危险废物处理处置技术分析
2021-12-19龚敏
龚 敏
(湖南省怀化市生态环境局,湖南 怀化 418000)
1 引言
随着社会的发展,环境问题已成为经济发展中探讨的重点问题之一。在环境保护工作中,生产废物的回收处理与利用也成为当前的热门研究领域,其中,危险废物的处理处置尤为关键,因其对生态环境和人体健康影响较大,所以需要根据实际情况选择适合的处理方法,以此降低危害。
2 危险废物概述
危险废物,是指被列入国家危险废物名录或符合国家相关鉴别标准和方法所认定的具有危险特性的固体废物,此类废物具有腐蚀性、毒性、易燃性、感染性等特性。目前,危险废物可分为医疗废物、含铬废物、无机氰化物废物等46类,共479种。其中,无机氧化物、废酸、废碱、含铜废物、无机氰化物占危险废物总量的55%以上。
危险废物的特性主要表现在:第一,资源浪费。危险废物多来自于工业生产、医疗器械和工程建设等行业,而生产中产生的钢材废渣、变质废弃药品和废旧建筑钢材等是一种资源浪费。第二,环境污染。通过掩埋或焚烧等方式对危险废物进行处理,均会对土壤、空气和水资源造成不同程度的污染。第三,危害人体健康。土壤、空气和水资源与人们的生活密不可分,这些环境一旦受到污染,未知的危险源就会进入人体,破坏代谢功能,严重时会使人们患有败血病或肺结核等疾病[1]。
3 危险废物处理处置技术
3.1 综合利用
在确定危险废物处理处置方案时,必须先对危险废物的构成进行分析,再通过专业的处理以实现回收利用的目的。对于危险废物的回收再利用多集中于金属、废油、废有机溶剂和废旧家电等,在实际处理时,需依据类别采用差异化的处置方法。例如,对于废旧金属,可采用中和、还原、沉淀分离等途径予以处理;对于废旧家电,则需先拆卸和破碎后,再通过磁选和电选等物理方法进行回收;对于废有机溶剂和废油,可通过冷却和蒸馏等处置方法进行处理[2]。目前,我国危险废物的回收再利用的效率较低,缺乏对处置技术的深入研究。在实际工作中,会出现因处理不当而造成的资源浪费和二次污染等问题,因此,必须提高对危险废物的处置方法。
3.2 预处理技术
预处理技术分为化学处理技术、物理处理技术和生物处理技术,三种技术的特点对比如表1所示。
表1 危险废物处理技术的特点比较
3.2.1 化学处理技术
化学处理就是利用化学反应对危险废物中的有害成分进行中和、破坏等,弱化其危害性。常见的化学处理方法有酸碱中和、氧化还原等,其对于重金属废液、酸性废液的处理效果较好[3]。
3.2.2 物理处理技术
物理处理就是采用物理方法对危险废物进行吸附、萃取,分离出其中的有害成分,并改变其形态结构,以减轻迁移性,为危险废物的运输、存储和利用创造有利条件。常见的物理处理方法有陶瓷固化、冷却等,其对于石棉或工业废渣的处理效果较为理想[4]。
3.2.3 生物处理技术
生物处理就是通过微生物降解对危险废物中的有害物质进行分解,常见的处理方法有活性污泥、生物滤池等,其对于有机废液和有机废水的处理效果较好。但此方法存在一定缺陷,即处理周期较长,不能保证最终的处理效果。
3.3 最终处理技术
3.3.1 焚烧处理
焚烧处理就是将危险废物通过专业的运输设备投入焚烧炉中,在850 ℃的环境中持续燃烧,直至其分解为可燃性气体和炉渣。而燃烧过程中产生的可燃性气体在二燃室中再经过1 100 ℃燃烧可有效处置95%及以上的有机物。焚烧处理既达到了减小危险废物的体积,又达到了减量化和无害化的目标[5]。
3.3.2 填埋处理
填埋处理系统包括防渗系统、防雨排水系统、检测系统、渗滤液处置系统等,是危险废物终端处理的重要途径。该技术的优点为操作流程简单,即对危险废物进行简单处置后便可直接进行填埋,缺点是因填埋场占地面积大,建设与后期维护成本较高。
3.3.3 海洋处理
海洋处理技术主要包括海洋倾倒和远洋焚烧两种。海洋倾倒是借助海洋微生物环境和化学反应来降低危险废物的有害性,而远洋焚烧是借助焚烧船进行焚烧,再通过净化和冷凝法对焚烧产生的有害气体进行处理,然后分别将冷凝液和残渣投入海洋中,将气体排放至大气环境中。该技术的适用范围有一定局限性,多用于液态有机废弃物、化合物或能量较高的危险废物处理[6]。
3.3.4 深井灌注
深井灌注就是将经过处理已变为液态的废物注入矿脉层可渗透性岩层中,因该岩层与地下水隔绝,不会对地下水环境造成污染。但应用该技术的重要前提是,待处理地层必须符合危险废物的处置条件,且废物、岩层间的液体等有较大的相容空间。例如,对石灰岩和白云岩层进行处理,则要求岩层中必须分布大量的空穴型孔隙或裂缝,并有断裂层,方能容纳废液。
4 实例分析
某公司是一家具有《危险废物经营许可证》的专业从事工业危险废弃物处置的单位,可收集、储存及处置有机溶剂废物、废矿物油、涂料废物、有机树脂类废物、焚烧处理残渣、废酸、废碱等30类危险废物。该企业根据业务范围内常见的危险废物特征决定采用水泥回转窑协同处置危险废物,因此,产排污集中在以下三个环节:
(1)原料存储。废有机溶剂挥发会产生VOCs,可先采用活性炭对其进行处理后再通过通风系统有序排放,经检测浓度为1.81 mg/m3,VOCs总产量达2.80 t,排放量为2.24 t,VOCs的去除率为20%。
(2)预处理。储罐清洗废水及污泥渗滤液,要按照危险废物标准投入至水泥窑进行焚烧处理。
(3)水泥窑协同处置。对烟尘、HCl、HF、二噁英等大气污染物进行跟踪监测,由监测结果可见各类污染物的排放浓度符合现行排放标准。
该企业处置的危险废物中主要的污染因子为有机物和重金属,但因危险废物的来源复杂,构成差异大,采用单一化验开展化学成分、热值和物化性能分析,不能准确统计水泥回转窑中的重金属含量。因此,该企业进行了优化处理,针对危险废物处理全过程的物料平衡进行污染因子分析。在预处理环节,危险废物混配后进入水泥回转窑,在1 450 ℃碱性环境中停留,时间约为3 s,其中的有机物均转化为CO2、H2O等无机气体。同时,无机成分经过固化和稳定化后进入水泥熟料,经检测可知重金属含量符合要求,危险废物的协同处置也完全达标。
5 结语
综上所述,危险废物对于社会发展和环境有较大的危害性,由于危险废物种类较多,数量较大,覆盖面较广,若不对其进行科学处理,则会造成生态环境污染,甚至危害人体健康。对此,需注重危险废物的处理处置技术的研究和实践总结,要严格掌控危险废物的源头,以此提升危险废物的综合利用水平,改善处置效果,为构建节约型社会而努力。