工業(yè)危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)及展望

劉憲敏

（臨汾市環(huán)境監(jiān)察支隊(duì)，山西 臨汾 041000）

1 引言

隨著社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，工業(yè)危險(xiǎn)廢物處置問(wèn)題直接對(duì)公共環(huán)境衛(wèi)生安全構(gòu)成了非常直接的影響。我國(guó)作為世界最大的發(fā)展中國(guó)家，工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理問(wèn)題突出，尤其在有毒化學(xué)品和重金屬污染處理方面，形式更加嚴(yán)峻。工業(yè)危險(xiǎn)廢物的成分相對(duì)比較復(fù)雜，具有不同的化學(xué)、物理、生物特性，需要使用特殊技術(shù)進(jìn)行處理。不同國(guó)家、不同地區(qū)受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源結(jié)構(gòu)、自然條件的影響，科技發(fā)展極不平衡，對(duì)危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)的應(yīng)用差異相對(duì)比較大。因此同一國(guó)家的不同地區(qū)需要結(jié)合本地自然、經(jīng)濟(jì)、能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)實(shí)際，找到適合地區(qū)環(huán)境保護(hù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的危廢處理技術(shù)。本文將對(duì)國(guó)內(nèi)外危廢處理技術(shù)的發(fā)展利用情況做一些類比分析。

2 工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)

2.1 焚燒處理技術(shù)

焚燒處理是對(duì)工業(yè)危險(xiǎn)廢物的一種普遍常用的處理技術(shù)，其處理效率相對(duì)比較高，焚燒后能夠減少危險(xiǎn)廢物80%的體積，焚燒剩余物的體積相對(duì)比較小。根據(jù)發(fā)展中國(guó)家對(duì)焚燒技術(shù)的研究顯示，一個(gè)國(guó)家的堆肥利用率和焚燒率有著非常直接的關(guān)系，當(dāng)前22個(gè)國(guó)家的堆肥技術(shù)還處于初級(jí)水平。雖然固體危險(xiǎn)廢物燃燒技術(shù)處理效率相對(duì)較高，但在實(shí)際處理的過(guò)程中，會(huì)釋放出大量二噁英和呋喃，其毒性非常強(qiáng)。焚燒處理技術(shù)在歐美國(guó)家的應(yīng)用較多。他們通過(guò)在焚燒過(guò)程中使用3T技術(shù)，對(duì)焚燒溫度、停留時(shí)間等進(jìn)行合理的控制，能夠有效避免二噁英等有害氣體的產(chǎn)生，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫氣體進(jìn)行有效回收利用。焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的熱量可以直接應(yīng)用到發(fā)電過(guò)程中，如果產(chǎn)生的熱量相對(duì)比較小，則可以用來(lái)產(chǎn)生低壓水蒸氣[1]。隨著我國(guó)在焚燒處理技術(shù)的投入不斷增加，新型回轉(zhuǎn)式焚燒爐危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)已經(jīng)成功投入應(yīng)用，其比較適合對(duì)化學(xué)試劑、礦物油、涂料和染料的處理。富氧燃燒技術(shù)是最近幾年新出現(xiàn)的一種技術(shù)，并逐漸得到了相關(guān)人員的重視，其通過(guò)富氧燃燒可以有效減少煙氣當(dāng)中的氮?dú)?，燃燒效率也相?duì)比較高，可以有效保證燃燒火焰的溫度，以及煙氣當(dāng)中的二氧化碳和水分含量。我國(guó)相關(guān)專家對(duì)工業(yè)危險(xiǎn)廢物當(dāng)中重金屬的來(lái)源、危害以及焚燒處理對(duì)重金屬的遷移影響進(jìn)行了比較細(xì)致的研究，通過(guò)對(duì)堿性鈣基物質(zhì)的固化特性進(jìn)行研究，提出了（CaH）2可以對(duì)底灰進(jìn)行更進(jìn)一步的處理。

2.2 固化處理技術(shù)

該技術(shù)在上世紀(jì)八十年代就已經(jīng)被成功應(yīng)用到了危險(xiǎn)廢物的預(yù)處理過(guò)程中。剛開始是被應(yīng)用到毒性較大物質(zhì)的處理過(guò)程中，可以直接用于鉻渣、電鍍污泥、工藝廢渣的處理，該技術(shù)比較適合在重金屬處理當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用。相關(guān)專家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，固體焚燒物的燃燒飛灰當(dāng)中具有較多的重金屬氧化物、氯化物和重金屬鹽。因其組成不同，在對(duì)其后續(xù)處理的過(guò)程中，就需要使用不同的處理方法，如水泥固化、玻璃固化和藥劑固化等，且處理產(chǎn)物可直接在水泥固化工程當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效滿足安全填埋的相關(guān)要求。該技術(shù)在低含量污泥處理中的應(yīng)用效果并不是非常好。我國(guó)專家對(duì)含油污泥進(jìn)行了處置分析，并對(duì)固化劑、促凝劑進(jìn)行了有效的篩選和優(yōu)化，通過(guò)對(duì)處置結(jié)果分析可知，浸透液當(dāng)中的Cu、Ni、As等物質(zhì)含量符合我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，且污泥的含油量低、含水量高、顆粒適中，可以直接將污泥水泥固化成為磚頭，能夠有效滿足國(guó)家的相關(guān)要求，有效實(shí)現(xiàn)了污泥的重復(fù)使用。該技術(shù)非常適合在大規(guī)模油田污泥處理中進(jìn)行應(yīng)用，具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。

2.3 快速碳酸化處理技術(shù)

碳酸化是上個(gè)世紀(jì)由著名專家所提出來(lái)的，其可以直接將危險(xiǎn)廢物暴露到高濃度二氧化碳環(huán)境當(dāng)中，反應(yīng)的速度也相對(duì)比較快，最初是在礦物碳酸化當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用。很多有害物質(zhì)可以直接與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，尤其是工業(yè)反應(yīng)之后的危險(xiǎn)廢物，這些危險(xiǎn)廢物當(dāng)中往往包含較多的鋼鐵渣、電石渣、廢石灰等，尤其在廢棄建筑材料當(dāng)中還包含較多的重金屬物質(zhì)，通過(guò)碳酸反應(yīng)可以有效去除80%的重金屬物質(zhì)。我國(guó)相關(guān)專家對(duì)碳酸化處理工業(yè)危險(xiǎn)廢物技術(shù)的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了有效的研究，并對(duì)其工藝路線進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，成功使用碳酸化技術(shù)對(duì)17種工業(yè)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行了處理，證實(shí)通過(guò)碳化反應(yīng)，可以有效減少?gòu)U物當(dāng)中鉛、鋇的浸出，砷、銅、鉬等大多數(shù)陰離子的含量基本保持不變，但銻和鉻的含量卻在一定程度上增加，能夠有效減少危險(xiǎn)廢物當(dāng)中重金屬的流動(dòng)。在實(shí)際進(jìn)行危險(xiǎn)廢物處理之前，需要認(rèn)真做好分類、篩選工作，這會(huì)在一定程度上增加處理成本。在我國(guó)當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，每年都會(huì)產(chǎn)生50萬(wàn)噸左右的焚燒飛灰，其中具有一定量的重金屬。經(jīng)過(guò)研究顯示，飛灰當(dāng)中的氯化鈉、氯化鉀等元素對(duì)材料的腐蝕效果比較強(qiáng)，容易導(dǎo)致碳化飛灰結(jié)構(gòu)疏松的現(xiàn)象，并最終導(dǎo)致其中部分重金屬材料流失。為了有效解決這個(gè)問(wèn)題，在飛灰碳化之前，可以進(jìn)行水洗處理，這樣可以有效降低飛灰的PH值以及其中重金屬的含量，其中鉛、銅、鋅元素的浸出量可以減少百分之九十九以上[2]。

2.4 等離子氣化技術(shù)

該技術(shù)是一種非常先進(jìn)的技術(shù)，在使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的危害也相對(duì)較少，可以在高溫、缺氧的狀態(tài)下，將危險(xiǎn)廢物處理成為一氧化碳和氫氣的混合可燃?xì)怏w。當(dāng)前這種技術(shù)在農(nóng)業(yè)秸稈資源化和城市垃圾處理當(dāng)中的應(yīng)用較多。該技術(shù)在西方國(guó)家的應(yīng)用較多，可用于處理石油、化工煉油廢物、建筑垃圾、醫(yī)療廢物等，可以在高溫的狀態(tài)下完成分解、蒸發(fā)、熱解和氧化工程，但其對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求比較高。

2.5 超臨界水氧化法

該技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用較多，如對(duì)有機(jī)廢物、生物污泥、塑料處理的應(yīng)用。美國(guó)專門建成了一座超臨界水處理裝置，并成功用于對(duì)長(zhǎng)鏈有機(jī)物和胺類有機(jī)物的處理，該技術(shù)方法是針對(duì)處理有毒、難降解有機(jī)物發(fā)展起來(lái)的。通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，可以有效對(duì)油泥當(dāng)中的原油進(jìn)行回收，對(duì)油污泥當(dāng)中原油的除去率可以達(dá)到90%以上，這和原油的成分有著非常直接的關(guān)系。我國(guó)專家對(duì)SCWO處理固體危險(xiǎn)廢物進(jìn)行了綜合的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在介質(zhì)當(dāng)中含有2%左右的有機(jī)質(zhì)的時(shí)候，通過(guò)氧化過(guò)程就可以直接實(shí)現(xiàn)自熱，能夠有效減少在處理過(guò)程中對(duì)能源的消耗，非常適合在污泥處理中進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)有機(jī)碳的處理率可以保持在99.9%以上，總金屬去除率可以保持在92.5%以上，非常適合在污泥發(fā)電場(chǎng)進(jìn)行應(yīng)用[3]。

2.6 濃縮液處理技術(shù)

在傳統(tǒng)濃縮液處理的過(guò)程中，往往很難解決高鹽度的問(wèn)題，這是由于濃縮液的成分復(fù)雜，很難析出鹽分結(jié)晶所造成的。為了有效解決這個(gè)問(wèn)題，專門研究出了濃縮液處理產(chǎn)酸和產(chǎn)堿工藝。在該工藝實(shí)際使用的過(guò)程中，由于其采用了具有分離功能的離子透析技術(shù)，相關(guān)操作更加簡(jiǎn)單，處理系統(tǒng)的構(gòu)成也相對(duì)比較穩(wěn)定，能夠有效保證對(duì)濃縮液的處理效果。

3 工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)展望

由于工業(yè)危險(xiǎn)廢物的來(lái)源和組成相對(duì)比較復(fù)雜，如果只是單純采用一種處理技術(shù)，處理效果并不理想，需要對(duì)這些處置技術(shù)進(jìn)行更加合理的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)進(jìn)行有效的改進(jìn)，對(duì)各種危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)進(jìn)行綜合利用，可以進(jìn)一步提升對(duì)各種危險(xiǎn)廢物的處理效果，還可以通過(guò)對(duì)減量預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)減少對(duì)危險(xiǎn)廢物的處理規(guī)模，起到節(jié)省資源的目的。通過(guò)對(duì)焚燒飛灰進(jìn)行減量化處理，可以進(jìn)一步提升對(duì)污泥的利用率，降低危險(xiǎn)廢物處理過(guò)程中的費(fèi)用支出，在提升資源使用率的同時(shí)，還可以進(jìn)一步降低成本。在對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行預(yù)處理之后，可以使用回轉(zhuǎn)窯分段煅燒技術(shù)，這樣可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)廢化學(xué)試劑、固體精餾殘?jiān)?、礦物渣油的處理，并有效減少處理過(guò)程中煙氣的排放，對(duì)二噁英等有效氣體的排放，也可以起到減輕的作用。如果廢物的成分比較復(fù)雜，可以直接使用等離子技術(shù)，可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)CO及H2的回收利用。在危險(xiǎn)廢物實(shí)際處理過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)碳酸化處置技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)有效減少對(duì)二氧化碳?xì)怏w的排放，反應(yīng)產(chǎn)物還可以直接作為建筑材料進(jìn)行使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的高效利用。

微生物處理技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際使用的過(guò)程中，直接利用了微生物對(duì)物質(zhì)的分解代謝作用，非常適合在有機(jī)物工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，處理效率相對(duì)較高，且在處理的過(guò)程中能夠有效避免對(duì)環(huán)境造成二次污染，是一種很有發(fā)展前景的技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)力度的加大，對(duì)工業(yè)危險(xiǎn)廢物的處理提出了更高的要求。針對(duì)當(dāng)前工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理過(guò)程中，出現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)該高度重視，認(rèn)真分析研究，并加強(qiáng)對(duì)相關(guān)處理技術(shù)的研發(fā)，根據(jù)處理物和處理要求的不同，采用不同的處理技術(shù)，最大程度保證技術(shù)的實(shí)際使用效果。