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危險廢物處理處置技術(shù)
1、預處理技術(shù)
危險廢物的預處理一般是采用物理、化學(xué)、生物的方法改變廢物的物理化學(xué)特性,使之便于進(jìn)一步的處理或者將有害物質(zhì)轉化為無(wú)害的終產(chǎn)物。
(1)物理處理
物理處理是利用各種相分離(如重選、浮選、電選等)及固化技術(shù),目前固化/穩定化技術(shù)是常用的物理方法,它是工業(yè)危險廢物安全填埋的必要步驟,將工業(yè)危險廢物中的污染組分采用固化基材將廢物固定或包覆來(lái)減少廢物有害成分的浸出毒性,減小廢物的遷移性,降低對周?chē)h(huán)境的污染。而且現在采用的新型固化基材,很好地改善了傳統固化法使廢物容積增大的缺陷。
(2)化學(xué)處理
化學(xué)處理是采用化學(xué)方法(如氧化還原處理技術(shù)、油水分離技術(shù)、中和處理技術(shù))將有害物質(zhì)轉化為無(wú)害的終產(chǎn)物,或將其轉變成為適于進(jìn)一步處理、處置的形態(tài)。其目的在于改變處理物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),降低它的危害性。常作為危險廢物終處置前的預處理措施。但反應過(guò)程比較復雜,比較難以掌控,另外成本太高,不適合大規模處理。
(3)生物處理
生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機物,從而可以被土壤和水體所接受。常用的方法有活性污泥法、氣化池法、氧化塘法、堆肥法等。與化學(xué)處理方法相比,生物處理在經(jīng)濟上一般比較便宜,對環(huán)境的影響更小,應用更普遍。但處理過(guò)程所需時(shí)間長(cháng),處理效率不夠穩定。
2、安全填埋
安全填埋是對經(jīng)過(guò)前處理(如脫水、中和、堆肥、固化和穩定化)的廢物采用工程措施來(lái)控制、減少和消除危險廢物的危害。適用于不能回收利用其有用成分,不能回收利用其能量的危險廢物,包括危險廢物焚燒處理產(chǎn)生的飛灰和殘渣、生活垃圾焚燒飛灰等。
填埋法作為終處置手段,由于其適于處置多種類(lèi)型的固體廢物,工藝比較簡(jiǎn)單,在國內外得到廣泛應用。但填埋法也存在一些環(huán)境問(wèn)題:先,就是填埋過(guò)程中,由于雨水的沖刷、地表水和地下水的浸泡以及發(fā)酵作用而產(chǎn)生一種含有多種有害物質(zhì)的滲濾液,對周?chē)叵滤嬖诖蟮碾[患,容易產(chǎn)生二次污染;其次,填埋場(chǎng)占用大量的土地;再次,安全填埋場(chǎng)的建設要求十分嚴格,并且要求在封場(chǎng)后至少持續維護管理20年,所以安全填埋場(chǎng)的造價(jià)和運行費用都非常昂貴;后,填埋場(chǎng)的工業(yè)廢物的存在年限可能遠遠超過(guò)安全填埋場(chǎng)的人工鋪設材料的使用壽命,故而也存在著(zhù)一定的環(huán)境風(fēng)險。同時(shí)也不能達到減容化和資源化的目的。
3、焚燒法
焚燒法是高溫分解和深度氧化的綜合過(guò)程。通過(guò)焚燒可以使可燃性的危險廢物氧化分解,達到減少容積,去除毒性,回收能量及副產(chǎn)品的目的。焚燒法適用于處置當前經(jīng)濟和技術(shù)條件限制下、不能再循環(huán)、再利用或直接安全填埋的危險廢物。焚燒可以處置含有熱值的有機物并回收其熱能,也可以通過(guò)殘渣熔融使重金屬元素穩定化,是同時(shí)實(shí)現減量化、無(wú)害化和資源化的一種重要處置手段。危險廢物的焚燒過(guò)程比較復雜。由于危險廢物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)比較復雜,對于同一批危險廢物,其組成、熱值、形狀和燃燒狀態(tài)都會(huì )隨著(zhù)時(shí)間與燃燒區域的不同而有較大的變化,同時(shí)燃燒后所產(chǎn)生的廢氣組成和廢渣性質(zhì)也會(huì )隨之改變。因此,危險廢物的焚燒設備適應性強,操作彈性大,并有在一定程度上自動(dòng)調節操作參數的能力。
一般來(lái)說(shuō),差不多所有的有機性危險廢物都可用焚燒法處理,而且好是用焚燒法處理。而對于某些特殊的有機性危險廢物,只適合用焚燒法處理,如石化工業(yè)生產(chǎn)中某些含毒性中間副產(chǎn)物等。焚燒法的優(yōu)點(diǎn)在于能迅速而大幅度地減少可燃性危險廢物的容積。如在一些新設計的焚燒裝置中,焚燒后的廢物容積只是原容積的5%或更少。一些有害廢物通過(guò)焚燒處理,可以破壞其組成結構或殺滅病原菌,達到、除害的目的。此外,通過(guò)焚燒處理還可以提供熱能。
焚燒法的缺點(diǎn):一是危險廢物的焚燒會(huì )產(chǎn)生大量的酸性氣體和未完全燃燒的有機組分及爐渣,如將其直接排入環(huán)境,必然會(huì )導致二次污染;二是此法的投資及運行管理費高,為了減少二次污染,要求焚燒過(guò)程設有控制污染設施和復雜的測試儀表,這又進(jìn)一步提高了處理費用。
4、綜合利用技術(shù)
綜合利用是實(shí)現危險廢物資源化、減速量化的重要手段之一,目前危險廢物綜合利用的方法主要有溶劑的再生、油脂的再生、燃料的利用和金屬的回收等。我國目前部分城市已建設危險廢物綜合利用處置的企業(yè),例如珠海安能環(huán)??萍加邢薰镜木C合利用設施,可對廢礦物油、廢濁刻液、污泥、退錫廢液、含熔劑廢物和廢線(xiàn)路板進(jìn)行回收利用處置,降低對環(huán)境污染的同時(shí),又帶來(lái)了經(jīng)濟效益。
一般固廢處理技術(shù)分類(lèi):
固廢處理技術(shù)分類(lèi)壓實(shí)技術(shù) 壓實(shí)是一種通過(guò)對廢物實(shí)行減容化、降低運輸成本、延長(cháng)填埋壽命的預處理技術(shù),壓實(shí)是一種普遍采用的固體廢棄物的預處理方法,如汽車(chē)、易拉罐、塑料瓶等通常采用壓實(shí)處理,適于壓實(shí)減少體積處理的固體廢棄物,不宜采用壓實(shí)處理,某些可能引起操作問(wèn)題的廢棄物,如焦油、污泥或液體物料,一般也不宜作壓實(shí)處理。 破碎技術(shù) 為了使進(jìn)入焚燒爐、固體廢物資源化、堆肥系統等廢棄物的外形減小,預先對固體廢棄物進(jìn)行破碎處理,經(jīng)過(guò)破碎處理的廢物,由于消除了大的空隙,不僅尺寸大小均勻,而且質(zhì)地也均勻,在填埋過(guò)程中壓實(shí)。固體廢棄物的破碎方法很多,主要有沖擊破碎、剪切破碎、擠壓破碎、摩擦破碎等此外還有專(zhuān)有的低溫破碎和混式破碎等。
一般固廢特性:
從固體廢棄物與環(huán)境、資源、社會(huì )的關(guān)系分析,固體廢棄物具有污染性、資源性和社會(huì )性。
(1)污染性
固體廢棄物的污染性表現為固體廢棄物自身的污染性和固體廢棄物處理的二次污染性。固體廢棄物可能含有毒性、燃燒性、爆炸性、放射性、腐蝕性、反應性、性與致病性的有害廢棄物或污染物、甚至含有污染物富集的生物,有些物質(zhì)難降解或難處理、固體廢棄物排放數量與質(zhì)量具有不確定性與隱蔽性,固體廢棄物處理過(guò)程生成二次污染物,這些因素導致固體廢棄物在其產(chǎn)生、排放和處理過(guò)程中對視角和生態(tài)環(huán)境造成污染,甚至對身心健康造成危害,這說(shuō)明固體廢棄物具有污染性。
(2)資源性
固體廢棄物的資源性表現為固體廢棄物是資源開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)物和固體廢棄物自身具有一定的資源價(jià)值。固體廢棄物只是一定條件下才成為固體廢棄物,當條件改變后,固體廢棄物有可能重新具有使用價(jià)值,成為生產(chǎn)的原材料、燃料或消費物品,因而具有一定的資源價(jià)值及經(jīng)濟價(jià)值。
需要指出的是,固體廢棄物的經(jīng)濟價(jià)值不一定大于固體廢棄物的處理成本,總體而言,固體廢棄物是一類(lèi)低品質(zhì)、低經(jīng)濟價(jià)值資源。
(3)社會(huì )性
固體廢棄物的社會(huì )性表現為固體廢棄物產(chǎn)生、排放與處理具有廣泛的社會(huì )性。一是社會(huì )每個(gè)成員都產(chǎn)生與排放固體廢棄物,二是固體廢棄物產(chǎn)生意味著(zhù)社會(huì )資源的消耗,對社會(huì )產(chǎn)生影響,三是固體廢棄物的排放、處理處置及固體廢棄物的污染性影響他人的利益,即具有外部性(外部性是指活動(dòng)主體的活動(dòng)影響他人的利益。當損害他人利益時(shí)成為負外部性,當增大他人利益時(shí)稱(chēng)為正外部性。固體廢棄物排放與其污染性具有負外部性,固體廢棄物處理處置具有正外部性),產(chǎn)生社會(huì )影響,這說(shuō)明,無(wú)論是產(chǎn)生、排放還是處理,固體廢棄物事務(wù)都影響每個(gè)社會(huì )成員的利益。固體廢棄物排放前屬于私有品,排放后成為公共資源。
(4) 兼有廢物和資源的雙重性,固體廢物一般具有某些工業(yè)原材料所具有的物理化學(xué)特性,較廢水、廢氣易收集、運輸、加工處理,可回收利用。固體廢物是在錯誤時(shí)間放在錯誤地點(diǎn)的資源,具有鮮明的時(shí)間和空間特征。
(5) 富集多種污染成分的終態(tài),污染環(huán)境的源頭 廢物往往是許多污染成分的終級狀態(tài)。一些有害氣體或飄塵,通過(guò)治理,終富集成為固體廢物;廢水中的一些有害溶質(zhì)和懸浮物,通過(guò)治理,終被分離出來(lái)成為污泥或殘渣;一些含重金屬的可燃固體廢物,通過(guò)焚燒處理,有害金屬濃集于灰燼中。這些“終態(tài)”物質(zhì)中的有害成分,在長(cháng)期的自然因素作用下,又會(huì )轉入大氣、水體和土壤,成為大氣、水體和土壤環(huán)境的污染“源頭”。
(6) 所含有害物呆滯性大、擴散性大固態(tài)的危險廢物具有呆滯性和不可稀釋性,一般情況下進(jìn)入水、氣和土壤環(huán)境的釋放速率很慢。土壤對污染物有吸附作用,導致污染物的遷移速度比土壤水慢的多,大約為土壤水運移速度的1/(1~500)。
(7) 危害具有潛在性、長(cháng)期性和災難性 由于污染物在土壤中的遷移是一個(gè)比較緩慢的過(guò)程,其危害可能在數年以至數十年后才能發(fā)現,但是當發(fā)現造成污染時(shí)已造成難以挽救的災難性成果。從某種意義上講,固體廢物特別是危害廢物對環(huán)境造成的危害可能要比水、氣造成的危害嚴重得多。
固體廢棄物的處理通常是指物理、化學(xué)、生物、物化及生化方法把固體廢物轉化為適于運輸、貯存、利用或處置的過(guò)程,固體廢棄物處理的目標是無(wú)害化、減量化、資源化。有人認為固體廢物是“三廢”中難處置的一種,因為它含有的成份相當復雜,其物理性狀(體積、流動(dòng)性、均勻性、粉碎程度、水份、熱值等)也千變萬(wàn)化,要達到上述“無(wú)害化、減量化、資源化”目標會(huì )遇到相當大的麻煩,一般防治固體廢物污染方法是要控制其產(chǎn)生量,例如,逐步改革城市燃料結構(包括民用工業(yè))控制工廠(chǎng)原料的消耗,定額提高產(chǎn)品的使用壽命,提高廢品的回收率等;其次是開(kāi)展綜合利用,把固體廢物作為資源和能源對待,實(shí)在不能利用的則經(jīng)壓縮和處理后成為終態(tài)固體廢物,然后再填埋和沉海,主要采用的方法包括壓實(shí)、破碎、分選、固化、焚燒、生物處理等。
所以污泥不經(jīng)妥善處理而任意排放和堆置,必將對周?chē)h(huán)境造成嚴重的污染,使已建成的污水廠(chǎng)不能充分發(fā)揮其消除環(huán)境污染的作用。污泥綜合利用,是污泥經(jīng)過(guò)處理,以達到減量化、穩定化和無(wú)害化,然后加以利用。
污泥堆肥是利用在好氧條件下,利用好氧的嗜溫菌、嗜熱菌的作用,將污泥中有機物分解,并殺滅病菌、卵和病毒,提高污泥肥分,產(chǎn)生的肥料用于園藝和農業(yè)目的,是—種無(wú)害化、減容化、穩定化的綜合處理技術(shù)。
污泥制磚的方法主要有兩種:—種是用干化污泥直接制磚;;另—種是用污泥焚燒灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時(shí),應對污泥的成分進(jìn)行適當調整,使其成分與制磚黏土的化學(xué)成分相當。當污泥與黏土按質(zhì)量比1:10配料時(shí),污泥磚可達到普通紅磚的強度。該污泥磚制造方式,由于受坯體有機揮發(fā)分成分含量的限制(達到—定限度會(huì )導致燒結開(kāi)裂,影響磚塊質(zhì)量),污泥摻和比很低,因此從黏土磚施用限制要求來(lái)看,已經(jīng)難成為—種適宜的污泥制造建材方法。利用污泥焚燒灰渣制磚時(shí),灰渣的化學(xué)成分與制磚黏土黏土等的化學(xué)成分比較接近。因此,可通過(guò)兩種途徑實(shí)現燒結磚制造:—為與摻和料混合燒磚;二為不加摻和劑單燒磚。
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