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危險固體廢物處理技術進展

發布時間:2014年4月12日 來源:互聯網

1前盲危險廢物是指除了放射性以外的具有化學反映性、毒性、易爆性、腐蝕性等能引起或可能引起對人類健康或環境危害的廢棄物,它們的任意排放會嚴重污染和破壞環境,其處理....

焚燒飛灰的處理主要包括高溫處理、水泥固化處理和濕式化學處理三種。高溫處理包括燒結和熔融兩種方式。燒結和熔融技術都源于材料領域,燒結從宏觀方面來講,是在高溫作用下,固體顆粒獲得擴散能量,將大部分甚至全部氣孔從晶體中排除,在低于熔點溫度下變成致密的燒結體并符合材料特性的要求;燒結溫度通常發生在主要成分絕對熔融溫度的1/2—1/之間。熔融是在高于飛灰熔點的溫度下,飛灰中固體顆粒發生熔融相變,成為液態溶渣,然后經過快速冷卻形成致密的玻璃態溶渣,將重金屬固化在網絡中實現穩定化目的。玻璃態溶渣可以作為建筑材料達到資源化作用。高溫處理可以分解破壞絕大部分二惡英類有機污染物并將大部分重金屬固化在固體中實現穩定化。相對于水泥固化和化學處理而言,高溫處理運行非適中,減量顯著,減量可達1/2~1/3,穩定性高,并可實現資源化利用。

歐美發達國家生活垃圾焚燒飛灰中堿金屬氯化物含量較低,研究主要集中在利用水泥窯煅燒將飛灰固化作為建筑材料。而日本、韓國等亞洲國家由于生活垃圾塑料類物質含量較高,焚燒飛灰中氯化物,尤其是堿金屬氯化物含量較高,水泥固化得到的固化體強度和浸水性較差,重金屬的長期固定效果差,因此,在日韓國家,研究主要集中在高溫處理,尤其是在熔融玻璃化方面。

2.3含重金屬的廢物

由于在各類危險廢物中,重金屬廢物占有很大的比例,它們以各種各樣的方式危害環境。在處理中,除了一部分可回收利用外,其于大部分都需要進行穩定化處理,以達到無害化的目的。有些冶金行業固體廢物由于含有可浸出的重金屬等污染物質,不能直接排放環境,在最終環境無害化處置前也應進行固化預處理。常規的技術種類(如應用最多的水泥固化或石灰固化法)很多,但在用于重金屬廢物處理時都有局限性,特別是受PH值變化的影響,當PH值較低時,重金屬廢物處理時都有局限性,特別是受PH值變化的影響,當PH值較低時,重金屬離子會再溶出,沒有達到長期穩定化的目的,在最終處置時,將會產生二次污染,增加水泥石灰等固然可以提高穩定性和降低浸出率,但處理費用和固化后的體積也隨之增加。

固化穩定劑在國外已有廣泛應用,如美國Chongx公司穩定技術不僅可處理無機物也可以處理一些有機物;可處理固態廢物也可以處理液態廢物。該技術早在1976年就獲專利。臺灣采用“超水泥固化劑(M.S.K)”也是在水泥中加穩定劑,比應用一般水泥費用要節約250%。國外已有一種流動處理危險廢物車,配備儀器和穩定劑及攪拌器,定期赴廠礦。將其需處理的危險污泥等就地處理。

近年來,應用合成的重金屬螯合劑在處理重金屬廢物方面,取得了明顯的進展。這些螯合劑一般是高分子鏈上有二硫代羧基官能團以離子鍵和共價鍵的形式捕集廢物中的重金屬離子,生成的穩定化的產物是一種空間網狀的高分子螯合物,可以實現廢物處理時少增容或不增容,從而提高處理系統的效率和經濟合理性。要注意的是,固化劑的選擇和配方應根據每種污泥或廢渣所含的重金屬化學成分的不同來選擇,不能干篇一律的采用同一配方。

我國對貧雜礦的利用極其有限,此外,對某些金屬原礦中伴生的其它金屬礦物或有用成分全部回收起來,因此,在被丟棄的固體廢物中常常還有許多一定含量的金屬礦物,由于淋溶產生的重金屬離子對水體和土壤都造成了嚴重污染,嚴重破壞了生態環境。目前這是環境保護研究中的一個重要課題。

2.4廢機電、廢家電管理與處理技術

這里所指的廢機電、廢家電包括報廢的汽車、自行車、電動車及其它交通工具、電視、電腦、手機、影碟、醫療器械、軟磁盤以及廢電池等含有金屬并且需要能源驅動的任何物質和化學能源系統。

我國在廢機電和廢家電處理方面還處于起步階段,絕大部分隨意堆放或根本未做任何處理,造成嚴重的環境污染和資源浪費。存在的問題是:亂堆放;對廢物的拆分不合理,浪費嚴重;對有毒有害污染物未做任何處理;管理混亂,未定完整的收集處理規章制度。發達國家對廢機電、廢家電的處理非常重視,其歷史至少已經10年了。這些國家基本上采用集中收集和處理的辦法。如瑞士正在建造一座大型廢汽車處理廠以處理全瑞士每年報廢的汽車。處理工藝包括壓縮高溫焚燒去除汽車中的可燃物品、尾氣、飛灰和底灰處理,然后把完全去除有機物的鋼鐵材料送至鋼鐵廠作為原料煉鋼。其它廢機電和廢家電也含有有機物,必須先通過焚燒去除有機物,然后才能進一步利用。事實證明,廢機電和廢家電焚燒過程中其焚燒工藝和尾氣、飛灰和底灰處理的復雜程度不亞于一般城市生活垃圾焚燒過程。

3危險廢物資源化技術發展趨勢

盡管我國目前遇到的問題事實上是發達國家20~30年前遇到的問題,但各國的情況不一,國外的文獻資料報道中有借鑒作用,很不能全部照搬到國內。

綜合利用是實現固體廢物資源化、減量化的最重要的手段之一,危險廢物也當然也應該把綜合利用放在重要的位置來考慮。在廢物進入環境之前,對其加以回收利用,可以大大減輕后續處理的負荷,所以在考慮危險廢物處理處置的時候,首先要從經濟上考慮它是否有回收價值,處理或處置后是否也還有繼續利用的價值。

根據申報登記數據的統計結果,我國危險廢物的綜合利用率達到45.4%,主要集中在含重金屬的廢液以及重金屬廢渣方面。在過去的幾年中,我國在對危險廢物進行綜合利用的實踐中取得了一些經驗,研究開發了一些起點高、經濟實用的綜合利用技術和設備。

如深圳市工業危險廢物處理站根據當地電子廠較多,蝕刻廢液量大,蝕刻液消耗量也大的情況,開發了電子蝕刻廢液的綜合利用工藝技術,從廢液中回收海綿銅、硫酸銅、多元氯化鋁、氯化銨等產品,并再生氨蝕刻液和氯化鐵蝕刻液供電子廠使用。該站還開發了“玻殼廠鉛塵綜合利用生產三鹽基硫酸鉛”等技術,這些技術的應用為危險廢物處理企業取得了良好的經濟效益和良好的環境效益。目前,工業危險廢物中的含銅廢物(HW22)、含鉛廢物(HW31)、廢酸(HW34)和含鎳廢物(HW46)等均可實現綜合利用。

人多數有色冶煉廠的生產工藝,除了提取主要目的金屬外,還對礦石中伴生的多種金屬組分進行回收,大部分廢渣也設法在廠內轉移到后續工藝中利用,或者生產副產品。最后,只剩下少量的最終廢渣被堆放或者填埋處理。其實,廢渣中的有價金屬是豐富的資源,回收其中金屬除了具有直接的經濟效益外、還能減輕它們對環境的污染。

危險廢物固化處理后,有的可以制成建筑材料,如人行路道板、防波建材(消波塊)、檔土墻建材、路基溝渠建材等。在這里,固化劑的選擇是關鍵的問題。

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