工业危险废物处置技术及展望

2021-11-27刘宪敏

皮革制作与环保科技 2021年19期

刘宪敏

（临汾市环境监察支队，山西临汾 041000）

1 引言

随着社会生产的不断发展，工业危险废物处置问题直接对公共环境卫生安全构成了非常直接的影响。我国作为世界最大的发展中国家，工业危险废物处理问题突出，尤其在有毒化学品和重金属污染处理方面，形式更加严峻。工业危险废物的成分相对比较复杂，具有不同的化学、物理、生物特性，需要使用特殊技术进行处理。不同国家、不同地区受经济发展水平、能源结构、自然条件的影响，科技发展极不平衡，对危险废物处理技术的应用差异相对比较大。因此同一国家的不同地区需要结合本地自然、经济、能源、产业结构实际，找到适合地区环境保护和产业发展的危废处理技术。本文将对国内外危废处理技术的发展利用情况做一些类比分析。

2 工业危险废物处理技术

2.1 焚烧处理技术

焚烧处理是对工业危险废物的一种普遍常用的处理技术，其处理效率相对比较高，焚烧后能够减少危险废物80%的体积，焚烧剩余物的体积相对比较小。根据发展中国家对焚烧技术的研究显示，一个国家的堆肥利用率和焚烧率有着非常直接的关系，当前22个国家的堆肥技术还处于初级水平。虽然固体危险废物燃烧技术处理效率相对较高，但在实际处理的过程中，会释放出大量二噁英和呋喃，其毒性非常强。焚烧处理技术在欧美国家的应用较多。他们通过在焚烧过程中使用3T技术，对焚烧温度、停留时间等进行合理的控制，能够有效避免二噁英等有害气体的产生，还可以实现对燃烧过程中产生的高温气体进行有效回收利用。焚烧过程中产生的热量可以直接应用到发电过程中，如果产生的热量相对比较小，则可以用来产生低压水蒸气[1]。随着我国在焚烧处理技术的投入不断增加，新型回转式焚烧炉危险废物处理技术已经成功投入应用，其比较适合对化学试剂、矿物油、涂料和染料的处理。富氧燃烧技术是最近几年新出现的一种技术，并逐渐得到了相关人员的重视，其通过富氧燃烧可以有效减少烟气当中的氮气，燃烧效率也相对比较高，可以有效保证燃烧火焰的温度，以及烟气当中的二氧化碳和水分含量。我国相关专家对工业危险废物当中重金属的来源、危害以及焚烧处理对重金属的迁移影响进行了比较细致的研究，通过对碱性钙基物质的固化特性进行研究，提出了（CaH）2可以对底灰进行更进一步的处理。

2.2 固化处理技术

该技术在上世纪八十年代就已经被成功应用到了危险废物的预处理过程中。刚开始是被应用到毒性较大物质的处理过程中，可以直接用于铬渣、电镀污泥、工艺废渣的处理，该技术比较适合在重金属处理当中进行应用。相关专家通过研究发现，固体焚烧物的燃烧飞灰当中具有较多的重金属氧化物、氯化物和重金属盐。因其组成不同，在对其后续处理的过程中，就需要使用不同的处理方法，如水泥固化、玻璃固化和药剂固化等，且处理产物可直接在水泥固化工程当中进行应用，能够有效满足安全填埋的相关要求。该技术在低含量污泥处理中的应用效果并不是非常好。我国专家对含油污泥进行了处置分析，并对固化剂、促凝剂进行了有效的筛选和优化，通过对处置结果分析可知，浸透液当中的Cu、Ni、As等物质含量符合我国相关标准要求，且污泥的含油量低、含水量高、颗粒适中，可以直接将污泥水泥固化成为砖头，能够有效满足国家的相关要求，有效实现了污泥的重复使用。该技术非常适合在大规模油田污泥处理中进行应用，具有非常大的应用价值。

2.3 快速碳酸化处理技术

碳酸化是上个世纪由著名专家所提出来的，其可以直接将危险废物暴露到高浓度二氧化碳环境当中，反应的速度也相对比较快，最初是在矿物碳酸化当中进行应用。很多有害物质可以直接与二氧化碳发生反应，尤其是工业反应之后的危险废物，这些危险废物当中往往包含较多的钢铁渣、电石渣、废石灰等，尤其在废弃建筑材料当中还包含较多的重金属物质，通过碳酸反应可以有效去除80%的重金属物质。我国相关专家对碳酸化处理工业危险废物技术的反应机理进行了有效的研究，并对其工艺路线进行了详细的阐述，成功使用碳酸化技术对17种工业危险废物进行了处理，证实通过碳化反应，可以有效减少废物当中铅、钡的浸出，砷、铜、钼等大多数阴离子的含量基本保持不变，但锑和铬的含量却在一定程度上增加，能够有效减少危险废物当中重金属的流动。在实际进行危险废物处理之前，需要认真做好分类、筛选工作，这会在一定程度上增加处理成本。在我国当前工业生产的过程中，每年都会产生50万吨左右的焚烧飞灰，其中具有一定量的重金属。经过研究显示，飞灰当中的氯化钠、氯化钾等元素对材料的腐蚀效果比较强，容易导致碳化飞灰结构疏松的现象，并最终导致其中部分重金属材料流失。为了有效解决这个问题，在飞灰碳化之前，可以进行水洗处理，这样可以有效降低飞灰的PH值以及其中重金属的含量，其中铅、铜、锌元素的浸出量可以减少百分之九十九以上[2]。

2.4 等离子气化技术

该技术是一种非常先进的技术，在使用过程中对环境的危害也相对较少，可以在高温、缺氧的状态下，将危险废物处理成为一氧化碳和氢气的混合可燃气体。当前这种技术在农业秸秆资源化和城市垃圾处理当中的应用较多。该技术在西方国家的应用较多，可用于处理石油、化工炼油废物、建筑垃圾、医疗废物等，可以在高温的状态下完成分解、蒸发、热解和氧化工程，但其对生产设备要求比较高。

2.5 超临界水氧化法

该技术在西方发达国家的应用较多，如对有机废物、生物污泥、塑料处理的应用。美国专门建成了一座超临界水处理装置，并成功用于对长链有机物和胺类有机物的处理，该技术方法是针对处理有毒、难降解有机物发展起来的。通过该技术的应用，可以有效对油泥当中的原油进行回收，对油污泥当中原油的除去率可以达到90%以上，这和原油的成分有着非常直接的关系。我国专家对SCWO处理固体危险废物进行了综合的研究，结果发现在介质当中含有2%左右的有机质的时候，通过氧化过程就可以直接实现自热，能够有效减少在处理过程中对能源的消耗，非常适合在污泥处理中进行应用，对有机碳的处理率可以保持在99.9%以上，总金属去除率可以保持在92.5%以上，非常适合在污泥发电场进行应用[3]。

2.6 浓缩液处理技术

在传统浓缩液处理的过程中，往往很难解决高盐度的问题，这是由于浓缩液的成分复杂，很难析出盐分结晶所造成的。为了有效解决这个问题，专门研究出了浓缩液处理产酸和产碱工艺。在该工艺实际使用的过程中，由于其采用了具有分离功能的离子透析技术，相关操作更加简单，处理系统的构成也相对比较稳定，能够有效保证对浓缩液的处理效果。

3 工业危险废物处理技术展望

由于工业危险废物的来源和组成相对比较复杂，如果只是单纯采用一种处理技术，处理效果并不理想，需要对这些处置技术进行更加合理的应用。通过对传统危险废物处理技术进行有效的改进，对各种危险废物处理技术进行综合利用，可以进一步提升对各种危险废物的处理效果，还可以通过对减量预处理技术的应用，来减少对危险废物的处理规模，起到节省资源的目的。通过对焚烧飞灰进行减量化处理，可以进一步提升对污泥的利用率，降低危险废物处理过程中的费用支出，在提升资源使用率的同时，还可以进一步降低成本。在对危险废物进行预处理之后，可以使用回转窑分段煅烧技术，这样可以有效实现对废化学试剂、固体精馏残渣、矿物渣油的处理，并有效减少处理过程中烟气的排放，对二噁英等有效气体的排放，也可以起到减轻的作用。如果废物的成分比较复杂，可以直接使用等离子技术，可以直接实现对CO及H2的回收利用。在危险废物实际处理过程中，可以通过对碳酸化处置技术的应用，来有效减少对二氧化碳气体的排放，反应产物还可以直接作为建筑材料进行使用，从而实现对资源的高效利用。

微生物处理技术。该技术在实际使用的过程中，直接利用了微生物对物质的分解代谢作用，非常适合在有机物工业危险废物处理当中进行应用，处理效率相对较高，且在处理的过程中能够有效避免对环境造成二次污染，是一种很有发展前景的技术。