摘要：提出通過(guò)對(duì)有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器的化學(xué)清洗，使廢棄的危險(xiǎn)廢物得到重新使用，從而達(dá)到減少制造過(guò)程中帶來(lái)的能源和原料的消耗，同時(shí)又減少了廢棄物。整套清洗回收系統(tǒng)污染物質(zhì)的揮發(fā)處于可控狀態(tài)，通過(guò)對(duì)揮發(fā)氣體的收集和處理，消除了清洗過(guò)程中揮發(fā)的污染物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染。

關(guān)鍵詞：資源化回收；蒸餾釜；清洗劑；二次污染；清洗回收系統(tǒng)

0 引言

危險(xiǎn)廢物是指具有各種毒性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)性和傳染性，列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》或根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特征的廢物。危險(xiǎn)廢物分49大類，種類繁多、成分復(fù)雜，其污染具有潛在性和滯后性，是全球環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。不同類別的危險(xiǎn)廢物中又均蘊(yùn)含著不少具有利用價(jià)值的組分，如能通過(guò)合理、環(huán)保的措施給予回收及綜合利用，那么不但將降低危險(xiǎn)廢物的處置壓力，也可以變廢為寶，獲取客觀的經(jīng)濟(jì)收益。只要經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行，廢物都可以轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的資源。

擴(kuò)大資源的循環(huán)再用，減少開發(fā)地球的不可再生資源，是建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)重要的目標(biāo)。

1 有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器資源化回收項(xiàng)目背景

在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免地產(chǎn)生廢棄的涂料和包裝容器，而且數(shù)量大，成分復(fù)雜。這些廢棄物處置不當(dāng)，極有可能對(duì)環(huán)境造成二次污染。為提高資源的有效利用率，降低能耗，要本著以“落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建節(jié)約性社會(huì)”為指導(dǎo)，遵循“減量化、再利用、資源化”的原則，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提倡使用有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器資源化回收系統(tǒng)，并根據(jù)研發(fā)結(jié)果建設(shè)一套資源化回收系統(tǒng)，制定高效、環(huán)保的有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器的資源化回收工藝，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2 有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器資源化回收技術(shù)

2.1 研制清洗劑

根據(jù)有機(jī)溶劑的來(lái)源和價(jià)格，選定多種有機(jī)溶劑，并分為極性溶劑和非極性溶劑。由于有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器里的殘余物品種繁多，性質(zhì)復(fù)雜的情況，用單一有機(jī)溶劑對(duì)每種殘余物進(jìn)行溶解實(shí)驗(yàn)，遴選出幾種效果好的有機(jī)溶劑。對(duì)選出的有機(jī)溶劑進(jìn)行不同品種、不同比率的配制，把有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器里的不同殘余物混合在一起，用配制的清洗劑進(jìn)行溶解實(shí)驗(yàn)，達(dá)到最佳效果。為了更經(jīng)濟(jì)地對(duì)復(fù)合清洗劑進(jìn)行蒸餾回收再利用，對(duì)配制的復(fù)合清洗劑中有機(jī)溶劑的比率進(jìn)行調(diào)整，形成共沸混合物，降低回收的沸點(diǎn)，節(jié)約能源。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，采用高沸點(diǎn)溶劑，使苯類、醇類、酮類、酯類等極性溶劑與非極性溶劑按照一定比率進(jìn)行配制，達(dá)到最佳清洗效果，配制出理想的復(fù)合清洗劑。

2.2 設(shè)計(jì)清洗設(shè)備

清洗有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器，主要清洗有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器的內(nèi)壁，不能破壞其結(jié)構(gòu)，否則，即使清洗干凈，也沒(méi)有使用價(jià)值。根據(jù)以上原則，設(shè)計(jì)出2套串聯(lián)清洗設(shè)備見圖1。

“一級(jí)”清洗設(shè)備主要用于“使用清洗劑來(lái)清洗桶的內(nèi)壁”。在有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器中放入一定量的復(fù)合型清洗劑和1節(jié)抗靜電的金屬鏈子。通過(guò)機(jī)械裝置固定在清洗設(shè)備上，清洗設(shè)備采用2個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，其中一個(gè)為“自轉(zhuǎn)（可以正反）電動(dòng)機(jī)”，它用來(lái)保證有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器連續(xù)旋轉(zhuǎn)，使清洗劑在有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器的內(nèi)部處于流動(dòng)狀態(tài)，并通過(guò)桶的正反轉(zhuǎn)，使桶內(nèi)部的金屬鏈子來(lái)洗刷桶的內(nèi)壁。而另一個(gè)為擺動(dòng)電機(jī),使有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器能夠在旋轉(zhuǎn)角度180°范圍內(nèi)左右搖擺，并可在任意角度停止擺動(dòng)，使清洗劑和金屬鏈子能夠達(dá)到有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器內(nèi)壁的各個(gè)角落和部位，對(duì)有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器內(nèi)壁的各個(gè)角落和部位進(jìn)行清洗, 且對(duì)于有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器面和底的縫隙進(jìn)行著重清洗。清洗完畢后，倒出污染的清洗劑和金屬鏈子。

“二級(jí)”清洗設(shè)備是通過(guò)清洗劑在有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器內(nèi)部高速流動(dòng)，帶走有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器內(nèi)殘留物達(dá)到清洗的目的。清洗劑通過(guò)齒輪泵進(jìn)行循環(huán)，泵出口采用偏心方式噴頭，噴頭通過(guò)清洗劑流動(dòng)壓力，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，擴(kuò)大噴淋面積，使清洗劑達(dá)到有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器底部的各個(gè)部位。清洗效果良好，清洗后達(dá)到用戶使用要求。

2.3 設(shè)計(jì)清洗劑回收蒸餾設(shè)備

在清洗有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器時(shí)，需要使用大量清洗劑才能把有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器清洗干凈。若清洗劑不做再生循環(huán)使用，將大大增加清洗成本，使清洗有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器的成本明顯提高。

有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器殘余物中含有無(wú)機(jī)物和大量高分子有機(jī)物，通過(guò)清洗劑清洗后，使清洗劑粘度增大，清洗效果變差。清洗劑直接廢棄，加大清洗成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著降低。必須通過(guò)回收再利用，才能取得經(jīng)濟(jì)效益。清洗劑回收蒸餾流程見圖2。

蒸餾回收時(shí)，清洗劑餾出，無(wú)機(jī)物和大量高分子有機(jī)物附著在釜璧上，存在結(jié)垢嚴(yán)重，傳熱效率降低，釜?dú)埐灰着欧诺葐?wèn)題。新型蒸餾釜見圖3，清洗劑回收蒸餾系統(tǒng)見圖4。

蒸餾釜設(shè)計(jì)采用了便于拆卸的上法蘭結(jié)構(gòu)，方便蒸餾釜拆裝，利于對(duì)蒸餾釜內(nèi)部進(jìn)行清洗，減少污垢，提高傳熱系數(shù)；采用獨(dú)特的釜?dú)埮欧欧绞?，可以快速有效的排放釜?dú)?；高效玻璃盤管式冷凝器的設(shè)置，初步冷凝蒸餾釜蒸發(fā)出來(lái)的氣態(tài)溶劑，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)操作人員還可以直觀清晰的觀察到餾出液的外觀品質(zhì)及汽相、液相的運(yùn)行情況，利于操作和安全保障。通過(guò)把使用后的復(fù)合清洗劑進(jìn)行減壓蒸餾、配制等再處理，使復(fù)合清洗劑達(dá)到循環(huán)使用的目的，大大地降低了清洗劑的用量。

由于是復(fù)合型清洗劑，沸點(diǎn)不同，同時(shí)還有共沸現(xiàn)象，蒸餾后復(fù)合型清洗劑中成分比率會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)檢測(cè)清洗劑的成分，進(jìn)行調(diào)配，達(dá)到清洗劑配方的要求，制成可循環(huán)使用的復(fù)合型清洗劑。

2.4 設(shè)計(jì)揮發(fā)物質(zhì)收集處理系統(tǒng)

由于溶劑具有可揮發(fā)性，由其配制的復(fù)合清洗劑也具有這一特性。本技術(shù)在清洗劑使用及回收過(guò)程中，泛清洗劑暴露在空氣中的工序，都安裝了收集處理系統(tǒng)，使其不能揮發(fā)到大氣，污染環(huán)境。見圖5、圖6。

在回收生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)安裝氣體收集系統(tǒng)，使整套系統(tǒng)處于控制狀態(tài)。把在清洗過(guò)程和清洗劑回收過(guò)程中揮發(fā)的污染物質(zhì)吸入風(fēng)道，通過(guò)吸附裝置，對(duì)該氣體中的污染物質(zhì)進(jìn)行吸附，把干凈的空氣排入大氣，未產(chǎn)生二次污染，達(dá)到環(huán)保要求。

2.5 清洗劑冷卻系統(tǒng)

在“二級(jí)”清洗設(shè)備清洗有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器時(shí)，清洗劑在設(shè)備內(nèi)不停的高速流動(dòng)，使清洗劑溫度會(huì)隨操作時(shí)間而升高，尤其在炎熱氣候下操作，存在極大安全隱患。采用在“二級(jí)”清洗設(shè)備內(nèi)加裝冷卻系統(tǒng)，即在“二級(jí)”清洗設(shè)備內(nèi)安裝冷卻器[4]，見圖7。冷凝劑連續(xù)流動(dòng)，與清洗劑進(jìn)行熱交換，帶走清洗劑產(chǎn)生的熱量。保證清洗劑的溫度在25 ℃以下，使“二級(jí)”清洗設(shè)備在安全狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)行。

2.6 設(shè)計(jì)清洗有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器工藝流程清洗工藝流程見圖8。

3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及社會(huì)效益

3.1 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

（1）研制適合多類型有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器清洗劑的配方。根據(jù)不同類別的溶劑對(duì)不同有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器的清洗效果，摸索極性溶劑與非極性溶劑的不同品種、數(shù)量的配比，達(dá)到最佳組合，研制出復(fù)合型適用廣的清洗劑。

（2）在有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器清洗以及清洗劑的回收過(guò)程中，整套系統(tǒng)污染物質(zhì)的揮發(fā)處于可控狀態(tài)。通過(guò)氣體收集措施，把揮發(fā)的污染物質(zhì)吸入風(fēng)道，通過(guò)吸附裝置，對(duì)氣體中混有的污染物質(zhì)進(jìn)行吸附，把潔凈的空氣排入大氣。通過(guò)揮發(fā)氣體的收集和處理系統(tǒng)，消除了清洗過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染。

（3）蒸餾釜本身可拆卸組裝的獨(dú)特設(shè)計(jì)。蒸餾釜采用了便于拆卸的上法蘭結(jié)構(gòu)，方便蒸餾釜拆裝，利于對(duì)蒸餾釜內(nèi)部進(jìn)行清洗，減少污垢，提高傳熱系數(shù)；采用獨(dú)特的釜?dú)埮欧欧绞?，可以快速有效的排放釜?dú)垼桓咝РＡПP管式冷凝器的設(shè)置，對(duì)蒸餾釜蒸發(fā)出來(lái)的汽態(tài)溶劑進(jìn)行初步冷凝，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)操作人員可以直觀清晰的觀察到餾出液的外觀品質(zhì)及氣相液相的運(yùn)行情況，利于操作和保障安全。

3.2 社會(huì)效益

通過(guò)清洗有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器，使包裝容器重新利用，不使用新的包裝容器，節(jié)約了制造包裝容器所用的材料，從而減少了制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，還降低了處置危險(xiǎn)廢物的成本。

在有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器回收生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)安裝氣體收集系統(tǒng)，使整套系統(tǒng)處于控制狀態(tài)。把在清洗過(guò)程和清洗劑回收過(guò)程中揮發(fā)的污染物質(zhì)吸入風(fēng)道，通過(guò)吸附裝置，對(duì)該氣體中的污染物質(zhì)進(jìn)行吸附，把潔凈的空氣排入大氣，未產(chǎn)生二次污染，達(dá)到環(huán)保要求。

4 結(jié)論

清洗有機(jī)危險(xiǎn)廢物包裝容器采用復(fù)合清洗劑，能夠清洗用水、熱水及堿水不能清洗的包裝容器，而且比單一清洗劑清洗的質(zhì)量高，效率快。通過(guò)對(duì)復(fù)合清洗劑回收循環(huán)使用，大大地降低了復(fù)合清洗劑的用量，平均每桶消耗量為0.25 kg。通過(guò)對(duì)蒸餾釜釜體本身可拆卸組裝的獨(dú)特設(shè)計(jì)，解決了困擾清洗劑蒸餾回用時(shí)釜體結(jié)垢嚴(yán)重，降低傳熱效率，不易清洗釜體等難點(diǎn)。使清洗劑回收率達(dá)到65%~90%，遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)單純意義的蒸餾及精餾工藝。