淺談水泥工業(yè)處理含重金屬的危險廢物處理技術(shù)

黃峰

【摘 要】當(dāng)今全世界都面臨著一個十分緊迫而嚴(yán)重的問題，那就是環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的廢物處理問題，而在這其中，對于危險廢物的處理，又是當(dāng)中的重中之重的問題。因為對于含重金屬的危險廢物處理，在處理過程中存在一定的危險性和特殊性。如果對于其的技術(shù)設(shè)備和處理工藝不恰當(dāng)，極易造成更為嚴(yán)重的二次污染，并且處理的效果相對非常差。如果只是對其采用傳統(tǒng)的技術(shù)方法進(jìn)行含重金屬的危險廢物處理，就會存在不同的問題和缺陷。本文對此進(jìn)行了一些有效探索，新型干法水泥工藝，因其本身具備工業(yè)規(guī)模巨大和煅燒熟料的時候具有的密閉性和高溫堿性的環(huán)境，還有它的熟料產(chǎn)品具備有效的固化作用，因而利用此技術(shù)處理含重金屬的危險廢物時，具有的優(yōu)勢非常明顯。

【關(guān)鍵詞】含重金屬；危險廢物；水泥工業(yè)；處理技術(shù)

0.前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，生活、醫(yī)療和工業(yè)廢物的產(chǎn)生大量增加，對于水質(zhì)、土質(zhì)和人體健康產(chǎn)生巨大危害的危險廢物也隨之增加。這個問題已經(jīng)引起聯(lián)合國有關(guān)方面的高度重視，而成為一個全球性的關(guān)鍵而重要的環(huán)境課題。這個議題如果沒有很好的方式加以處理和解決，對于人類的生存和地球環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展將是一個致命的挑戰(zhàn)。在未來的生活中，這些危險廢物將會導(dǎo)致疾病尤其是傳染病的大量擴散、大面積的環(huán)境污染和危害以及人類和動植物的疾病和死亡。如何有效、徹底且以環(huán)保的方式對于這些危險廢物進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，成為?dāng)前環(huán)境學(xué)家研究的重點課題。

1.危險廢物的概念及分類

1.1危險廢物的概念

高危害物和有毒廢物，是危險廢物的另外幾類稱呼之一。西方發(fā)達(dá)國家對于危險廢物已經(jīng)建立了相應(yīng)的法律法規(guī)制度來進(jìn)行約束，但是國際間對于其定義，還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因而各國對其定義都各為不同。我國對于危險廢物的定義，主要是指各類含毒性、腐蝕性、傳染和爆炸性、化學(xué)反應(yīng)性和易燃性等為特征和特性的危險類廢物，對于人體健康和環(huán)境具有嚴(yán)重的危害性，并且具備潛伏和長期等特征。

1.2危險廢物的分類

國家環(huán)保總局對于危險廢物的分類進(jìn)行了公布，人們一般根據(jù)其化學(xué)元素、物理形態(tài)以及其他類型的危害來進(jìn)行分類。在該領(lǐng)域，對于危險廢物的分類則主要根據(jù)他們的各自特性和不同特征而展開。

1.2.1按化學(xué)元素含量

按照它所含的化學(xué)元素，一般以清潔的危險廢物、會產(chǎn)生氣態(tài)污染物的危險廢物、含重金屬的危險廢物和含堿金屬的危險廢物為主要分類方式。

1.2.2按物理形態(tài)

對于不同的物理形態(tài)，一般把它們分為固態(tài)危險廢物、液態(tài)危險廢物、氣態(tài)危險廢物、泥漿狀危險廢物、污泥狀危險廢物和桶裝危險廢物幾個類別。

1.2.3其他分類方式

對于危險廢物的分類，還有按熱能特性分類方式、按危險特性的分類方式、按危險廢物的類似分子結(jié)構(gòu)和類似反應(yīng)特征進(jìn)行的分類方式，是危險廢物分類的比較普遍的其他劃分方式。

2.重金屬在危險廢物中的存在及其危害程度

2.1危險廢物中存在的重金屬污染

對于金屬密度的不同，人們通常把金屬劃分為重金屬和輕金屬兩類。不同的金屬和物理化學(xué)性質(zhì)不但不同，而且還存在著巨大的差異。有些金屬元素為人體必需元素，而有的金屬不但不是必須元素，對于人體還有相當(dāng)?shù)亩竞ψ饔谩?/p>

在礦山開采、金屬冶煉、重油燃燒、燃煤和廢物焚燒等過程中，在環(huán)境中產(chǎn)生了重金屬，而兩個主要的來源就是廢物焚燒和燃煤，廢物焚燒重金屬的排放量最多，這樣就造成和產(chǎn)生了重金屬的危險廢物，并且它們都是有污染的。重金屬污染的特點很多，但是它能產(chǎn)生很強的毒性，并且對于人體和生物造成相當(dāng)程度的污染和危險，這個特點卻是很重要且需要引起高度重視的。

2.2重金屬危險廢物危險性分析

常見的重金屬危險廢物，以及類金屬危險廢物主要存在于各類化學(xué)元素中。其中鉛、銅、鋅、鎘、鉻、錳、汞、鎳、鈷、錫、釩等元素，很大一部既是人體微量元素所必須的，同時也要適當(dāng)把握其量的變化，如果過量和過少，都能成為產(chǎn)生毒害作用的助推劑。

3.利用水泥工業(yè)處理含重金屬的危險廢物

3.1對于廢物進(jìn)行焚燒

把原燃料帶到水泥窯的重金屬廢物中，分別以結(jié)合熟料、以氣相形式伴隨廢棄排放、以固相形式隨粉塵排放和沉積窯灰里四個形式分散。在對于重金屬的危險廢物處理的過程中，可以把垃圾焚燒對重金屬的控制分成焚燒前控制、焚燒中控制和焚燒后控制三個階段，可以根據(jù)不同的控制階段，對于含重金屬的危險垃圾進(jìn)行不同程度和級別的控制焚燒。

3.2新型干法工藝

國際上對于水泥回轉(zhuǎn)窯處理各類含重金屬廢物，通過下列步驟進(jìn)行：把窯尾上升的煙道放到窯里、在窯尾加入廢物并且預(yù)分解、從回轉(zhuǎn)窯里直接加到窯中、把窯頭罩放到窯里、把主燃燒器噴到窯里。同時，由于不同的處理方式，還有兩個方式是作為干法窯焚燒廢物的工藝，分別是以水泥原料方式處理垃圾采用的工藝過程和以水泥燃料方式處理垃圾采用的工藝過程。

4.新型干法窯焚燒含重金屬危險廢物的意義

利用爐渣、粉煤灰和各類尾礦，還有工業(yè)生產(chǎn)里排出的廢渣來進(jìn)行水泥的生產(chǎn)，并且已經(jīng)普遍取代了天然原料，這樣的經(jīng)濟效益和社會效益都是非?？捎^的。國際國內(nèi)一系列的研究和實踐證明，處理危險廢棄物的焚燒爐，是水泥回轉(zhuǎn)窯來處理危險廢物最優(yōu)越且可行的方式，它具有焚燒溫度高、停留時間長、焚燒狀態(tài)容易穩(wěn)定、能夠部分替代水泥的天然原料、能夠?qū)τ谥亟饘僭剡M(jìn)行固化、有效避免大氣污染、適應(yīng)能力強而焚燒處置點比較多和成本低廉等多個優(yōu)勢特征，因而具有更高的穩(wěn)定性和適應(yīng)能力，對于及時處理廢物非常有利。

5.結(jié)束語

利用水泥工業(yè)，對于含重金屬的危險廢物進(jìn)行處理，當(dāng)前還存在著缺乏理論性、缺乏重金屬等無機組分在窯內(nèi)的固化和遷移情況的研究分析以及對于水泥窯內(nèi)的高溫環(huán)境里的有機組分固化和分解機制研究的缺乏等諸多不利因素的制約。利用這個技術(shù)對于含重金屬的危險廢物進(jìn)行處理，主要是消除重金屬對于人體和環(huán)境的危險。相信通過更多的理論研究和實踐，并且通過有關(guān)部門對于理論和標(biāo)準(zhǔn)體系的有效建設(shè)，對于我國高危害廢棄物作無害化處理和環(huán)保領(lǐng)域一定能作出更多的貢獻(xiàn)，真正實現(xiàn)資源化利用和無害化處置為一體的新型生產(chǎn)工藝研究和危險廢物處理技術(shù)的雙雙豐收。

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