危险废物处理处置技术
1、预处理技术
危险废物的预处理一般是采用物理、化学、生物的方法改变废物的物理化学特性,使之便于进一步的处理或者将有害物质转化为无害的终产物。
(1)物理处理
物理处理是利用各种相分离(如重选、浮选、电选等)及固化技术,目前固化/稳定化技术是常用的物理方法,它是工业危险废物安全填埋的必要步骤,将工业危险废物中的污染组分采用固化基材将废物固定或包覆来减少废物有害成分的浸出毒性,减小废物的迁移性,降低对周围环境的污染。而且现在采用的新型固化基材,很好地改善了传统固化法使废物容积增大的缺陷。
(2)化学处理
化学处理是采用化学方法(如氧化还原处理技术、油水分离技术、中和处理技术)将有害物质转化为无害的终产物,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。其目的在于改变处理物质的化学性质,降低它的危害性。常作为危险废物终处置前的预处理措施。但反应过程比较复杂,比较难以掌控,另外成本太高,不适合大规模处理。
(3)生物处理
生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而可以被土壤和水体所接受。常用的方法有活性污泥法、气化池法、氧化塘法、堆肥法等。与化学处理方法相比,生物处理在经济上一般比较便宜,对环境的影响更小,应用更普遍。但处理过程所需时间长,处理效率不够稳定。
2、安全填埋
安全填埋是对经过前处理(如脱水、中和、堆肥、固化和稳定化)的废物采用工程措施来控制、减少和消除危险废物的危害。适用于不能回收利用其有用成分,不能回收利用其能量的危险废物,包括危险废物焚烧处理产生的飞灰和残渣、生活垃圾焚烧飞灰等。
填埋法作为终处置手段,由于其适于处置多种类型的固体废物,工艺比较简单,在国内外得到广泛应用。但填埋法也存在一些环境问题:先,就是填埋过程中,由于雨水的冲刷、地表水和地下水的浸泡以及发酵作用而产生一种含有多种有害物质的渗滤液,对周围地下水存在大的隐患,容易产生二次污染;其次,填埋场占用大量的土地;再次,安全填埋场的建设要求十分严格,并且要求在封场后至少持续维护管理20年,所以安全填埋场的造价和运行费用都非常昂贵;后,填埋场的工业废物的存在年限可能远远超过安全填埋场的人工铺设材料的使用寿命,故而也存在着一定的环境风险。同时也不能达到减容化和资源化的目的。
3、焚烧法
焚烧法是高温分解和深度氧化的综合过程。通过焚烧可以使可燃性的危险废物氧化分解,达到减少容积,去除毒性,回收能量及副产品的目的。焚烧法适用于处置当前经济和技术条件限制下、不能再循环、再利用或直接安全填埋的危险废物。焚烧可以处置含有热值的有机物并回收其热能,也可以通过残渣熔融使重金属元素稳定化,是同时实现减量化、无害化和资源化的一种重要处置手段。危险废物的焚烧过程比较复杂。由于危险废物的物理性质和化学性质比较复杂,对于同一批危险废物,其组成、热值、形状和燃烧状态都会随着时间与燃烧区域的不同而有较大的变化,同时燃烧后所产生的废气组成和废渣性质也会随之改变。因此,危险废物的焚烧设备适应性强,操作弹性大,并有在一定程度上自动调节操作参数的能力。
一般来说,差不多所有的有机性危险废物都可用焚烧法处理,而且好是用焚烧法处理。而对于某些特殊的有机性危险废物,只适合用焚烧法处理,如石化工业生产中某些含毒性中间副产物等。焚烧法的优点在于能迅速而大幅度地减少可燃性危险废物的容积。如在一些新设计的焚烧装置中,焚烧后的废物容积只是原容积的5%或更少。一些有害废物通过焚烧处理,可以破坏其组成结构或杀灭病原菌,达到、除害的目的。此外,通过焚烧处理还可以提供热能。
焚烧法的缺点:一是危险废物的焚烧会产生大量的酸性气体和未完全燃烧的有机组分及炉渣,如将其直接排入环境,必然会导致二次污染;二是此法的投资及运行管理费高,为了减少二次污染,要求焚烧过程设有控制污染设施和复杂的测试仪表,这又进一步提高了处理费用。
4、综合利用技术
综合利用是实现危险废物资源化、减速量化的重要手段之一,目前危险废物综合利用的方法主要有溶剂的再生、油脂的再生、燃料的利用和金属的回收等。我国目前部分城市已建设危险废物综合利用处置的企业,例如珠海安能环保科技有限公司的综合利用设施,可对废矿物油、废浊刻液、污泥、退锡废液、含熔剂废物和废线路板进行回收利用处置,降低对环境污染的同时,又带来了经济效益。
危险废物的处置,是指将危险废物焚烧和用其他改变其物理、化学、生物特性的方法,达到减少已产生的废物数量、缩小固体危险废物体积、减少或者消除其危险成分的活动,或者将危险废物终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动。
固废处理技术分类压实技术 压实是一种通过对废物实行减容化、降低运输成本、延长填埋寿命的预处理技术,压实是一种普遍采用的固体废弃物的预处理方法,如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常采用压实处理,适于压实减少体积处理的固体废弃物,不宜采用压实处理,某些可能引起操作问题的废弃物,如焦油、污泥或液体物料,一般也不宜作压实处理。 破碎技术 为了使进入焚烧炉、固体废物资源化、堆肥系统等废弃物的外形减小,预先对固体废弃物进行破碎处理,经过破碎处理的废物,由于消除了大的空隙,不仅尺寸大小均匀,而且质地也均匀,在填埋过程中压实。固体废弃物的破碎方法很多,主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等此外还有专有的低温破碎和混式破碎等。应用多也有效的固废垃圾填埋场是剪切式破碎机,对于填埋垃圾和堆肥垃圾,则应用螺旋辊粉碎机更为有效。分选技术 固体废物分选是实现破碎机、减量化的重要手段,通过分选将有用的充分选出来加以利用,将有害的充分分离出来;另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离,分选的基本原理是利用物料的某些性方面的差异,将其分离开。例如,利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离;利用粒径尺寸差别进行分离;利用比重差别进行分离等。根据不同性质,可设计制造各种机械对固体废弃物进行分选,分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。固化处理技术 固化技术是通向废弃物中添温室化基材,使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程,经过处理的固化产物应具有良好的抗渗透性、良好的机械性以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性,固化处理根据固化基材的不同可分为沉固化、沥青固化、玻璃固化及胶质固化等。 焚烧和热解技术 焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程,好处是大量有害的废料分解而变成无害的物质。由于固体废弃物中的比例逐渐增加,采用焚烧方法处理固体的废弃物,利用其热能已成为的发展趋势,以此种处理方法,固体废弃物占地少,处理量大,在保护环境、焚烧厂多设在10万人以上的大城市,并设有能量回收系统。日本由于土地紧张,采用焚烧法逐渐增多,焚烧过程获得的热能可以用于发电,利用焚烧炉生产的热量,可以供居民取暖,用于维持加固室温等。目前日本及瑞士每年把超过65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。但是焚烧法也有缺点,如投资较大,焚烧过程排烟造成二次污染,设备锈蚀现象严重等。热解是将有机物在无氧或缺氧条件下高温(1000℃-1200℃)加热,使之分解为气、液、固三类产物,与焚烧法相比,热解法是更有前途的处理方法,它显著的优点是基建投资少,而且热解后产生的气体可以作燃料。 生物处理技术 生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料,还可以用来从废品和废渣中提取金属,是固化废物资源化的有效的技术方法,目前应用比较广泛的有:堆肥、制沼气、废纤维素制糖、废纤维生产饲料、生物浸出等。