工業危險廢物處理及綜合利用措施分析

收稿日期：2024-03-28

作者簡介：蘇朗榮（1989—），男，廣東中山人，工程師。研究方向：環保咨詢。

摘要：隨著工業的快速發展，人們的生活水平逐漸提高，但環境污染風險增加。要想促進社會經濟高質量發展，保障居民生活品質，要加強對工業危險廢物的科學處理，實現綜合利用，提高資源循環利用率。結合工業危險廢物的特點，分析我國工業危險廢物產生及處置現狀，綜述工業危險廢物處理及綜合利用技術，以期為工業危險廢物科學處理提供更多支持。

關鍵詞：工業危險廢物；科學處理；綜合利用

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）05-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.05.033

Analysis of Industrial Hazardous Waste Treatment and Comprehensive Utilization Measures

SU Langrong

（Guangzhou Guohuan Environmental Protection Technology Development Co.， Ltd.， Guangzhou 510280， China）

Abstract： With the rapid development of industry， people’s living standards are gradually improving， but the risk of environmental pollution is increasing. In order to promote high-quality socio-economic development and ensure the quality of life of residents， it is necessary to strengthen the scientific treatment of industrial hazardous waste， achieve comprehensive utilization， and improve resource recycling efficiency. Based on the characteristics of industrial hazardous waste， the current situation of industrial hazardous waste generation and disposal is analyzed in China， and the technology of industrial hazardous waste treatment and comprehensive utilization is summarized， in order to provide more support for the scientific treatment of industrial hazardous waste.

Keywords： industrial hazardous waste; scientific treatment; comprehensive utilization

危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據國家規定鑒別的具有危險性的固體廢物，一般具有較強的腐蝕性、毒性及感染性，對人體健康危害極大[1]。危險廢物造成的環境污染主要表現在水、土壤和大氣等方面，若隨意丟棄危險廢物，則勢必會導致有害物質進入環境，最終進入食物鏈，對動植物的生命健康造成極大威脅。為了保障社會經濟可持續發展，要積極探索科學有效的工業危險廢物處理及綜合利用技術，盡可能地實現廢物的科學處理和資源化利用。

1 工業危險廢物的特點

工業推動社會經濟的繁榮發展，但工業危險廢物的產生與排放對環境造成極大危害，其中包含廢金屬、廢塑料和廢設備等。部分工業危險廢物含有有毒成分，對環境安全與人體健康構成嚴重威脅。工業危險廢物成分復雜，種類繁多，管理與處置任務極為艱巨。工業危險廢物不乏重金屬、有機溶劑及其他污染物，一旦處理不當或者直接排放到環境中，會對水、土壤和大氣造成嚴重污染。

2 我國工業危險廢物產生及處置現狀

我國工業危險廢物產生量大，涉及諸多行業，如化學品生產、石油加工、金屬處理、采礦、機械制造及醫藥生產等。據統計，2022年，我國工業危險廢物產生量達到9 514.8萬t[2]。隨著環境保護力度的提升，工業危險廢物得到有效處置，從而實現資源化利用，減少二次污染。近年來，公眾環境保護意識不斷增強，政府對環境的治理力度日益加大，工業危險廢物的處置措施發生巨大變革，更加注重對廢物的科學處理和綜合利用。2017—2023年，我國工業危險廢物綜合利用處置量如圖1所示。數據顯示，2022年，我國工業危險廢物綜合利用處置量達到9 443.9萬t。

3 工業危險廢物處理及綜合利用技術

3.1 焚燒法

焚燒法是通過高溫燃燒將工業危險廢物轉化為少量的灰燼和氣體，能夠有效減少廢物的體積和毒性[3-5]。焚燒法能夠為環境減負，但會排放二噁英和呋喃等有毒有害氣體。高效的焚燒技術需要控制燃燒條件，確保工業危險廢物中有害成分的徹底分解。溫度、時間和湍流是控制焚燒效率的關鍵，提高溫度，延長廢物在爐內的停留時間，增強燃燒室內的湍流，能夠有效減少有害氣體生成。此外，富氧燃燒技術、回轉窯焚燒爐等的應用為提升燃燒效率和減少污染物排放開辟新途徑。富氧燃燒技術通過提高氧氣濃度來加強燃燒，既能提升燃燒溫度，又可以減少煙氣的氮氧化物（NOx）含量，有效減少NOx的排放。同時，廢物焚燒處理過程可以回收熱量，減少能源消耗，并將熱能轉化為電能或用于其他用途。焚燒后的底灰含有重金屬等有毒成分，其處理非常關鍵。采用鈣基物質對底灰進行固化，可以減少重金屬流失，使有害物質穩定化，減少對環境的二次污染。

3.2 固化法

固化法適用于處理含有高毒性物質的工業危險廢物，如鉻渣、電鍍污泥等，效果顯著。固化處理的核心是將流動性強或分散性高的廢物轉變為穩定性高、密度大的固態形式，以減少其對環境的潛在威脅。根據廢物的具體成分，選擇合適的固化法，如水泥固化法、玻璃固化法和化學藥劑固化法等。其中，水泥固化法操作簡便，成本低廉，應用廣泛[6-9]。添加水泥作為固化劑，可以將重金屬固化在固體基質中，防止其在環境中擴散或流失。固化產物含有大量的重金屬氧化物和鹽類，適當處理后可以滿足安全填埋或綜合利用要求，例如，可以用于制作建筑材料。然而，部分污泥的物理和化學性質差異大，導致固化處理效果不理想，需要采取其他處置措施。含油污泥可利用固化劑和促凝劑進行處理，提高固化效果。經處理，污泥中銅、鎳和砷等有害物質的含量可以符合相關國家標準，污泥的含油量和含水量降低，適宜固化成磚，從而實現廢物再利用。

3.3 離子交換法

離子交換法借助固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，達到提取或去除溶液中某些離子的目的。對于含高鹽分液體的工業危險廢物，傳統方法在處理時面臨諸多挑戰，高鹽分液體較為復雜，鹽分結晶和分離困難。離子交換法能有效處理高鹽分的濃縮液，利用離子交換分離液體中的鹽分，從而簡化處理過程，提高處理效率，保證系統穩定性，同時顯著提升濃縮液處理效果。隨著離子交換法的不斷完善和廣泛應用，其在工業危險廢物處理中的作用越來越重要。

3.4 快速碳酸化法

快速碳酸化法是將工業危險廢物置于含高濃度CO2的環境，實現廢物中有害物質的快速轉化和固定[10-12]。該技術最初應用于礦物碳酸化領域，如今已廣泛應用于處理含重金屬的工業廢物，如鋼渣、電石渣和廢石灰等。快速碳酸化法反應速度快，能在較短時間內有效去除廢物中的大量重金屬。碳酸化處理可以去除多達80%的重金屬，尤其是對鉛、鋇等元素的去除效果顯著。值得注意的是，廢物中銻、鉻的含量會因碳酸化處理而增加。因此，不同類型的廢物需要進行詳細分析和適當預處理。當前，快速碳酸化法已經應用于多種工業危險廢物的處理中，碳酸化處理不僅能有效減少廢物中鉛、鋇的浸出量，還能在保持砷、銅、鉬等元素含量穩定的同時，實現重金屬安全固定。為了更好地應用該技術，工業危險廢物需要進行預處理，正確進行分類和篩選，提高處理效率，降低整體成本。我國每年產生大量焚燒飛灰，飛灰含有氯化鈉、氯化鉀等鹽類，會加速材料腐蝕，導致結構疏松和重金屬流失。因此，碳酸化處理前，要做好水洗，有效降低飛灰pH，顯著減少鉛、銅和鋅等重金屬的浸出量。

3.5 超臨界水氧化法

超臨界水氧化法主要用于處理長鏈有機物、胺類有機物、生物污泥及部分塑料。超臨界水氧化法利用超臨界水的獨特性質，在超臨界點以上，水的溶解度大增，使得有機物在水中的溶解度和反應性大幅提高，從而高效、快速地對含油污泥中的原油進行分解和回收。工業危險廢物含有約2%的有機質時，超臨界水氧化過程可實現自熱，大大減少能源需求。超臨界水氧化法適用于處理含高有機物的污泥，如污水處理廠的生物污泥。由此可見，超臨界水氧化法為工業危險廢物處理及綜合利用提供高效、環保的解決方案[13-15]。

3.6 等離子氣化法

等離子氣化法環境影響小，受到廣泛歡迎。等離子氣化法通過高溫缺氧環境將工業危險廢物轉化為CO、H2等可燃氣體，有效解決傳統廢物處理的環境問題。目前，等離子氣化法主要用于農業秸稈的資源化處理和城市垃圾處理。國際上，等離子氣化法廣泛應用于多種廢物處理，如化工廢物、建筑垃圾及醫療廢物等，通過高溫作用完成廢物的分解、蒸發、熱解和氧化等過程，有效減少廢物體積和有害成分，同時生成的可燃氣體可作為能源再利用。等離子氣化法在處理效率和環境保護方面具有明顯優勢，但設備要求較高，需要特殊材料和技術支持，以耐受極高的操作溫度。等離子氣化法為廢物處理和能源回收提供一種新途徑，但推廣應用時要考慮技術經濟性和設備可靠性等因素，以確保處理效能最大化。

4 結語

工業危險廢物是工業生產活動的副產物，環境污染風險高，如果不能科學處理這些廢物，必然會對環境造成污染，最終危及人體健康。因此，未來要加大研發力度，推廣應用新技術，對工業危險廢物進行科學處理與綜合利用，以避免對環境造成危害，同時實現資源循環利用。

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