工業危險廢物處置技術及展望

劉憲敏

（臨汾市環境監察支隊，山西 臨汾 041000）

1 引言

隨著社會生產的不斷發展，工業危險廢物處置問題直接對公共環境衛生安全構成了非常直接的影響。我國作為世界最大的發展中國家，工業危險廢物處理問題突出，尤其在有毒化學品和重金屬污染處理方面，形式更加嚴峻。工業危險廢物的成分相對比較復雜，具有不同的化學、物理、生物特性，需要使用特殊技術進行處理。不同國家、不同地區受經濟發展水平、能源結構、自然條件的影響，科技發展極不平衡，對危險廢物處理技術的應用差異相對比較大。因此同一國家的不同地區需要結合本地自然、經濟、能源、產業結構實際，找到適合地區環境保護和產業發展的危廢處理技術。本文將對國內外危廢處理技術的發展利用情況做一些類比分析。

2 工業危險廢物處理技術

2.1 焚燒處理技術

焚燒處理是對工業危險廢物的一種普遍常用的處理技術，其處理效率相對比較高，焚燒后能夠減少危險廢物80%的體積，焚燒剩余物的體積相對比較小。根據發展中國家對焚燒技術的研究顯示，一個國家的堆肥利用率和焚燒率有著非常直接的關系，當前22個國家的堆肥技術還處于初級水平。雖然固體危險廢物燃燒技術處理效率相對較高，但在實際處理的過程中，會釋放出大量二噁英和呋喃，其毒性非常強。焚燒處理技術在歐美國家的應用較多。他們通過在焚燒過程中使用3T技術，對焚燒溫度、停留時間等進行合理的控制，能夠有效避免二噁英等有害氣體的產生，還可以實現對燃燒過程中產生的高溫氣體進行有效回收利用。焚燒過程中產生的熱量可以直接應用到發電過程中，如果產生的熱量相對比較小，則可以用來產生低壓水蒸氣[1]。隨著我國在焚燒處理技術的投入不斷增加，新型回轉式焚燒爐危險廢物處理技術已經成功投入應用，其比較適合對化學試劑、礦物油、涂料和染料的處理。富氧燃燒技術是最近幾年新出現的一種技術，并逐漸得到了相關人員的重視，其通過富氧燃燒可以有效減少煙氣當中的氮氣，燃燒效率也相對比較高，可以有效保證燃燒火焰的溫度，以及煙氣當中的二氧化碳和水分含量。我國相關專家對工業危險廢物當中重金屬的來源、危害以及焚燒處理對重金屬的遷移影響進行了比較細致的研究，通過對堿性鈣基物質的固化特性進行研究，提出了（CaH）2可以對底灰進行更進一步的處理。

2.2 固化處理技術

該技術在上世紀八十年代就已經被成功應用到了危險廢物的預處理過程中。剛開始是被應用到毒性較大物質的處理過程中，可以直接用于鉻渣、電鍍污泥、工藝廢渣的處理，該技術比較適合在重金屬處理當中進行應用。相關專家通過研究發現，固體焚燒物的燃燒飛灰當中具有較多的重金屬氧化物、氯化物和重金屬鹽。因其組成不同，在對其后續處理的過程中，就需要使用不同的處理方法，如水泥固化、玻璃固化和藥劑固化等，且處理產物可直接在水泥固化工程當中進行應用，能夠有效滿足安全填埋的相關要求。該技術在低含量污泥處理中的應用效果并不是非常好。我國專家對含油污泥進行了處置分析，并對固化劑、促凝劑進行了有效的篩選和優化，通過對處置結果分析可知，浸透液當中的Cu、Ni、As等物質含量符合我國相關標準要求，且污泥的含油量低、含水量高、顆粒適中，可以直接將污泥水泥固化成為磚頭，能夠有效滿足國家的相關要求，有效實現了污泥的重復使用。該技術非常適合在大規模油田污泥處理中進行應用，具有非常大的應用價值。

2.3 快速碳酸化處理技術

碳酸化是上個世紀由著名專家所提出來的，其可以直接將危險廢物暴露到高濃度二氧化碳環境當中，反應的速度也相對比較快，最初是在礦物碳酸化當中進行應用。很多有害物質可以直接與二氧化碳發生反應，尤其是工業反應之后的危險廢物，這些危險廢物當中往往包含較多的鋼鐵渣、電石渣、廢石灰等，尤其在廢棄建筑材料當中還包含較多的重金屬物質，通過碳酸反應可以有效去除80%的重金屬物質。我國相關專家對碳酸化處理工業危險廢物技術的反應機理進行了有效的研究，并對其工藝路線進行了詳細的闡述，成功使用碳酸化技術對17種工業危險廢物進行了處理，證實通過碳化反應，可以有效減少廢物當中鉛、鋇的浸出，砷、銅、鉬等大多數陰離子的含量基本保持不變，但銻和鉻的含量卻在一定程度上增加，能夠有效減少危險廢物當中重金屬的流動。在實際進行危險廢物處理之前，需要認真做好分類、篩選工作，這會在一定程度上增加處理成本。在我國當前工業生產的過程中，每年都會產生50萬噸左右的焚燒飛灰，其中具有一定量的重金屬。經過研究顯示，飛灰當中的氯化鈉、氯化鉀等元素對材料的腐蝕效果比較強，容易導致碳化飛灰結構疏松的現象，并最終導致其中部分重金屬材料流失。為了有效解決這個問題，在飛灰碳化之前，可以進行水洗處理，這樣可以有效降低飛灰的PH值以及其中重金屬的含量，其中鉛、銅、鋅元素的浸出量可以減少百分之九十九以上[2]。

2.4 等離子氣化技術

該技術是一種非常先進的技術，在使用過程中對環境的危害也相對較少，可以在高溫、缺氧的狀態下，將危險廢物處理成為一氧化碳和氫氣的混合可燃氣體。當前這種技術在農業秸稈資源化和城市垃圾處理當中的應用較多。該技術在西方國家的應用較多，可用于處理石油、化工煉油廢物、建筑垃圾、醫療廢物等，可以在高溫的狀態下完成分解、蒸發、熱解和氧化工程，但其對生產設備要求比較高。

2.5 超臨界水氧化法

該技術在西方發達國家的應用較多，如對有機廢物、生物污泥、塑料處理的應用。美國專門建成了一座超臨界水處理裝置，并成功用于對長鏈有機物和胺類有機物的處理，該技術方法是針對處理有毒、難降解有機物發展起來的。通過該技術的應用，可以有效對油泥當中的原油進行回收，對油污泥當中原油的除去率可以達到90%以上，這和原油的成分有著非常直接的關系。我國專家對SCWO處理固體危險廢物進行了綜合的研究，結果發現在介質當中含有2%左右的有機質的時候，通過氧化過程就可以直接實現自熱，能夠有效減少在處理過程中對能源的消耗，非常適合在污泥處理中進行應用，對有機碳的處理率可以保持在99.9%以上，總金屬去除率可以保持在92.5%以上，非常適合在污泥發電場進行應用[3]。

2.6 濃縮液處理技術

在傳統濃縮液處理的過程中，往往很難解決高鹽度的問題，這是由于濃縮液的成分復雜，很難析出鹽分結晶所造成的。為了有效解決這個問題，專門研究出了濃縮液處理產酸和產堿工藝。在該工藝實際使用的過程中，由于其采用了具有分離功能的離子透析技術，相關操作更加簡單，處理系統的構成也相對比較穩定，能夠有效保證對濃縮液的處理效果。

3 工業危險廢物處理技術展望

由于工業危險廢物的來源和組成相對比較復雜，如果只是單純采用一種處理技術，處理效果并不理想，需要對這些處置技術進行更加合理的應用。通過對傳統危險廢物處理技術進行有效的改進，對各種危險廢物處理技術進行綜合利用，可以進一步提升對各種危險廢物的處理效果，還可以通過對減量預處理技術的應用，來減少對危險廢物的處理規模，起到節省資源的目的。通過對焚燒飛灰進行減量化處理，可以進一步提升對污泥的利用率，降低危險廢物處理過程中的費用支出，在提升資源使用率的同時，還可以進一步降低成本。在對危險廢物進行預處理之后，可以使用回轉窯分段煅燒技術，這樣可以有效實現對廢化學試劑、固體精餾殘渣、礦物渣油的處理，并有效減少處理過程中煙氣的排放，對二噁英等有效氣體的排放，也可以起到減輕的作用。如果廢物的成分比較復雜，可以直接使用等離子技術，可以直接實現對CO及H2的回收利用。在危險廢物實際處理過程中，可以通過對碳酸化處置技術的應用，來有效減少對二氧化碳氣體的排放，反應產物還可以直接作為建筑材料進行使用，從而實現對資源的高效利用。

微生物處理技術。該技術在實際使用的過程中，直接利用了微生物對物質的分解代謝作用，非常適合在有機物工業危險廢物處理當中進行應用，處理效率相對較高，且在處理的過程中能夠有效避免對環境造成二次污染，是一種很有發展前景的技術。

4 結語

隨著我國對環境保護力度的加大，對工業危險廢物的處理提出了更高的要求。針對當前工業危險廢物處理過程中，出現的問題，應該高度重視，認真分析研究，并加強對相關處理技術的研發，根據處理物和處理要求的不同，采用不同的處理技術，最大程度保證技術的實際使用效果。