工业固体危废处理技术和对策.pdf

造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月 造纸选材及绿色发展造纸选材及绿色发展139摘要：在科学技术发展进步的引领下，我国工业领域蓬勃发展。然而，工业发展在提高国民经济水平和改善民众生活质量的同时也会产生大量的工业固体危废，从而对生态环境和人体健康造成一定威胁，只有科学应用行之有效的工业固体危废处理技术，才能降低或消除固体危废的危害性。基于此，文章梳理了现阶段工业固体危废处理存在的问题，介绍了工业固体危废处理技术和对策，旨在为相关行业提供参考。关键词：工业固体危废；危废处理技术；资源化利用分类号：X705工业固体危废普遍具有毒性、有害性和强烈腐蚀性等特征。若未对其进行妥善处理，任其随意堆放，不仅会导致土地资源的无效占用，而且其所含的污染物质将进一步加剧生态环境的脆弱性，使生态环境遭受更为严重的破坏。因此，在环境保护与治理已经成为人类共同使命的现在，如何实现工业固体危废的有效处理成为业内人士的重要研究课题1。1 工业固体危废处理存在的问题在固体废弃物和危险废弃物资源化利用方面，我国的相关技术和综合利用水平还有待提高。目前，我国的资源利用率一般在 50%60%，还存在很大的提升空间。而且，我国当前应用的技术工艺在细节方面仍需要进一步完善，特别是在危险废弃物利用领域。由于处理技术方面的不足，第三方固废管理公司需要继续扩展管理范围并提高治理水平。2 工业固体危废处理技术2.1 等离子气化技术等离子气化技术是一种先进的无害化处理技术，它在高温缺氧的环境中将危险废弃物转化为可燃的 CO和 H2气体。在国内，该技术目前主要用于农业秸秆资源化和城市生活垃圾能源化方面。在欧洲国家，该技术被广泛应用于处理高可燃性工业危险废弃物，对反应设备要求较高。研究人员对等离子体装置的各个组成单元和工艺流程进行了分析，并对产生的三废（废气、废渣、废水）进行了定性和定量分析，为技术研究提供了参考依据。该技术还可以用于工业污泥的资源化利用，具备降解污泥中有毒物质的能力，相较于其他热处理技术具备明显优势2。等离子气化技术是一种绿色处理技术，旨在实现废弃物的无害化处理和资源化利用。它通过将废弃物转化为可燃气体，具有能源回收的潜力，并可以降解有毒物质，达到环境友好的处理效果。然而，该技术仍需要进一步的研究和实践，以解决设备要求和经济性等方面的挑战，以推动其在实际应用中的广泛推广。2.2 超临界水氧化技术超临界水氧化（SCWO）技术是一种在发达国家被广泛研究和应用于处理有机废水、生物污泥等废弃物的高级氧化技术。该技术在 20 世纪 80 年代被提出，用于处理难降解有机废物。SCWO 技术的处理流程相对简单，主要包括两个步骤：超临界水生成和氧化反应。在超临界水生成阶段，通过加热和增加压力，将水体的温度和压力升至超临界状态，此时水具有较高的溶解性和反应活性。在氧化反应阶段，将待处理的有机废物与超临界水混合，并在高温高压下进行氧化反应，使有机废物转化为无害的产物3。SCWO 技术的处理效果受多个因素影响，其中包括废物的成分和性质、处理条件（如温度、压力、停留时间等）以及反应器的设计等。研究表明，SCWO技术可以高效去除含油污泥中的原油，去除率可达到98%。在处理固体废弃物时，当介质水中的有机物含量达到 2%时，可以实现自热反应，无须外部加热。对于处理污泥，适当的条件下，SCWO 技术可实现99%以上的有机碳去除率，并同时去除大部分金属污文章编号：2096-3092（2024）02-0139-03工业固体危废处理技术和对策何 钦广西科丽能生态环境有限公司，广西 梧州 543103作者简介：何钦，男，本科，助理工程师，研究方向为固体危废处理与生态环境监测。造纸选材及绿色发展 造纸选材及绿色发展 2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料140染物。此外，SCWO 过程产生的热量可以用于发电等能源回收利用4。2.3 焚烧处理技术焚烧处理技术是一种主要用于处理固体危险废弃物的技术，其主要目的是通过高温燃烧将废弃物转化为较小的体积，并产生相对稳定且易于处理的产物。在全球范围内，不同国家和地区的焚烧技术水平和能力存在差异。发展中国家中有许多地区无法进行焚烧处理，主要是因为缺乏先进的焚烧设备和技术5。焚烧过程中如果不采取有效的控制措施，可能会产生二噁英和呋喃等有害物质。为了控制这些有害物质的生成，欧美国家曾广泛采用焚烧法，并采取了重要的技术措施，如保证高温停留时间和湍流等，以有效地控制二噁英等有害物质的生成。在国内，目前已经具备焚烧处理 28 类危险废弃物的能力。富氧焚烧技术是一种提高焚烧效率的重要方法，通过增加燃烧过程中的氧气供应，可以使废弃物更完全地燃烧，从而提高焚烧效果。在固体危险废弃物的焚烧过程中，常采用 3T 技术（即温度、时间、湍流）来确保有效控制有害物质的生成。这些技术措施有助于提高焚烧过程中的温度、延长停留时间，并增加湍流的程度。在 3T 技术的基础上，通过应用热量回收技术来提高能源利用效率，可以有效地进行固体危险废弃物的焚烧处理，并减少其对环境的影响。一些研究表明，碱性物质如氧化钙（CaO）对固化焚烧产生的重金属可能具有良好的效果。这是因为碱性物质可以与重金属形成稳定的化合物，从而减少其释放和迁移的风险。因此，在后续处理中，可以考虑使用碱性物质来固化焚烧产生的重金属废物，以减少对环境和人体健康的潜在影响6。2.4 固化处理技术20 世纪 80 年代，工业发达国家开始广泛应用固化处理技术处理危险废弃物，最初主要用于处理放射性和毒性较大的物质。如今，固化处理技术主要用于处理各类重金属废弃物。研究表明，通过对危险废弃物的飞灰进行水泥固化、玻璃固化、药剂固化等处理，可以达到安全填埋的标准。然而，固化处理技术仍然存在一些技术问题需要改进。特别是对于低含油污泥的处理，一直没有找到很好的处理方法。固化处理技术可以达到两个目的：一是处理污染物，二是实现污泥的利用。污泥固化制砖技术为大规模含油污泥的处理提供了一种简单而有效的方法。通过将污泥与固化剂混合，并通过固化反应将其固化成砖块，可以减少污泥的体积和含油量，使其更易于处理和运输。同时，固化后的污泥砖块可以被用作建筑材料或其他工业应用，实现资源的回收利用。固化处理技术在处理危险废弃物方面发挥着重要作用，既实现了污泥的利用，又解决了污染物的问题7。2.5 快速碳酸化处理技术快速碳酸化处理技术是一种利用高浓度二氧化碳（CO2）环境处理废弃物的技术。该技术最初主要应用于矿物碳酸化，后来也逐渐应用于工业热处理后的固体废弃物处理。研究表明，碳酸化能够显著降低固体废弃物中重金属的浓度，降幅可达 80%。这是因为在碳酸化过程中，CO2与废弃物中的重金属发生反应，形成相对稳定的碳酸盐化合物，从而减少了重金属的可溶性和生物可利用性。然而，不同重金属的吸附和转化效率可能存在差异。在国内，该技术会产生大量的焚烧飞灰。研究人员发现，通过合理调整碳酸化参数，可以有效降低飞灰中重金属的溶出量。这种处理技术为焚烧飞灰提供了一种资源化利用的途径。碳酸化后的飞灰可以作为建筑材料的原料，也可以用于制造混凝土块等产品，实现废弃物资源的循环利用。这种转化过程有助于减少对原始材料的需求，降低环境影响8。碳酸化技术中 CO2参与反应的过程，不仅能够降低固体废弃物的毒性，还能吸收和固定 CO2，具有积极的环境效益。通过将 CO2与废弃物中的化学物质反应，可以将其转化为稳定且毒性较低的产物，并且在处理过程中减少对 CO2的排放，从而缓解气候问题。碳酸化技术在固体废弃物处理中具有潜力。然而，对于不同类型的废弃物和重金属，仍需要进一步的研究和实践，以优化碳酸化技术的效果和应用范围。此外，在工业应用中，还需要考虑碳酸化技术的经济可行性和实施的可行性9。3 工业固体危废处理对策3.1 提高资源化利用水平地方政府应当在政策和资金支持方面保障工业固废资源化利用技术的创新和推广。制定相关政策，提供财政资金和税收优惠等激励措施，鼓励企业和机构开展工业固废资源化利用的研发和实施。根据不同地区的固废特点，采取最优的技术方案10。考虑到固废的成分、性质和规模，选择适用的处造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月 造纸选材及绿色发展造纸选材及绿色发展141理技术和设备，以最大程度地实现资源化利用效果。通过调动工作人员的综合利用意识和环保意识，提高他们对资源化利用的认识和重视程度。开展资源化知识普及工作，加强对工业固废资源化利用理念和技术的培训和宣传，促使工作人员积极参与和支持资源化利用工作。3.2 提高固废处理能力在提高固废处理能力和资源综合利用水平的基础上，丰富企业数据库信息，进一步提升固废管理和监管的效果，实现生态环境保护的目标。工作人员应当做好企业固废的分类回收管理工作，确保固废能够按照不同的分类进行有效回收和利用。通过加强培训和宣传，增强工作人员的意识和技能，促进固废的资源化利用。为了提高固废处理的能力和效率，需要发展新的产能和应用新的工艺和技术。政府和相关机构可以鼓励企业进行技术创新和研发，提供政策支持和资金保障，推动新工艺和新技术在固废处理领域的应用。完善投资机制，拓展企业的投资渠道，吸引更多的资金和资源投入到固废处理行业。同时，建立相关市场机制，包括建立固废交易市场、推动废物资源化利用的价格机制等，以提高整体水平和吸引力。政府和有关机构应加强对固废领域的政策法规管理和帮扶措施，鼓励企业进行固废处理和资源化利用。同时，加大科技投入，支持固废处理领域的科技创新和技术升级，提高固废管理和监管的效率和水平。建立固废处理行业的统计制度，调查行业发展和固废应用情况，及时了解行业的需求和问题。同时，建立完善的企业信息库，收集和管理企业的相关信息，为政府和有关机构提供决策和支持的依据。3.3 加强工业固体危废处理监管在国内工业固废的统一管理中，政府应当制定和实施适时的工业固废标准化管理政策，并积极引入新技术和新工艺。政府可以提供技术支持、资金支持和政策激励，鼓励企业采用先进的固废处理技术，推动资源化利用。生态环境管理机构应建立合理的工业固废管理信息平台，简化工作流程，提高管理效率和实效性。这样的信息平台可以帮助监测和监管工业固废的产生、运输、处理和处理过程，实现全程可追溯和动态监督。根据环境保护立法条件和法律内容，对工业固废管理进行优化，确保工作人员依法执法。完善相关法律法规，明确责任和义务，加大对违规行为的惩处力度，提高法律的执行力。建立完善的应急预警机制，及时响应和处理工业固废的突发事件和事故。这包括建立联网监测系统、培训应急响应人员、制定应急预案等措施，以减少对环境和人民健康的不良影响。4 结束语随着社会大众环境意识与健康意识普遍提高，人们越来越深刻认识到工业固体危险废物对生态环境和人体健康的危害，从而越发关注与重视工业固体危废处理。文章分析了等离子气化、超临界水氧化、焚烧、固化等工业固体危废处理技术，企业应当结合实际情况，积极应用合适的技术，对工业固体危废进行妥善处理，同时促进此类废弃物的资源化利用，确保在不污染环境的基础上实现资源的二次利用，降低对自然资源的需求，实现工业企业的可持续发展。参考文献1 杜洪彪,梁扬扬,李金惠,等.工业园区固体废物协同利用技术评价方法:以包头铝业园区为例J.环境科学研究,2024,37(1):140-150.2 李燚,徐喆,吕晋芳,等.工业固体废物同步吸附废水中砷和氟的机理及研究概况J.应用化工,2023,52(5):1486-1490.3 桑宇,乔鹏,薛军.中国不同区域一般工业固体废物现状及展望J.现代化工,2022,42(10):11-17.4 周柯.PVC废物与典型固体废物在亚临界水中的协同处理研究D.西安:西安科技大学,2022.5 邓李刚.工业固体废物的收集处理与资源化利用技术研究J.造纸装备及材料,2022,51(4):165-167.6 孙永康.北京市固体废物可持续管理的实施障碍及对策研究D.北京:北京工业大学,2022.7 张冰洁,宋鑫,王恒广,等.基于“无废城市”建设的工业固体废物管理新策略J.环境工程学报,2022,16(3):732-737.8 赵慈,宋晓聪,矫云阳,等.我国固体废物污染防治战略路径研析J.环境保护,2021,49(24):52-55.9 刘树根,孔馨,吕学斌,等.有机固体废物好氧处理抑制作用研究进展J.化工进展,2021,40(12):6818-6828.10 武鸽,刘艳芳,崔龙鹏,等.典型工业固体废物碳酸化反应性能的比较J.石油学报(石油加工),2020,36(1):169-178.