）03-0430-03

1 等离子体技术简介

等离子体是由等离子体矩（又称等离子体发生器），通过阴阳极之间的弧光放电，将工作气体（通常为空气、氮气、氩气、氢气等）电离，进而能产生定向“低温”（约2 000～20 000 K）。通常阴阳极之间的弧光放电产生的弧柱较粗，不受约束，温度也较低（约5 000～6 000 K），实际应用中通过外界气流、发生器器壁、施加外磁场或水流压缩电弧，使弧柱变细，温度增高（约

10 000 K）

。电弧等离子体矩工作原理

如图1所示。

图1 电弧等离子体矩工作原理示意图

等离子体矩产生的等离子体射流是由电子、离子和中性粒子组成的物质的第四态，具有高温和高能量密度、化学性质极其活泼等属性。实际运行中，等离子体射流温度范围约在3 700～25 000 K （取决于工作气体种类和功率大小）。这为废物热解、气化、玻璃化熔融提供了所需的能量。

危废处置等离子熔融技术

危险废物是指对人类健康和环境造成潜在危害的废弃物，它们需要得到安全有效的处理和处置。等离子熔融技术是一种被广泛应用于危险废物处理的方法，它通过高温等离子体将废物转化成无害的物质。以下是对这一技术的多角度全面解释：

1. 技术原理，等离子熔融技术利用高温等离子体对废物进行分解和转化。在高温条件下，废物中的有机物质和无机物质被分解成基本元素和化合物，从而实现废物的无害化处理。

2. 环境效益，等离子熔融技术能够有效降解有机废物、重金属废物等，减少对环境的污染。通过高温处理，废物中的有害物质得以分解，从而降低了对土壤和水源的污染风险。

3. 能源消耗，等离子熔融技术需要高温条件，因此在能源消耗方面存在一定的问题。然而，一些先进的等离子熔融设备采用了能源回收和再利用技术，可以部分弥补能源消耗带来的负面影响。

4. 处置效率，相比传统的焚烧和填埋方式，等离子熔融技术在处理危险废物时具有更高的处置效率。它能够将废物彻底分解转化

成无害物质，减少了废物的体积和对环境的潜在危害。

5. 应用范围，等离子熔融技术可以处理多种类型的危险废物，

包括有机废物、塑料废物、重金属废物等。它在医疗废物处理、化

工废物处理、固体废物处理等领域都有广泛的应用。

总的来说，等离子熔融技术作为一种先进的危险废物处理技术，具有较高的环境效益和处理效率。然而，其高能耗和设备投资成本

也需要在实际应用中进行综合考量，以便更好地平衡环境、经济和

社会效益。