摘要:隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,對工業(yè)廢棄物的處理逐漸成為行業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)討論問題,尤其是工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物對環(huán)境和人體的危害較大,需要對其進(jìn)行科學(xué)的處理,防止這些廢棄物的污染范圍繼續(xù)擴(kuò)大?;诖?,本文將對工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物的處置技術(shù)進(jìn)行簡明的探析,并且討論這些技術(shù)的應(yīng)用后效,還望能對本項(xiàng)研究的發(fā)展提供某些值得參考的信息,促進(jìn)我國工業(yè)的長期發(fā)展。
關(guān)鍵詞:固體危害;工業(yè)處理;技術(shù)
引言:
近年來,隨著全球工業(yè)的不斷發(fā)展,業(yè)內(nèi)對固廢處置這個(gè)話題討論已久。中國的工業(yè)發(fā)展速度較快,因此也面臨著嚴(yán)峻的危險(xiǎn)廢物的問題,突出表現(xiàn)為工業(yè)中的有毒化學(xué)用品和重金屬污染等現(xiàn)象。固廢處理是一項(xiàng)涉及領(lǐng)域較多的技術(shù),主要利用的技術(shù)就是化學(xué)、物理和生物。固體危險(xiǎn)廢棄物本身的構(gòu)成方法十分復(fù)雜,并且由于世界各國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一,或者在能源研究上投入的力度不足,目前實(shí)際上不同地區(qū)的廢固處理技術(shù)也呈現(xiàn)出參差不一的狀態(tài),即使是一個(gè)國家內(nèi)部的不同地區(qū)也會(huì)存在技術(shù)發(fā)展不平衡的現(xiàn)象。
一、危險(xiǎn)固體廢棄物概述
危險(xiǎn)固廢主要來源于工業(yè)下屬多個(gè)子領(lǐng)域,從化學(xué)、煉油、金屬、采礦、醫(yī)藥行業(yè)不等,我們?nèi)粘I钪幸部赡墚a(chǎn)生危險(xiǎn)固體廢棄物。這種廢棄物的種類十分繁雜,其中對環(huán)境和人體危害最大的就是核反應(yīng)堆的核廢料。我國將其分為46大類,共計(jì)479多種,常見的所有工業(yè)、醫(yī)療和其他社會(huì)危險(xiǎn)廢物等等。如果按照產(chǎn)生的來源來分,這些廢棄物主要分為兩大類,工業(yè)廢棄物和社會(huì)廢棄物。其次還可以根據(jù)廢棄物自身的性質(zhì)來進(jìn)行劃分,可分為無機(jī)、油類、有機(jī)和其他廢棄物。由于不同廢棄物之間的性質(zhì)和構(gòu)造千差萬別,因此在處理方法上也表現(xiàn)地十分多樣化[1]。目前我國收錄的600多種廢棄物之中,廢堿、廢酸、無機(jī)氧化物、含銅廢棄物和無機(jī)氰化物占到了總數(shù)的60%左右,必須要對這些廢棄物進(jìn)行合適的處置。
我國在收錄危險(xiǎn)廢棄物時(shí)的明確規(guī)定是,固體廢棄物是指在生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。被定義為固體危險(xiǎn)廢棄物之后,必須要按照相關(guān)規(guī)定對其進(jìn)行處理。
我國目前大多數(shù)工業(yè)中已經(jīng) 建立起來相對完善的危險(xiǎn)廢棄物處理鏈,按照處理的程序可分為三段,分別是上游、中游和下游。上游主要指的是不同的污染源產(chǎn)生出來的廢棄物,中游指的是設(shè)備生產(chǎn)商和工程承包商,下游則指運(yùn)營商。在處理這種廢棄物的時(shí)候一般會(huì)遵照就近原則,將其運(yùn)輸至最近的危廢處理中心,進(jìn)行無害化處理,現(xiàn)將對具體的處理技術(shù)進(jìn)行分項(xiàng)說明。
二、固體危廢的處置技術(shù)及應(yīng)用
(一)焚燒處理
焚燒處理的主要工作原理就是對固體危廢進(jìn)行高熱化學(xué)處理,改變物質(zhì)自身的性質(zhì),這種方法的顯著優(yōu)勢就是處理效率極高,一般可以減少掉物質(zhì)本身越80%的體積,燃燒之后的殘留物性質(zhì)較為穩(wěn)定,易于后續(xù)的處理工作。但是這種方法近年來受到了嚴(yán)重的之一,因?yàn)樵诜贌倪^程中會(huì)產(chǎn)生飛灰,其中呋喃和溴化二惡英的毒性非常高。
目前,我國主要采用回轉(zhuǎn)式焚燒爐來進(jìn)行焚燒處理,應(yīng)用之后取得了良好的效果,處理的范圍非常廣泛,包括化學(xué)試劑、礦物油、涂料、燃料等近50種廢棄物[2]。富氧焚燒技術(shù)由于能夠有效減少煙霧中N2帶走的熱量以達(dá)到提高燃燒效率的優(yōu)勢近年來被廣泛應(yīng)用,這種技術(shù)還可以利用提升火焰內(nèi)芯溫度和煙氣中二氧化碳和水的含量來達(dá)到提高熱效率的目的。
(二)固化處理
上世紀(jì)八十年代左右,較為穩(wěn)定的固化技術(shù)被某些老牌工業(yè)國家應(yīng)用在固廢處置之中,一開始是用在處理放射性物質(zhì)例如鉻渣、電鍍污泥之中,取得了良好的應(yīng)用效果之后逐漸推廣開來使用。目前,這種固化處理技術(shù)一般都是應(yīng)用在對各種重金屬物質(zhì)的穩(wěn)定化處理之中。
固化的種類有很多,常見的有水泥固化、玻璃固化和藥劑固化技術(shù),經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明,這種固化處理應(yīng)用在焚燒殘留物的處置中符合安全填埋標(biāo)準(zhǔn)。這種方式的缺陷就是無法對低含油污泥進(jìn)行有效的處理,主要是因?yàn)槲勰嗟暮土枯^低且含水量較高并且顆粒較大。經(jīng)過改善之后的固化處理可以有效解決這一問題,為解決油田大規(guī)模的含油污泥的處理提供了可行性措施。
(三)快速碳酸化處理
這種技術(shù)最早在1990年被Seifritz提出,其主要的工作原理就是把廢棄物暴露在濃度較高的CO2環(huán)境之中,使其反應(yīng)速度不斷較快。這種方法最初是用于礦物碳酸化之中。工業(yè)中大多數(shù)廢棄物都可以和CO2發(fā)生反應(yīng),比如鋼鐵渣、廢石灰、電石渣、廢棄的建筑材料等等,由于這些物質(zhì)中的重金屬物質(zhì)含量較高,因此進(jìn)行碳酸反應(yīng)之后約有80%的重金屬會(huì)被消耗[3]。
我國每年在工業(yè)上會(huì)產(chǎn)生大改40-50萬左右的焚燒飛灰,其中含有一定含量的微量重金屬。有些學(xué)者對碳酸反應(yīng)氣固比、碳化時(shí)間和PH值等參數(shù)進(jìn)行分析之后發(fā)現(xiàn),飛灰中的氯化鈉和氯化鉀會(huì)對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行復(fù)試,從而導(dǎo)致飛灰結(jié)構(gòu)疏松,進(jìn)一步使得鋅、銅等重金屬從中析出,因此必須要對飛灰進(jìn)行水洗處理。碳酸化反應(yīng)之后的飛灰渣塊可做為建筑材料,應(yīng)用效果較好;并且水泥窯中排放出來的二氧化碳可以繼續(xù)作為反應(yīng)的原料,并且飛灰中還有大量的碳酸鈣,可以起到收納二氧化碳的作用。
(四)等離子氣化技術(shù)
這種技術(shù)是一種最新的天然無害的危廢處理技術(shù),其工作原理就是在高溫、缺氧的環(huán)境中,將危廢轉(zhuǎn)化成為CO和H2的混合可燃?xì)?。該技術(shù)目前主要用于處理農(nóng)業(yè)秸稈廢物和城市垃圾之中。歐洲等地區(qū)已經(jīng)將這種技術(shù)用在處理石油肥料、建筑垃圾和醫(yī)療垃圾之中,這種危廢由于自身具有一定的可燃性,因此可以在高溫的環(huán)境下完成分解、蒸發(fā)和氧化的過程,但是對設(shè)備的要求較高。這項(xiàng)技術(shù)與其他處理技術(shù)相比,對被處理物質(zhì)中含水量的要求不高,可以有效地將污水污泥轉(zhuǎn)化成為有用的資源,使得固體體積得到縮小,并且還可以將惰性渣之中的有毒物質(zhì)進(jìn)行分解和修復(fù)。
(五)超臨界水氧化法
這種技術(shù)目前已經(jīng)在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家推廣開來使用,主要應(yīng)用在有機(jī)廢水、塑料降解和生物污泥的處理之中[4]。美國奧斯汀早在1995年就建立起了一座商業(yè)性的處理裝置,主要用來處理長鏈有機(jī)物和胺類危廢物。這種處理方法的流程比較簡單,但是會(huì)受到多方面因素的影響。在SCWO的處理過程中,如果介質(zhì)水中的有機(jī)質(zhì)達(dá)到2%的時(shí)候,氧化過程可以實(shí)現(xiàn)完全自熱,相對于其他方法來說可以有效節(jié)約能源。
三、結(jié)束語
與其他發(fā)展中國家相比,我國工業(yè)區(qū)呈現(xiàn)出人口密度大、管理水平低且資金投入較少的特點(diǎn),因此在工業(yè)危險(xiǎn)廢棄物處理方面也比較欠缺先進(jìn)技術(shù)。由于工業(yè)固體危廢的來源眾多,且組成結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,因此必須要根據(jù)不同類型的廢棄物提出具有針對性的處理方法,不斷創(chuàng)新現(xiàn)有的處置技術(shù),降低固化處理成本。此外,國家還應(yīng)該及時(shí)建立起相應(yīng)的法律法規(guī),對危廢處理技術(shù)進(jìn)行規(guī)范化整合,鼓勵(lì)國內(nèi)企業(yè)積極向國際先進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí),將各種技術(shù)引入國內(nèi),加大科研力度,對創(chuàng)新工作者予以一定的物質(zhì)鼓勵(lì)和支持,使得工業(yè)能夠長期健康發(fā)展。