漆渣的特点与处置技术

唐新宇 （天津水泥工业设计研究院有限公司，天津 300400）

0 引言

随着我国涂料工业的发展，漆渣类废弃物的产生量不断增加。以我国汽车工业为例，截止到2018年，我国汽车年产量达到2780 万辆，按照每辆汽车用漆35 kg 计算，累计需要汽车漆97 万t，按照60%的利用效率计算，每年废漆渣的产生量为39 万t。根据危险废弃物名录，废漆渣属于HW12 危险废物。因此，漆渣是亟待处理的危险废弃物。

1 漆渣的主要成分

漆渣成分与油漆类似，主要由树脂、溶剂、颜料和添加剂组成。树脂主要是合成树脂，溶剂主要是烃类、醚类、脂类等，颜料主要是金属氧化物，比如二氧化钛，氧化铁等，添加剂是指分散剂、抗腐蚀剂等。在油漆中，芳香烃含量要占到60%以上；但是在漆渣中，随着来源不同，芳香烃的含量差异较大。根据相关报道，汽车及零部件制造业漆渣中镍、铬两种元素的含量较多，最大含量分别是1650 mg/kg、1530 mg/kg［1］；有机物则以烷烃、苯系物、醇类、醛类为主。漆渣中的铬、砷具有极强的致癌风险。漆渣还具有较大的生态风险。

2 漆渣的危害

漆渣属于HW12 染料、涂料类废物，含有大量的有机物和有害重金属，会刺激人和动物的大脑神经系统，造成头晕、头疼等症状，严重的会造成昏迷；对消化系统造成呕吐等不良影响；对呼吸系统容易造成呼吸道衰竭等不良影响；对肝、肾、生殖系统也有损伤。也有研究发现，漆渣对植物的生长有抑制作用，影响光合作用和根系的生长［2-3］。镉元素会对人的呼吸系统造成剧烈损害，甚至使嗅觉完全丧失；对人的肝、肾都有不良影响；还会造成骨质疏松。1955 年至1977 年发生在日本富山县的骨痛病事件就是因为镉元素所致。镉对植物生长同样有抑制作用，影响植物的光合作用和根系的生长［4-5］。

3 几种典型漆渣的取样

从广州某汽车公司、北京某汽车公司等采集了几种不同类型的漆渣，基本情况如图1 所示。

漆渣1（图1a）：来源为广州某汽车公司的喷涂车间，是经过絮凝后的漆渣。其表面黏性较低，亲水性较差，无流动性。

漆渣2（图1b）：来源为北京某汽车公司的喷涂车间，未经絮凝处理。其表观黏性较高，亲水性差，流动性好。

漆渣3（图1c）：来源为北京某危险废弃物仓库，是经过絮凝后的漆渣。其表面黏性较低，亲水性较差，分散性较差。

漆渣4（图1d）：来源为大连某危险废弃物仓库，具有一定的表面黏性及团聚特性，内含坚硬杂质较多，分散特性较其他漆渣为好。

几种漆渣的工业分析见表1。

表1 几种漆渣的工业分析Table 1 Industrial analysis of several paint slags

4 漆渣的处置

目前，我国对漆渣的处置主要采用填埋和焚烧两种方法。

4.1 填埋法

填埋法就是对漆渣进行简单的固化处理后，埋入具有一定隔离措施的填埋场，是我国早期漆渣处理的首选方法。填埋法最大的优点是成本低、处理量大，可隔绝、封闭漆渣，避免漆渣对环境的污染。漆渣埋入填埋场后，可能会产生含有有毒重金属离子的渗滤液，也可能会产生含有烷烃、苯系物、醇类、醛类的有机渗滤液，成分非常复杂，经常带有颜色。为防止漆渣渗滤液污染地下水，填埋场必须有良好的防渗透措施。而由于漆渣可能释放出恶臭、易燃、易爆气体，也需要加以控制和处理。此外，填埋法需要占用大量的土地，且需要远离居民区等。

4.2 焚烧法

焚烧法处置漆渣，具有减量化、无害化、资源化及后续污染小等优点，在我国现阶段得到大力的发展。由于漆渣的主要成分是高分子有机物，热值较高，通过焚烧的方法可以实现热值的再利用。

除部分大体积的絮凝后的漆渣（如漆渣1）外，大部分漆渣容易输送，焚烧较容易。很多研究者采用先热解出可燃气体，然后将可燃气体与固体残渣分别进行燃烧。相关研究表明，漆渣热解出来的可燃气体杂质较少，热值高，燃烧产物比较纯净；而固体残渣因为有机质含量下降（漆渣在1000 ℃热解1 h，其高分子有机物的去除效率达到99%以上［6］），物料黏性大幅度下降，可以在炉膛中燃烧；最终烟气经过常规的烟气处置设备后可以达标排放。哈尔滨工业大学对漆渣的焚烧特性进行了相关研究，考察了炉膛温度对CO 浓度、氮氧化物浓度，以及颗粒物浓度的影响，结果显示，气体污染物浓度、粉尘浓度、烟气黑度及二英等均符合国家标准，最终设计出焚烧炉和1500 t/h 漆渣处理量的焚烧工艺流程［7］。

安徽志诚机电零部件有限公司发明了一种微负压热解废漆渣的处理方法，可以去除漆渣中的异味，大幅度降低了企业成本［8］。

4.3 水泥窑协同处置［9-10］

水泥窑协同处置漆渣其实也是一种焚烧处置，与单独焚烧法的区别在于其主要利用水泥窑现有回转窑进行焚烧，温度可达1450 ℃以上，能有效处置漆渣中的各种污染物。在我国已有不少的实践。

唐山冀东装备工程股份有限公司发明了一种水泥窑协同处置半固态漆渣类危废物的预处理系统，主要处理半固态漆渣。由于漆渣的成分、形状十分复杂，在进入水泥窑协同处置前需进行破碎预处理，将漆渣颗粒化，使漆渣具备较好的输送和有效焚烧条件，增大其与氧气的接触面积，提高分汇率。吉林亚泰水泥有限公司2500 t/d 生产线焚烧处置漆渣量最高可达5 t/h 以上，焚烧量大于一汽漆渣产量，对水泥熟料质量没有影响，产生一定的节煤效果，粉尘、氮氧化物、二氧化硫、二英、重金属污染物均达到国家标准要求。

5 总结与建议

漆渣是一种危险废弃物，具有危害性大、产生量大的特点。当前我国漆渣的处理、处置，主要采用焚烧与水泥窑协同处置的方法，填埋法正逐渐被淘汰。但是由于漆渣的来源、产地不同，其形状特征也存在较大的差别，目前，焚烧法与水泥窑协同处置的方法主要处理的都是比较容易输送的漆渣，而类似上文中漆渣1 类型的漆渣，由于其自身物性原因，相关处理、处置文献报道较少，很可能是未来漆渣处置技术的研发重点。

对于我国漆渣处理、处置的前景，提出如下建议：

第一，从上游减少漆渣的产生量，从源头控制污染，是首先的解决方案。

第二，填埋法由于占用土地，日后需要维护，必将逐渐减少直至淘汰。

第三，焚烧法和水泥窑协同处置具有减量化、无害化、资源化及后续污染小等优点，是未来必然大量采用的处置方案。

第四，由于漆渣的形状存在一定程度的差异，一些漆渣目前尚难以处置，是未来漆渣处理技术的研发重点。