搭建从理论到实践的“安全熔炉”：危险废物焚烧虚拟仿真实验

一、前言

危险废物焚烧作为危险废物处理处置的关键技术手段，是环境类专业《固体废物处理与处置》《大气污染控制工程》等课程的核心教学内容，对培养学生工程实践与创新能力具有重要意义。然而，该工艺体系庞大、流程复杂，涵盖从废物进场、焚烧炉启停、烟气净化、渗滤液处理到灰渣毒理学评价的全过程，具有周期长、现场实操难、危险性高等特点，传统课堂实验难以真实复现，导致教学多停留于理论讲解，学生缺乏动手体验与工程感知。

为突破这一教学瓶颈，北京象新力依托真实危险废物焚烧系统，研发了危险废物焚烧虚拟仿真软件。该平台通过高仿真模拟实际工况，构建了沉浸式工程实验环境，使学生能够在线上自主完成从分选、焚烧到污染控制与安全处置的全流程操作，深入理解工艺原理，锻炼工程思维，提升解决复杂环境问题的综合能力，从而强化创新意识，切实推动环境工程人才培养与实践教学深度融合。

二、软件介绍

软件以国内先进的垃圾焚烧场站为原型进行建模，三维场景包括焚烧厂的厂区、建筑物、焚烧系统参数调节、烟气处理系统、渗滤液处理系统、灰渣毒理学分析。对其中的关键设备实现结构展示及工作原理的演示，用户能够进行工艺自由设计并生成对应三维场景，可调节工艺参数，指标曲线根据用户操作实时计算变化。

本软件实验共分为五个部分，分别是危险废物入场、焚烧调整、烟气处理、渗滤液处理和毒理分析。

三、实验内容

（1）危废入场

在进厂环节中，观看动画了解危险废物车入场卸料的全流程。

（2）焚烧调整

在焚烧调整环节中，可自行选择危险废物分选方式和危险废物组分含量。并通过实验学习和认识在焚烧之前焚烧物的热值测定过程。在焚烧过程中，根据选择危险废物的状态展现不同焚烧炉的效果，并可调节焚烧炉参数来调整焚烧炉的燃烧温度，并以此调节焚烧中产生的烟气污染物浓度。

（3）烟气处理

模拟焚烧过程中产生的烟气组分，以不同特点的烟气为初始参数进行工艺流程构建，并通过调节工艺中设备参数使烟气达到排放标准值以下。

（4）渗滤液处理

可通过渗滤液净化原理，在工艺单元库中选择合适的工艺模块，构建适合于不同特点渗滤液的净化流程，通过调节设备参数使渗滤液达到排放要求。

（5）毒理分析

对焚烧过程中产生的炉渣、飞灰和稳定飞灰为样品进行毒理学检验，步骤包括浸提剂选择与配制、振荡浸出、毒性测定等环节。

四、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，针对环境科学与工程、环境工程相关专业领域，可匹配《固体废物处理与处置》《大气污染控制工程》等相关课程实验、实践教学等。