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工業危險廢物的五大處置技術

文章來源:上海力皇集團 發布時間:2019-08-13

近年來,隨著我國工業的快速發展,業內逐漸重視了危險廢物處理工作。基于此,本文分析了工業危險廢物主要類別,并論述了工業危險廢物的五大處置技術,從新型焚燒處理、新型固化處理、快速碳酸化處理、等離子氣化技術、超臨界水氧化法等方面進行了研究。

1.工業危險廢物主要類別

工業危險廢物,主要來源于工業下屬子領域,其中包括醫藥、采礦、煉油、化學等行業。同時,在日常生活中,也有可能產生危險廢物。對于危險廢物,我國大致將其分為46大類,共計479余種,且大多為工業、醫療、社會等危險廢棄物。若依照危險廢物產生來源劃分,可將之劃分為工業廢棄物及社會廢棄物等兩大類型。

依據危險廢物自身性質劃分,可將之劃分為無機、有機、油類及其他廢棄物。在不同廢棄物之間,由于性質及構造有所區別,故而相應的處理方式也有所不同。目前,在我國收錄的600余種廢棄物中,廢堿及廢酸、無機氰化物及無機氧化物、含銅廢棄物等的比例,占廢棄物總數的60%左右。

2.工業危險廢物處理原則

我國在收錄危險廢物種類時,曾明確規定固廢的性質,即在生產生活中,已經喪失原有價值,但仍具備利用價值,被放棄或拋棄的固態及半固態或置放于容器內的氣態物品及物質,并包括法律法規規定的固廢物質及物品。

對于危險廢物,一旦被定義,就應依照相關規定,對之進行處理操作。在我國諸多工業企業中,對于危險廢物處理,已經建立了相對完善的處理鏈條。依據危險廢物處理程序,即上游處理、中游處理、下游處理等,可對危險廢物進行合理利用。所謂上游處理,就是針對不同污染源所產生的危險廢物,進行就近處理。

所謂中游處理,就是針對設備生產商及工程承包商而言,就近處理危險廢物。所謂下游處理,即是針對運營商而言,就近處理危險廢物。在工業危險廢物處理中,各方面應依據就近原則,將危險廢物運輸至最近的處理中心,隨之依據相關處理技術,對之進行無害化處理。

3.工業危險廢物處置一般辦法

3.1填埋法

填埋法的應用優勢,在于該方法處理量多、管理簡便、節約成本、適用性強。一般情況下,填埋法主要適用于土地較多且經濟落后地區。然而,在城市危險廢物處理中,由于廢棄物總量較大,加之危險廢物中往往混雜了金屬及塑料等有機廢物,若采用填埋法處理,就會在填埋后生成重金屬及其他污染物。同時,在此期間,工業危險廢物還有可能產生滲濾液,對土壤造成污染,進而危害人類健康。

3.2焚燒法

焚燒法的處理程序,即是在高溫爐內,倒入相應的危險廢物,經過高溫處理,其中的可燃成分就會氧化,并轉變為水和二氧化碳,隨之經過凈化處理,就可進入大氣層。在焚燒法應用過程中,應選用全封閉的處理模式,并有效規避污染物泄漏問題。

相較于填埋法,焚燒法具有相對優勢。焚燒法的應用,可有效減小危險廢物的容積,且規避了土地浪費問題。同時,對于工業危險廢物而言,經過焚燒產生熱量,有利于發展供熱及發電產業。因此,焚燒法,適用于人口多而土地少的地區。

3.3堆肥法

堆肥法,就是工業危險廢物,在微生物影響下,其生物有機質產生了化學反應,進而形成了一種類似于腐殖質土壤的物質,可將之作為肥料,應用于土壤改良之中。堆肥法的應用優勢,在于該方法具有成本低廉、便于使用、利用率高等特點,可有效改善農田土質,使其土壤涵水、離子交換等性能得以增強。

因此,堆肥法,適用于生活垃圾及固廢有機物較多的地區。但是,采用堆肥法處理工業危險廢物,所產生的肥料中含有大量的重金屬污染物,通過食物鏈作用,將危害人體健康。因此,堆肥法應用,固然具有資源化、減量化的優勢,若長期使用,會埋下環境污染的隱患。

4工業危險廢物的五大處置技術探析

| 4.1新型焚燒處理

在工業危險廢物處理中,傳統焚燒處理的工作原理,即是針對危險廢物,進行高熱化學處理,使相關物質改變自身的性質。但在傳統焚燒處理過程中,會產生大量的飛灰,尤其是毒性比較高的溴化二噁英及呋喃等。

目前,在工業危險廢物處理中,我國采用了新型焚燒處理方式,即焚燒處理過程,使用了回轉式焚燒爐,取得了良好的應用效果。新型墳焚燒處理具有廣泛的適用范圍,其中工業危險廢物的處理種類,就多達50余種,包括化學試劑、礦物油、涂料及燃料等。

在此期間,富氧焚燒技術的應用,由于成效顯著,得以廣泛應用。究其原因,在于該技術可有效減少煙霧中的熱量,進一步提升燃燒效率。同時,該技術的應用,可有效提升火焰內芯溫度,并有效利用煙氣中的水和二氧化碳含量,使之作用于提高熱效率。

4.2新型固化處理

傳統固化技術的應用,一般用于處理放射性物質,如電鍍污泥及鉻渣之中。目前,傳統固化處理技術,一般被用于諸多重金屬物質的穩定化處理之中。固化的種類,通常包括水泥固化、藥劑固化、玻璃固化等。

經過實驗證明,傳統固化處理技術,在焚燒殘留物的處理中,具有顯著成效,完全符合填埋的安全標準。然而,傳統固化處理技術,存在一定的缺陷,即針對低含油污泥處理,并不具有顯著的處理成效。

究其原因,就在于低含油污泥,其含油量較低,而含水量卻較高,加之顆粒較大,存在一定的處理難點。然而,新型固化處理技術,在實際應用中,可有效解決以上問題,尤其是在油田大規模含油污泥的處理層面,提供了切實可行的措施。

4.3快速碳酸化處理

快速碳酸化處理技最早由Serfritz在1990年提出,其主要的工作原理,就是將廢棄物暴露在高濃度的二氧化碳環境中,進而加快相關物質的反應速度。探析快速碳酸化處理技術的應用領域,最初被用于礦物碳酸化處理之中。

在工業危險廢物種類中,諸多廢棄物均可與二氧化碳發生反應,最典型的就是鋼鐵渣、廢氣建材、廢棄石灰、電石渣等。由于以上廢棄物中含有重金屬物質,且相應含量較高,經過快速碳酸化反應后,其重金屬成分,就會被消耗約80%。在我國工業領域,每年約產生45萬噸的焚燒飛灰,其中含有少量的微量重金屬。

經過實驗研究發現飛灰中的物質,如氯化鈉及氯化鉀,腐蝕實驗裝置,在此期間,飛灰結構也將變得松散,其中的重金屬,如銅鋅等,會逐漸析出。因此,對于飛灰,應進行水洗處理。在快速碳酸化反應后,飛灰渣塊可作為建材使用,并取得了良好的應用效果。

4.4等離子氣化技術

在工業危險廢物處理中,等離子氣化技術可謂是一種最新的天然無害技術。等離子氣化技術的工作原理,即是在高溫缺氧環境中,工業危險廢物逐漸轉化為一氧化碳和氫氣,成為混合可燃氣。如今,等離子氣化技術,主要用于農業秸稈糞污處理及城市垃圾處理之中。

在西歐發達國家,等離子氣化技術被用于石油廢料處理、建筑垃圾處理、醫療垃圾處理等之中。究其原因,就在于以上危險廢物材料具有可燃性,并在高溫環境下,比較容易完成分解、蒸發及氧化。

然而,等離子氣化技術存在一定限制性,主要體現于較高的設備要求。在工業危險廢物處理中,相較于其他處理技術,如新型焚燒處理、新型固化處理、快速碳酸化處理等,等離子氣化技術的應用,對廢棄物的含水量,并沒有較高要求,卻能將污水污泥有效轉化為有用資源,進而不斷縮小危險廢物的體積,可有效分解及修復惰性渣中的有毒物質。

4.5超臨界水氧化法

超臨界水氧化法一般被用于生物污泥、塑料降解、有機廢水等廢棄物的處理。早在1995年,美國奧斯汀就建立了一座具有商業性質的處理裝置。該處理裝置所面向的廢棄物,主要為胺類廢棄物及長鏈有機物。

在該裝置的處理流程層面,會受到諸多因素的影響。在SCWO處理中,若介質水中的有機質達到2%,相應的氧化過程就會實現完全自熱。因此,相較于其他處理方法而言,超臨界水氧化法具有節約能源的優勢。

我國工業發展較快,存在諸多亟待解決的問題,主要體現于工業區人口密度大、環境治理資金投入少、危險廢物處理的管理水平低等方面。在工業危險廢物處理中,我國欠缺先進技術。同時,由于工業危險廢物來源眾多且結構復雜,相關部門及人員應提高超臨界水氧化法應用的重視度,針對不同類型的危險廢物,提出針對性的處理方法,進而創新處理技術,不斷降低工業危險廢物的處理成本。

5.結語

綜上所述,在工業危險廢物處理中,我國存在技術、管理及資金等層面的問題。由此,針對工業危險廢物處理工作,相關人員應致力于新型焚燒處理、新型固化處理、快速碳酸化處理、等離子氣化技術、超臨界水氧化法等新技術的研究與應用。同時,針對工業危險廢物處理技術,國家應制定相關法律法規,以保證新技術的規范化使用,并鼓勵國內企業引進國際先進技術,不斷增大資金投入力度,促進我國工業的健康發展。

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