漆渣的特點與處置技術(shù)

唐新宇 （天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司，天津 300400）

0 引言

隨著我國涂料工業(yè)的發(fā)展，漆渣類廢棄物的產(chǎn)生量不斷增加。以我國汽車工業(yè)為例，截止到2018年，我國汽車年產(chǎn)量達到2780 萬輛，按照每輛汽車用漆35 kg 計算，累計需要汽車漆97 萬t，按照60%的利用效率計算，每年廢漆渣的產(chǎn)生量為39 萬t。根據(jù)危險廢棄物名錄，廢漆渣屬于HW12 危險廢物。因此，漆渣是亟待處理的危險廢棄物。

1 漆渣的主要成分

漆渣成分與油漆類似，主要由樹脂、溶劑、顏料和添加劑組成。樹脂主要是合成樹脂，溶劑主要是烴類、醚類、脂類等，顏料主要是金屬氧化物，比如二氧化鈦，氧化鐵等，添加劑是指分散劑、抗腐蝕劑等。在油漆中，芳香烴含量要占到60%以上；但是在漆渣中，隨著來源不同，芳香烴的含量差異較大。根據(jù)相關(guān)報道，汽車及零部件制造業(yè)漆渣中鎳、鉻兩種元素的含量較多，最大含量分別是1650 mg/kg、1530 mg/kg［1］；有機物則以烷烴、苯系物、醇類、醛類為主。漆渣中的鉻、砷具有極強的致癌風(fēng)險。漆渣還具有較大的生態(tài)風(fēng)險。

2 漆渣的危害

漆渣屬于HW12 染料、涂料類廢物，含有大量的有機物和有害重金屬，會刺激人和動物的大腦神經(jīng)系統(tǒng)，造成頭暈、頭疼等癥狀，嚴重的會造成昏迷；對消化系統(tǒng)造成嘔吐等不良影響；對呼吸系統(tǒng)容易造成呼吸道衰竭等不良影響；對肝、腎、生殖系統(tǒng)也有損傷。也有研究發(fā)現(xiàn)，漆渣對植物的生長有抑制作用，影響光合作用和根系的生長［2-3］。鎘元素會對人的呼吸系統(tǒng)造成劇烈損害，甚至使嗅覺完全喪失；對人的肝、腎都有不良影響；還會造成骨質(zhì)疏松。1955 年至1977 年發(fā)生在日本富山縣的骨痛病事件就是因為鎘元素所致。鎘對植物生長同樣有抑制作用，影響植物的光合作用和根系的生長［4-5］。

3 幾種典型漆渣的取樣

從廣州某汽車公司、北京某汽車公司等采集了幾種不同類型的漆渣，基本情況如圖1 所示。

漆渣1（圖1a）：來源為廣州某汽車公司的噴涂車間，是經(jīng)過絮凝后的漆渣。其表面黏性較低，親水性較差，無流動性。

漆渣2（圖1b）：來源為北京某汽車公司的噴涂車間，未經(jīng)絮凝處理。其表觀黏性較高，親水性差，流動性好。

漆渣3（圖1c）：來源為北京某危險廢棄物倉庫，是經(jīng)過絮凝后的漆渣。其表面黏性較低，親水性較差，分散性較差。

漆渣4（圖1d）：來源為大連某危險廢棄物倉庫，具有一定的表面黏性及團聚特性，內(nèi)含堅硬雜質(zhì)較多，分散特性較其他漆渣為好。

幾種漆渣的工業(yè)分析見表1。

表1 幾種漆渣的工業(yè)分析Table 1 Industrial analysis of several paint slags

4 漆渣的處置

目前，我國對漆渣的處置主要采用填埋和焚燒兩種方法。

4.1 填埋法

填埋法就是對漆渣進行簡單的固化處理后，埋入具有一定隔離措施的填埋場，是我國早期漆渣處理的首選方法。填埋法最大的優(yōu)點是成本低、處理量大，可隔絕、封閉漆渣，避免漆渣對環(huán)境的污染。漆渣埋入填埋場后，可能會產(chǎn)生含有有毒重金屬離子的滲濾液，也可能會產(chǎn)生含有烷烴、苯系物、醇類、醛類的有機滲濾液，成分非常復(fù)雜，經(jīng)常帶有顏色。為防止漆渣滲濾液污染地下水，填埋場必須有良好的防滲透措施。而由于漆渣可能釋放出惡臭、易燃、易爆氣體，也需要加以控制和處理。此外，填埋法需要占用大量的土地，且需要遠離居民區(qū)等。

4.2 焚燒法

焚燒法處置漆渣，具有減量化、無害化、資源化及后續(xù)污染小等優(yōu)點，在我國現(xiàn)階段得到大力的發(fā)展。由于漆渣的主要成分是高分子有機物，熱值較高，通過焚燒的方法可以實現(xiàn)熱值的再利用。

除部分大體積的絮凝后的漆渣（如漆渣1）外，大部分漆渣容易輸送，焚燒較容易。很多研究者采用先熱解出可燃氣體，然后將可燃氣體與固體殘渣分別進行燃燒。相關(guān)研究表明，漆渣熱解出來的可燃氣體雜質(zhì)較少，熱值高，燃燒產(chǎn)物比較純凈；而固體殘渣因為有機質(zhì)含量下降（漆渣在1000 ℃熱解1 h，其高分子有機物的去除效率達到99%以上［6］），物料黏性大幅度下降，可以在爐膛中燃燒；最終煙氣經(jīng)過常規(guī)的煙氣處置設(shè)備后可以達標(biāo)排放。哈爾濱工業(yè)大學(xué)對漆渣的焚燒特性進行了相關(guān)研究，考察了爐膛溫度對CO 濃度、氮氧化物濃度，以及顆粒物濃度的影響，結(jié)果顯示，氣體污染物濃度、粉塵濃度、煙氣黑度及二英等均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，最終設(shè)計出焚燒爐和1500 t/h 漆渣處理量的焚燒工藝流程［7］。

安徽志誠機電零部件有限公司發(fā)明了一種微負壓熱解廢漆渣的處理方法，可以去除漆渣中的異味，大幅度降低了企業(yè)成本［8］。

4.3 水泥窯協(xié)同處置［9-10］

水泥窯協(xié)同處置漆渣其實也是一種焚燒處置，與單獨焚燒法的區(qū)別在于其主要利用水泥窯現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯進行焚燒，溫度可達1450 ℃以上，能有效處置漆渣中的各種污染物。在我國已有不少的實踐。

唐山冀東裝備工程股份有限公司發(fā)明了一種水泥窯協(xié)同處置半固態(tài)漆渣類危廢物的預(yù)處理系統(tǒng)，主要處理半固態(tài)漆渣。由于漆渣的成分、形狀十分復(fù)雜，在進入水泥窯協(xié)同處置前需進行破碎預(yù)處理，將漆渣顆?；?，使漆渣具備較好的輸送和有效焚燒條件，增大其與氧氣的接觸面積，提高分匯率。吉林亞泰水泥有限公司2500 t/d 生產(chǎn)線焚燒處置漆渣量最高可達5 t/h 以上，焚燒量大于一汽漆渣產(chǎn)量，對水泥熟料質(zhì)量沒有影響，產(chǎn)生一定的節(jié)煤效果，粉塵、氮氧化物、二氧化硫、二英、重金屬污染物均達到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 總結(jié)與建議

漆渣是一種危險廢棄物，具有危害性大、產(chǎn)生量大的特點。當(dāng)前我國漆渣的處理、處置，主要采用焚燒與水泥窯協(xié)同處置的方法，填埋法正逐漸被淘汰。但是由于漆渣的來源、產(chǎn)地不同，其形狀特征也存在較大的差別，目前，焚燒法與水泥窯協(xié)同處置的方法主要處理的都是比較容易輸送的漆渣，而類似上文中漆渣1 類型的漆渣，由于其自身物性原因，相關(guān)處理、處置文獻報道較少，很可能是未來漆渣處置技術(shù)的研發(fā)重點。

對于我國漆渣處理、處置的前景，提出如下建議：

第一，從上游減少漆渣的產(chǎn)生量，從源頭控制污染，是首先的解決方案。

第二，填埋法由于占用土地，日后需要維護，必將逐漸減少直至淘汰。

第三，焚燒法和水泥窯協(xié)同處置具有減量化、無害化、資源化及后續(xù)污染小等優(yōu)點，是未來必然大量采用的處置方案。

第四，由于漆渣的形狀存在一定程度的差異，一些漆渣目前尚難以處置，是未來漆渣處理技術(shù)的研發(fā)重點。