工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理及綜合利用措施分析

收稿日期：2024-03-28

作者簡介：蘇朗榮（1989—），男，廣東中山人，工程師。研究方向：環(huán)保咨詢。

摘要：隨著工業(yè)的快速發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，但環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)增加。要想促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，保障居民生活品質(zhì)，要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)危險(xiǎn)廢物的科學(xué)處理，實(shí)現(xiàn)綜合利用，提高資源循環(huán)利用率。結(jié)合工業(yè)危險(xiǎn)廢物的特點(diǎn)，分析我國工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生及處置現(xiàn)狀，綜述工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理及綜合利用技術(shù)，以期為工業(yè)危險(xiǎn)廢物科學(xué)處理提供更多支持。

關(guān)鍵詞：工業(yè)危險(xiǎn)廢物；科學(xué)處理；綜合利用

中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）05-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.05.033

Analysis of Industrial Hazardous Waste Treatment and Comprehensive Utilization Measures

SU Langrong

（Guangzhou Guohuan Environmental Protection Technology Development Co.， Ltd.， Guangzhou 510280， China）

Abstract： With the rapid development of industry， people’s living standards are gradually improving， but the risk of environmental pollution is increasing. In order to promote high-quality socio-economic development and ensure the quality of life of residents， it is necessary to strengthen the scientific treatment of industrial hazardous waste， achieve comprehensive utilization， and improve resource recycling efficiency. Based on the characteristics of industrial hazardous waste， the current situation of industrial hazardous waste generation and disposal is analyzed in China， and the technology of industrial hazardous waste treatment and comprehensive utilization is summarized， in order to provide more support for the scientific treatment of industrial hazardous waste.

Keywords： industrial hazardous waste; scientific treatment; comprehensive utilization

危險(xiǎn)廢物是指列入國家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定鑒別的具有危險(xiǎn)性的固體廢物，一般具有較強(qiáng)的腐蝕性、毒性及感染性，對(duì)人體健康危害極大[1]。危險(xiǎn)廢物造成的環(huán)境污染主要表現(xiàn)在水、土壤和大氣等方面，若隨意丟棄危險(xiǎn)廢物，則勢必會(huì)導(dǎo)致有害物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，最終進(jìn)入食物鏈，對(duì)動(dòng)植物的生命健康造成極大威脅。為了保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，要積極探索科學(xué)有效的工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理及綜合利用技術(shù)，盡可能地實(shí)現(xiàn)廢物的科學(xué)處理和資源化利用。

1 工業(yè)危險(xiǎn)廢物的特點(diǎn)

工業(yè)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，但工業(yè)危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生與排放對(duì)環(huán)境造成極大危害，其中包含廢金屬、廢塑料和廢設(shè)備等。部分工業(yè)危險(xiǎn)廢物含有有毒成分，對(duì)環(huán)境安全與人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。工業(yè)危險(xiǎn)廢物成分復(fù)雜，種類繁多，管理與處置任務(wù)極為艱巨。工業(yè)危險(xiǎn)廢物不乏重金屬、有機(jī)溶劑及其他污染物，一旦處理不當(dāng)或者直接排放到環(huán)境中，會(huì)對(duì)水、土壤和大氣造成嚴(yán)重污染。

2 我國工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生及處置現(xiàn)狀

我國工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量大，涉及諸多行業(yè)，如化學(xué)品生產(chǎn)、石油加工、金屬處理、采礦、機(jī)械制造及醫(yī)藥生產(chǎn)等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年，我國工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量達(dá)到9 514.8萬t[2]。隨著環(huán)境保護(hù)力度的提升，工業(yè)危險(xiǎn)廢物得到有效處置，從而實(shí)現(xiàn)資源化利用，減少二次污染。近年來，公眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)，政府對(duì)環(huán)境的治理力度日益加大，工業(yè)危險(xiǎn)廢物的處置措施發(fā)生巨大變革，更加注重對(duì)廢物的科學(xué)處理和綜合利用。2017—2023年，我國工業(yè)危險(xiǎn)廢物綜合利用處置量如圖1所示。數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國工業(yè)危險(xiǎn)廢物綜合利用處置量達(dá)到9 443.9萬t。

3 工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理及綜合利用技術(shù)

3.1 焚燒法

焚燒法是通過高溫燃燒將工業(yè)危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)化為少量的灰燼和氣體，能夠有效減少廢物的體積和毒性[3-5]。焚燒法能夠?yàn)榄h(huán)境減負(fù)，但會(huì)排放二噁英和呋喃等有毒有害氣體。高效的焚燒技術(shù)需要控制燃燒條件，確保工業(yè)危險(xiǎn)廢物中有害成分的徹底分解。溫度、時(shí)間和湍流是控制焚燒效率的關(guān)鍵，提高溫度，延長廢物在爐內(nèi)的停留時(shí)間，增強(qiáng)燃燒室內(nèi)的湍流，能夠有效減少有害氣體生成。此外，富氧燃燒技術(shù)、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐等的應(yīng)用為提升燃燒效率和減少污染物排放開辟新途徑。富氧燃燒技術(shù)通過提高氧氣濃度來加強(qiáng)燃燒，既能提升燃燒溫度，又可以減少煙氣的氮氧化物（NOx）含量，有效減少NOx的排放。同時(shí)，廢物焚燒處理過程可以回收熱量，減少能源消耗，并將熱能轉(zhuǎn)化為電能或用于其他用途。焚燒后的底灰含有重金屬等有毒成分，其處理非常關(guān)鍵。采用鈣基物質(zhì)對(duì)底灰進(jìn)行固化，可以減少重金屬流失，使有害物質(zhì)穩(wěn)定化，減少對(duì)環(huán)境的二次污染。

3.2 固化法

固化法適用于處理含有高毒性物質(zhì)的工業(yè)危險(xiǎn)廢物，如鉻渣、電鍍污泥等，效果顯著。固化處理的核心是將流動(dòng)性強(qiáng)或分散性高的廢物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定性高、密度大的固態(tài)形式，以減少其對(duì)環(huán)境的潛在威脅。根據(jù)廢物的具體成分，選擇合適的固化法，如水泥固化法、玻璃固化法和化學(xué)藥劑固化法等。其中，水泥固化法操作簡便，成本低廉，應(yīng)用廣泛[6-9]。添加水泥作為固化劑，可以將重金屬固化在固體基質(zhì)中，防止其在環(huán)境中擴(kuò)散或流失。固化產(chǎn)物含有大量的重金屬氧化物和鹽類，適當(dāng)處理后可以滿足安全填埋或綜合利用要求，例如，可以用于制作建筑材料。然而，部分污泥的物理和化學(xué)性質(zhì)差異大，導(dǎo)致固化處理效果不理想，需要采取其他處置措施。含油污泥可利用固化劑和促凝劑進(jìn)行處理，提高固化效果。經(jīng)處理，污泥中銅、鎳和砷等有害物質(zhì)的含量可以符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，污泥的含油量和含水量降低，適宜固化成磚，從而實(shí)現(xiàn)廢物再利用。

3.3 離子交換法

離子交換法借助固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進(jìn)行交換，達(dá)到提取或去除溶液中某些離子的目的。對(duì)于含高鹽分液體的工業(yè)危險(xiǎn)廢物，傳統(tǒng)方法在處理時(shí)面臨諸多挑戰(zhàn)，高鹽分液體較為復(fù)雜，鹽分結(jié)晶和分離困難。離子交換法能有效處理高鹽分的濃縮液，利用離子交換分離液體中的鹽分，從而簡化處理過程，提高處理效率，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時(shí)顯著提升濃縮液處理效果。隨著離子交換法的不斷完善和廣泛應(yīng)用，其在工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理中的作用越來越重要。

3.4 快速碳酸化法

快速碳酸化法是將工業(yè)危險(xiǎn)廢物置于含高濃度CO2的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)廢物中有害物質(zhì)的快速轉(zhuǎn)化和固定[10-12]。該技術(shù)最初應(yīng)用于礦物碳酸化領(lǐng)域，如今已廣泛應(yīng)用于處理含重金屬的工業(yè)廢物，如鋼渣、電石渣和廢石灰等?？焖偬妓峄ǚ磻?yīng)速度快，能在較短時(shí)間內(nèi)有效去除廢物中的大量重金屬。碳酸化處理可以去除多達(dá)80%的重金屬，尤其是對(duì)鉛、鋇等元素的去除效果顯著。值得注意的是，廢物中銻、鉻的含量會(huì)因碳酸化處理而增加。因此，不同類型的廢物需要進(jìn)行詳細(xì)分析和適當(dāng)預(yù)處理。當(dāng)前，快速碳酸化法已經(jīng)應(yīng)用于多種工業(yè)危險(xiǎn)廢物的處理中，碳酸化處理不僅能有效減少廢物中鉛、鋇的浸出量，還能在保持砷、銅、鉬等元素含量穩(wěn)定的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)重金屬安全固定。為了更好地應(yīng)用該技術(shù)，工業(yè)危險(xiǎn)廢物需要進(jìn)行預(yù)處理，正確進(jìn)行分類和篩選，提高處理效率，降低整體成本。我國每年產(chǎn)生大量焚燒飛灰，飛灰含有氯化鈉、氯化鉀等鹽類，會(huì)加速材料腐蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松和重金屬流失。因此，碳酸化處理前，要做好水洗，有效降低飛灰pH，顯著減少鉛、銅和鋅等重金屬的浸出量。

3.5 超臨界水氧化法

超臨界水氧化法主要用于處理長鏈有機(jī)物、胺類有機(jī)物、生物污泥及部分塑料。超臨界水氧化法利用超臨界水的獨(dú)特性質(zhì)，在超臨界點(diǎn)以上，水的溶解度大增，使得有機(jī)物在水中的溶解度和反應(yīng)性大幅提高，從而高效、快速地對(duì)含油污泥中的原油進(jìn)行分解和回收。工業(yè)危險(xiǎn)廢物含有約2%的有機(jī)質(zhì)時(shí)，超臨界水氧化過程可實(shí)現(xiàn)自熱，大大減少能源需求。超臨界水氧化法適用于處理含高有機(jī)物的污泥，如污水處理廠的生物污泥。由此可見，超臨界水氧化法為工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理及綜合利用提供高效、環(huán)保的解決方案[13-15]。

3.6 等離子氣化法

等離子氣化法環(huán)境影響小，受到廣泛歡迎。等離子氣化法通過高溫缺氧環(huán)境將工業(yè)危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)化為CO、H2等可燃?xì)怏w，有效解決傳統(tǒng)廢物處理的環(huán)境問題。目前，等離子氣化法主要用于農(nóng)業(yè)秸稈的資源化處理和城市垃圾處理。國際上，等離子氣化法廣泛應(yīng)用于多種廢物處理，如化工廢物、建筑垃圾及醫(yī)療廢物等，通過高溫作用完成廢物的分解、蒸發(fā)、熱解和氧化等過程，有效減少廢物體積和有害成分，同時(shí)生成的可燃?xì)怏w可作為能源再利用。等離子氣化法在處理效率和環(huán)境保護(hù)方面具有明顯優(yōu)勢，但設(shè)備要求較高，需要特殊材料和技術(shù)支持，以耐受極高的操作溫度。等離子氣化法為廢物處理和能源回收提供一種新途徑，但推廣應(yīng)用時(shí)要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和設(shè)備可靠性等因素，以確保處理效能最大化。

4 結(jié)語

工業(yè)危險(xiǎn)廢物是工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的副產(chǎn)物，環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)高，如果不能科學(xué)處理這些廢物，必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，最終危及人體健康。因此，未來要加大研發(fā)力度，推廣應(yīng)用新技術(shù)，對(duì)工業(yè)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行科學(xué)處理與綜合利用，以避免對(duì)環(huán)境造成危害，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。

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