危險(xiǎn)廢物的預(yù)處理及再處理技術(shù)
摘要:該文對現(xiàn)行危險(xiǎn)廢物的預(yù)處理及再處理技術(shù)進(jìn)行了探討,通過加強(qiáng)預(yù)處理及再處理技術(shù)的研究和應(yīng)用,可以使危險(xiǎn)廢物資源化、減量化、無害化,并盡量減少處理后對環(huán)境的二次污染。
關(guān)鍵詞:危險(xiǎn)廢物,預(yù)處理,再處理
危險(xiǎn)廢物是具有腐蝕性、急性毒性、反應(yīng)性、傳染性、放射性等一種或一種以上危害特性的廢物,在《國家危險(xiǎn)廢物名錄》中列出了47類危險(xiǎn)廢物。我國是一個(gè)危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生大國,據(jù)統(tǒng)計(jì),2002年,全國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為9,5億噸,工業(yè)固體廢物排放量為2635.2萬噸,危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量1000萬噸,而且以每年3%的速率增加[1],因此,加強(qiáng)危險(xiǎn)廢物的處置工作應(yīng)是當(dāng)務(wù)之急。目前,我國提出了危險(xiǎn)廢物處理的“資源化、減量化、無害化”三原則;歐盟國家也提出了“廢物避免、廢物循環(huán)、以對環(huán)境良性方式適當(dāng)處理”的管理原則。這就要求危險(xiǎn)廢物處理的全過程遵循并貫徹這一原則,而加強(qiáng)危險(xiǎn)廢物的預(yù)處理及再處理正是保證實(shí)現(xiàn)這一原則的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)行的危險(xiǎn)廢物處理方式主要有焚燒及填埋兩種方式,另外,還有其它一些物理或化學(xué)的輔助方法,現(xiàn)就危險(xiǎn)廢物的兩種主要處理方式的預(yù)處理及再處理技術(shù)作一些探討。
一、預(yù)處理技術(shù)
預(yù)處理技術(shù)有助于分類收集、分類處理,可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物的資源化,進(jìn)一步減少危險(xiǎn)廢物的最終處理量,降低處理難度和運(yùn)行成本,提高危險(xiǎn)廢物的管理水平。
1.焚燒預(yù)處理技術(shù)
焚燒法是危險(xiǎn)廢物的一種高溫處理技術(shù),危險(xiǎn)廢物在溫度為850。C的第一燃燒室焚燒后,產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入溫度為1200。C的第二燃燒室焚燒以破壞各種有害物質(zhì)[2]。該種方法具有減量化和無害化程度高的優(yōu)點(diǎn),但由于焚燒工藝缺陷或操作不當(dāng),也易造成少量的多氯聯(lián)苯(VCB)、多環(huán)芳香烴(PAH>處理不完全或微量二惡英(PCDD)的產(chǎn)生;且飛灰和底灰中還殘留不能處理的重金屬物質(zhì),因此,需采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理技術(shù)來減少此類影響,常用的預(yù)處理技術(shù)有以下幾種:
(1)破碎、分選。對于固態(tài)的焚燒廢料,通常要進(jìn)行破碎、分選處理,破碎成一定粒度的廢料不僅有利于焚燒,而且破碎后的分選有利于有價(jià)值資源的回收利用(如廢舊金屬的回收),并且降低焚燒成本。
(2)剔除不宜焚燒的危險(xiǎn)廢物。不宜焚燒的危險(xiǎn)廢物包括:燃燒值小的;不能在焚燒中處理的有毒化合物;含有大量重金屬的化合物。
(3)分離、烘干。對于含水量較高的危險(xiǎn)廢棄物,不能直接焚燒,應(yīng)進(jìn)行分離及烘干,減少焚燒體積,增加燃燒值。分離可采用離心、壓濾等技術(shù);烘干可采用直接烘干(接觸法)、間接烘干(對流法)、輻射烘干(紅外線、微波)等技術(shù)。
(4)沉淀、固化。對難以分離及烘干的含水率較高的危險(xiǎn)廢物,可采用沉淀及固化技術(shù),減少焚燒體積,增加燃燒值。沉淀技術(shù)主要通過添加藥劑達(dá)到固液分離的效果;固化則是通過添加新物質(zhì)有毒化合物不再移動,在化學(xué)及力學(xué)方面更加穩(wěn)定,處理無機(jī)/有機(jī)污泥及含金屬污泥效果更好。沉淀和固化技術(shù)可聯(lián)用。
(5)萃取、浮選。對于含有含水率較高的危險(xiǎn)廢物中的有毒有害物質(zhì),也可采用萃取、浮選技術(shù)處理,以達(dá)到提出污染物,減少焚燒體積的目的。萃取法包括液/液萃取及液/固萃取,可根據(jù)危險(xiǎn)廢物的種類及狀態(tài)加以選擇;浮選即溶解空氣浮選,常用于濃縮危險(xiǎn)廢物流,形成含水率較低的污泥,達(dá)到回收有價(jià)值固體物質(zhì)或去除有毒物質(zhì)的作用,常用在油脂類危險(xiǎn)廢物的預(yù)處理中。
2.填埋預(yù)處理技術(shù)
填埋是一種常用的危險(xiǎn)廢物處理技術(shù),具有經(jīng)濟(jì)、處理量大、能耗小的特點(diǎn)。填埋場的選址及填埋的預(yù)處理是填埋的關(guān)鍵,常用的填埋預(yù)處理技術(shù)如下:
(1)分類、分揀。對要填埋的危險(xiǎn)廢物進(jìn)行分類、分揀,一是回收有價(jià)值的資源;二是禁止可燃性廢物進(jìn)入填埋場,保證填埋場的安全運(yùn)行。
(2)壓縮減容。對要填埋的危險(xiǎn)廢物一定要壓縮減容,增大處理量,降低填埋處理成本。
(3)中和技術(shù)。對于酸性或堿性固體廢物,可根據(jù)其酸堿特性,利用中和技術(shù)對其預(yù)處理,達(dá)到以廢治廢并減少庫容的目的。
(4)氧化還原技術(shù)。氧化還原技術(shù)主要用來降低或解除危險(xiǎn)廢物的毒性,使之成為環(huán)境的中性物質(zhì),減少滲出液的毒性,增加填埋的安全性。如使用NaOCl、Cl2對CN-、NO2-進(jìn)行解毒處理。
(5)固化/穩(wěn)定化技術(shù)。固化/穩(wěn)定化技術(shù)是填埋預(yù)處理技術(shù)中最常用、最重要的一種技術(shù),也是今后需要加強(qiáng)研究的一種技術(shù)。它是通過化學(xué)或物理方法,使有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成物理或化學(xué)特性更加穩(wěn)定的惰性物質(zhì),降低其有害成分的浸出率,或使之具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,從而滿足再生利用或處置要求的過程。例如,在含有空氣的條件下,加熱含鉻污泥時(shí),三價(jià)鉻可以被氧化為六價(jià)鉻,在含有鈣鹽的含鉻污泥中加入硅酸鈉和黏土后,就可以通過玻璃固化而抑制六價(jià)鉻的產(chǎn)生,如果在添加 劑配比適當(dāng)時(shí),在燒結(jié)過程中可形成ZnO·Cr2O3尖晶石。目前,根據(jù)廢物的性質(zhì)、形態(tài)和處理目的可供選擇的有以下幾種固化/穩(wěn)定化方法:
· 水泥固化,適用于重金屬,廢酸,氧化物。
· 石灰固化,適用于重金屬,廢酸,氧化物。
· 塑性固化法,屬于有機(jī)性固化/穩(wěn)定化處理技術(shù),從使用材料的性能不同可以把該技術(shù)劃分為熱固性塑料包容和熱塑性包容兩種方法。
· 有機(jī)聚合物穩(wěn)定法,不適于處理酸性及有機(jī)廢物和強(qiáng)氧化性廢物,多用于體積小的一些無機(jī)化學(xué)廢物。
· 玻璃固化技術(shù),也稱為熔融固化,適用對象為不揮發(fā)的高危害性廢物及核廢料。
· 自膠結(jié)固化,利用廢物自身的膠結(jié)特性來達(dá)到固化目的的方法,適用于含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物。
·藥劑穩(wěn)定化技術(shù),通過特定的藥劑對重金屬廢物進(jìn)行穩(wěn)定化技術(shù)以處理,達(dá)到減毒、穩(wěn)定的作用。
二、再處理技術(shù)
再處理技術(shù)即對危險(xiǎn)廢物處理過程及處理產(chǎn)物中的有毒有害物質(zhì)再處理的一種技術(shù),通過再處理可實(shí)現(xiàn)對危險(xiǎn)廢物處理的全過程處理,并減少對環(huán)境的二次污染。
1.焚燒再處理技術(shù)
焚燒過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣中都含有有毒有害物質(zhì),因此需要再處理,減少對環(huán)境的二次污染。
(1)廢氣的處理技術(shù)。加強(qiáng)外排廢氣中總塵量、cO、 )C、soz、HC1、HF、NOx、Cd、Hg、二惡英/呋喃的監(jiān)測,及時(shí)調(diào)控焚燒的溫度及煙氣停留時(shí)間,從源頭上,減少污染物的排放。在治理上,可根據(jù)焚燒的處理量及排放的特征污染物,選擇采用旋風(fēng)除塵器、袋式除塵器、靜電除塵器、濕法氣體處理法、干法氣體處理法處理廢氣。
(2)廢水的處理技術(shù)。廢水主要產(chǎn)生于工藝?yán)鋮s水,主要含有Hg、cd、As、Cr、cu、Ni、zn等重金屬及難處理降解的穩(wěn)定有機(jī)物(如二惡英/呋喃等)。因此,應(yīng)加強(qiáng)廢水監(jiān)測,根據(jù)廢水中污染物的種類及濃度,確定治理路線,一般采用物理化學(xué)方法,沉淀污水中的重金屬,再將含重金屬的污泥送到填埋場處理,其次,還可對廢水進(jìn)行生化處理以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
(3)廢渣的處理技術(shù)
廢渣一般由飛灰及底灰組成,含有重金屬及難降解的有機(jī)化合物,是重要的潛在污染源。在治理技術(shù)方面,重金屬的回收價(jià)值不大,且治理成本很高,對重金屬可采用水泥固化或藥劑穩(wěn)定化,使其成為穩(wěn)定、不再移動的化合物,然后送至填埋場處理。
2.填埋再處理技術(shù)
填埋場的主要污染在于濾出液對環(huán)境的二次污染。濾出液是由雨水通過填埋體的過濾,造成危險(xiǎn)廢物的可溶性成分(重金屬、鹽類)的浸出,可對填埋場附近的地下水源造成污染。濾出液的性質(zhì)大多取決于危險(xiǎn)廢物的種類和溶解的物質(zhì)。加強(qiáng)濾出液的收集是再處理技術(shù)的首要工作,濾出液的收集可以通過填埋場底層的排放網(wǎng)收集,排污管可與雨水容器連接。其次要加強(qiáng)濾出液的監(jiān)測工作,確定濾出液的水質(zhì)特點(diǎn)。再針對濾出液的水質(zhì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的處理方案,一般可采用物化與生化聯(lián)用法處理濾出液。例如,在瑞士,濾出液的處理通常采用:生化處理(分解、降解、轉(zhuǎn)化)、化學(xué)處理(絮凝、沉淀、氧化)、物理處理(吸附、反滲透)等處理手段,使之達(dá)標(biāo)排放。
總之,通過加強(qiáng)對危險(xiǎn)廢物的預(yù)處理及再處理,可使危險(xiǎn)廢物的處理資源化、減量化、無害化,并減少了處理后對環(huán)境的二次污染。因此,大力加強(qiáng)預(yù)處理及再處理技術(shù)的研究及應(yīng)用,應(yīng)是下一步危險(xiǎn)廢物處理工作的重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉建國,李金惠.中國危險(xiǎn)廢物污染防止技術(shù)路線和政策.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2000,(12).
[2] Joseph J.Santoleri.Introduction tO hazardous waste incineration.Wiley Interseience,Canada,2000.
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