摘要:為探討固體危險廢物資源利用的難點與應(yīng)對策略,分析常見固體危險廢物的種類及其特點,指出資源利用過程中存在的分類鑒別難、技術(shù)適用性差和回收成本高等問題。分析認為,固體危險廢物的復(fù)雜成分和高風(fēng)險特性是制約其資源化利用的主要因素。為提高資源利用效果,需完善廢物分類標(biāo)準(zhǔn)體系,推動鑒別技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,加大技術(shù)創(chuàng)新投入,提高回收利用效率,同時優(yōu)化回收體系,以降低成本并提高經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:固體危險廢物;資源利用;回收利用;分類鑒別;鋁灰
中圖分類號:X327 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-9500(2025)02-0-03
Difficulties and Countermeasures of Utilizing Solid Hazardous
Waste Resources
LU Yilei
(Jiangsu Design Branch of China Railway Eleventh Bureau Group No.5 Engineering Co., Ltd., Nanjing 210019, China)
Abstract: To explore the difficulties and response strategies in the utilization of solid hazardous waste resources, analyze the types and characteristics of common solid hazardous waste, and point out the problems of difficult classification and identification, poor technical applicability, and high recycling costs in the resource utilization process. Analysis suggests that the complex composition and high-risk characteristics of solid hazardous waste are the main factors restricting its resource utilization. To improve the efficiency of resource utilization, it is necessary to improve the waste classification standard system, promote the research and application of identification technology, increase investment in technological innovation, improve recycling efficiency, and optimize the recycling system to reduce costs and improve economic benefits.
Keywords: solid hazardous waste; resource utilization; recycling; classification and identification; aluminum slag
隨著全球工業(yè)化進程的加快,固體危險廢物的產(chǎn)生量不斷增加,如何有效處理和資源化利用這些廢物成為需要解決的環(huán)境與經(jīng)濟問題。固體危險廢物不僅具有較強的毒性和危害性,還常常含有重金屬、有機污染物和放射性物質(zhì),給環(huán)境和公共健康帶來嚴重威脅。盡管現(xiàn)代化的廢物資源化技術(shù)逐步發(fā)展,但廢物種類繁多、成分復(fù)雜,且處理成本高,固體危險廢物的資源化利用仍面臨諸多問題。為應(yīng)對這一問題,必須從完善分類標(biāo)準(zhǔn)、提高技術(shù)水平和降低經(jīng)濟成本等方面入手,推動固體危險廢物的高效、安全利用。
1 常見固體危險廢物類別及特點
1.1 含重金屬的固體危險廢物
含重金屬的固體危險廢物通常包括電鍍污泥、廢鉛酸蓄電池、廢舊電子產(chǎn)品等。這類廢物的最大危害在于其中的重金屬成分,如鉛、汞、鎘、鉻等金屬元素,具有極強的毒性和持久性,對環(huán)境和人體健康造成危害。例如,電鍍污泥中的重金屬離子如果未得到有效處置,會滲入土壤和水源,污染地下水,并通過食物鏈影響生態(tài)系統(tǒng)。廢鉛酸蓄電池中的鉛和酸性物質(zhì)則可能泄漏,引發(fā)嚴重的水土污染,危害人體健康。由于這些重金屬會對環(huán)境造成不可逆污染,處理這類固體廢物需要采用高效的物理、化學(xué)方法,以防止二次污染。
1.2 含有機污染物的固體危險廢物
含有機污染物的固體危險廢物主要包括廢礦物油、有機化工廢渣以及某些廢棄的農(nóng)藥包裝物等。這類廢物通常含有有害的有機化學(xué)物質(zhì),具有較強的化學(xué)穩(wěn)定性和難以降解的特性。例如,廢礦物油在其使用過程中會受到污染,廢棄后含有多種致癌、致畸的有機化學(xué)物質(zhì)。如果沒有得到適當(dāng)處理,廢礦物油中的有害成分會滲透進土壤或水源,危害水體和土壤生態(tài)系統(tǒng)。某些有機化工廢渣則可能含有苯類、醇類、酮類等有機溶劑。這些化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中難以自然分解,且會通過揮發(fā)、溶解或沉積的方式污染空氣和水體。處理這類廢物的難度主要在于其復(fù)雜的化學(xué)性質(zhì)和高度的危害性,需要通過熱解、溶劑萃取等技術(shù)進行高溫處理或化學(xué)降解,以降低其對環(huán)境和人類健康的危害。
1.3 含放射性物質(zhì)的固體危險廢物
含放射性物質(zhì)的固體危險廢物主要來源于核能發(fā)電、放射性醫(yī)療設(shè)備、科研試驗以及某些礦物資源的開采等。核工業(yè)廢料、放射性廢水污泥和放射性醫(yī)療廢物是這類廢物的典型代表。這些廢物含有高能放射性元素,如銫-137、鈷-60、鈾-238等,會釋放輻射,對環(huán)境和人體產(chǎn)生極大的危害。放射性廢物的最大問題在于其長期存在的放射性污染,短期內(nèi)無法降解。放射性物質(zhì)一旦泄漏,將對空氣、土壤和水源造成長期污染,且對人體健康具有極高的致癌、致畸以及基因突變的風(fēng)險。處理含放射性物質(zhì)的廢物需要嚴格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全措施,包括高質(zhì)量的屏蔽和儲存設(shè)施,以及通過特殊的放射性廢物處置技術(shù),如玻璃固化、深地質(zhì)處置等方法,確保這些廢物不會對環(huán)境和人類造成長期威脅。
1.4 具有反應(yīng)性的固體危險廢物
具有反應(yīng)性的固體危險廢物通常指那些在特定條件下具有劇烈化學(xué)反應(yīng)的廢物,如廢棄化學(xué)試劑、金屬鈉渣、鋁灰等。這些廢物在與水、空氣或其他化學(xué)物質(zhì)接觸時,可能發(fā)生爆炸、燃燒或劇烈放熱反應(yīng),具有較高的危險性。廢棄化學(xué)試劑往往含有強氧化性或還原性化學(xué)物質(zhì),一旦接觸到不相容的物質(zhì),易發(fā)生爆炸或釋放有毒氣體。金屬鈉渣和鋁灰則因其具有強烈的反應(yīng)性,特別是在濕潤環(huán)境下易與水發(fā)生劇烈反應(yīng),生成氫氣或有害氣體,甚至引發(fā)火災(zāi)或爆炸[1]。處理這類廢物時必須格外小心,采用專門的化學(xué)中和或隔離儲存技術(shù),以防止其與環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
2 固體危險廢物資源利用的難點
2.1 種類繁多、成分復(fù)雜,分類鑒別難度大
固體危險廢物的種類繁多、成分復(fù)雜,使得分類鑒別成為資源利用過程中的一個難點。不同來源的廢物具有各自獨特的成分和危險特性,如含有重金屬、有機污染物、放射性物質(zhì)等,這些成分相互交織,使得廢物的準(zhǔn)確分類變得異常復(fù)雜。例如,電子廢棄物中可能同時含有重金屬和有毒有機物,而某些工業(yè)廢渣則可能既含有危險化學(xué)物質(zhì),又伴有較高的放射性[2]。雖然現(xiàn)有的分類標(biāo)準(zhǔn)和檢測手段在某些領(lǐng)域取得了一定進展,但仍存在許多盲區(qū),特別是在處理混合型廢物時,傳統(tǒng)的分類方法通常無法有效區(qū)分不同類型的危險廢物。因此,如何快速、準(zhǔn)確地識別并分類不同類型的危險廢物,避免交叉污染,成為資源化利用過程中亟待解決的關(guān)鍵問題。
2.2 資源利用手段適用性和效率有待提高
固體危險廢物的資源利用手段在適用性和效率方面面臨眾多挑戰(zhàn)?,F(xiàn)有的回收技術(shù)大多針對特定類型的廢物,如電池、廢礦物油等,無法回收復(fù)雜成分的危險廢物。例如,含重金屬的固體廢物在處理過程中需要通過多步驟的物理、化學(xué)方法分離有害物質(zhì),但現(xiàn)有技術(shù)在處理效率、回收純度和環(huán)境影響等方面仍存在不足[3]。此外,某些廢物中的有害成分在現(xiàn)有技術(shù)下無法高效去除,導(dǎo)致資源的回收利用效果較差。尤其是在處理含有有機污染物或放射性物質(zhì)的廢物時,回收過程的效率不理想,存在一定的環(huán)境風(fēng)險。
2.3 回收利用成本高昂,經(jīng)濟效益難保障
固體危險廢物的回收利用成本高昂且經(jīng)濟效益難以保障,成為制約其資源化的一個難點。固體危險廢物通常需要經(jīng)過復(fù)雜的前期處理才能進入回收利用環(huán)節(jié),包括分類、鑒別、化學(xué)處理等多個步驟,每個環(huán)節(jié)均具有高額的技術(shù)投入和操作成本。例如,重金屬廢物的回收通常需要使用昂貴的化學(xué)處理劑或高溫高壓設(shè)備,導(dǎo)致單一廢物的回收成本急劇上升。由于許多危險廢物在資源利用過程中還可能對環(huán)境造成一定程度的污染,企業(yè)需要額外投入大量資金用于維護廢氣、廢水的處理以及環(huán)保設(shè)備,這進一步增加了整體處理成本。同時,市場上回收利用的價格波動性較大,且許多固體危險廢物的可回收資源價值有限,導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟效益不穩(wěn)定,甚至可能面臨虧損。
3 提高固體危險廢物資源利用效果的對策
3.1 完善分類標(biāo)準(zhǔn)體系,加強鑒別技術(shù)研發(fā)應(yīng)用
為了提高固體危險廢物資源利用的效果,應(yīng)完善現(xiàn)有的分類標(biāo)準(zhǔn)體系,推動廢物鑒別技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。首先,需制定更加細化和科學(xué)的分類標(biāo)準(zhǔn),明確不同類別廢物的識別方法,并根據(jù)廢物的具體成分和風(fēng)險等級制定相應(yīng)的處理規(guī)則。其次,鑒別技術(shù)的研發(fā)應(yīng)重點突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸。例如,開發(fā)更高效的傳感器和檢測儀器,利用人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)識別廢物成分。這些新興技術(shù)不僅能提高分類效率,還能降低人為錯誤,避免資源浪費和交叉污染。最后,加強廢物分類管理的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),建立完善的廢物登記和追溯系統(tǒng),也是提升資源利用效果的重要途徑。
3.2 加大專項資金投入,創(chuàng)新升級資源利用技術(shù)
為了提升固體危險廢物資源化的效果,必須加大專項資金投入,推動資源利用技術(shù)的創(chuàng)新和升級。首先,政府應(yīng)設(shè)立專門的研究資金,支持科研機構(gòu)和企業(yè)在廢物資源利用技術(shù)上的研發(fā)與應(yīng)用,尤其是在高難度廢物,如放射性廢物、含有有毒有害化學(xué)物質(zhì)的廢物的處理技術(shù)上。通過資金的扶持,可以促進技術(shù)創(chuàng)新,并加快這些新技術(shù)從實驗室向?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。其次,企業(yè)應(yīng)加大研發(fā)投入,探索新的回收技術(shù)和資源化手段,特別是在提高回收效率和降低成本方面進行技術(shù)突破。例如,針對含重金屬的廢物,可以研發(fā)新型的分離回收技術(shù),利用納米技術(shù)或生物修復(fù)技術(shù)提高重金屬的回收率。最后,應(yīng)該加快現(xiàn)有廢物處理設(shè)備和技術(shù)的更新?lián)Q代,推動綠色低碳技術(shù)的應(yīng)用,以減少處理過程中的環(huán)境污染和能耗。
3.3 優(yōu)化回收利用體系,改進廢物回收利用手段
優(yōu)化固體危險廢物的回收利用體系是提高資源利用效果的關(guān)鍵。為了提高回收效率并最大化資源的回收價值,需要優(yōu)化回收工藝。以鋁灰廢物綜合回收利用項目為例,項目組通過優(yōu)化回收手段,高效回收鋁灰廢物。在該項目中,鋁灰通過球磨和煅燒工藝相結(jié)合的方式,確保最大限度地回收廢物中的金屬鋁。
首先,鋁灰通過二級球磨篩分機組進行球磨和濃縮,去除其中的雜質(zhì),并將鋁顆粒濃縮后送入回轉(zhuǎn)窯進行金屬鋁的回收。這一過程不僅提高了鋁灰的回收率,還大幅度降低了煅燒系統(tǒng)中鋁灰的鋁含量,確保了回轉(zhuǎn)窯煅燒過程的高效性。
其次,在整個回收體系中,關(guān)鍵設(shè)備如回轉(zhuǎn)煅燒窯、冷卻機、球磨機等,通過精確控制溫度和處理時間,提高了鋁灰的資源化程度?;剞D(zhuǎn)煅燒窯作為高溫處理設(shè)備,能夠在1 400 ℃以上的高溫下進行二次鋁灰的無害化處理,有效去除鋁灰中的有害成分,同時將鋁的回收率提高至理想水平。冷卻機則負責(zé)將煅燒后的高溫產(chǎn)品迅速冷卻,以便進一步處理和儲存,避免鋁灰再次發(fā)生反應(yīng)或污染環(huán)境。通過球磨機和篩分機的處理,鋁灰被細化成125 μm以上的粉末,這些細小顆粒便于后續(xù)利用。
再次,整個回收過程的各個環(huán)節(jié),如除塵灰的收集和密封剪包倉的使用,均采取嚴格的環(huán)保措施。除塵灰會與鋁灰一起進行回收處理,以免產(chǎn)生廢氣和揚塵,確保了整個回收過程的環(huán)境友好性。所有廢物回收過程中產(chǎn)生的灰渣和細粉末都會經(jīng)過密封系統(tǒng)處理,以減少二次污染和環(huán)境影響。
最后,回收后的鋁灰大部分達到《高鋁礬土熟料》(YB/T 5179—2005)中的GL-50、GL-60、GL-70標(biāo)準(zhǔn),并符合《鋁土礦石》(GB/T 24483—2009)紅土型三水鋁石HLK3-40、HLK4-45、HLK7-50的相關(guān)要求,其中85%以上的回收鋁灰符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),能夠用于生產(chǎn)高鋁礬土熟料,進一步提高了資源回收利用價值。
4 結(jié)論
固體危險廢物的資源化利用面臨較多挑戰(zhàn),主要分析固體危險廢物資源利用的難點,并提出優(yōu)化技術(shù)手段、完善管理體系和加大科研投入等提高固體危險廢物資源利用效果的措施。隨著分類鑒別技術(shù)的不斷進步和回收工藝的不斷創(chuàng)新,將顯著提高固體危險廢物的資源化利用效率,迎來固體危險廢物資源利用的廣闊發(fā)展前景。
參考文獻
1 侯海盟,祁國恕,李寶磊,等.典型電鍍污泥污染特性研究[J].中國資源綜合利用,2023(7):140-142.
2 周玲苑.危險廢物鑒別監(jiān)測現(xiàn)狀、問題及建議研究[J].皮革制作與環(huán)??萍迹?022(14):74-76.
3 姜 楠.危廢資源化綜合利用工藝技術(shù)探析[J].清洗世界,2022(12):66-68.
收稿日期:2024-12-24
作者簡介:陸義磊(1991—),男,江蘇南京人,碩士,工程師。研究方向:環(huán)境工程。