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危廢處置的常見方法
文章出處：和帆環(huán)境 ?? 瀏覽： ?? 發(fā)布日期：2019-09-18
危險廢物處理方法，可分為物理法、物理化學(xué)法和生物法三大類。其中許多方法與化工生產(chǎn)是通用的。
對于固體廢物(廢渣)，常見的物理法處理工藝包括：壓實、破碎、分選。
對于液態(tài)廢物(廢液)，常見的物理法處理工藝包括：沉降、氣浮、離心、過濾、蒸餾等，而吹脫、微濾、超濾、納濾等工藝則較少采用。
常用于廢渣的物理化學(xué)法處理工藝包括：熱處理(焚燒、熱解)、固化/穩(wěn)定化。
常用于廢液的物理化學(xué)法處理工藝包括：混凝、化學(xué)沉淀、酸堿中和、氧化還原、吸附與解吸、離子交換、焚燒等，而置換、電解、萃取、電滲析、反滲透、光分解等工藝則較少采用
生物法只適用有機廢物，其中用于有機固體廢物的包括：堆肥法和厭氧發(fā)酵法，用于有機廢液的包括活性污泥法、厭氧消化法。
危險廢物的處置，是指將危險廢物焚燒和用其他改變其物理、化學(xué)、生物特性的方法，達到減少已產(chǎn)生的廢物數(shù)量、縮小固體危險廢物體積、減少或者消除其危險成分的活動，或者將危險廢物最終置于符合環(huán)境保護規(guī)定要求的場所或者設(shè)施并不再回取的活動。
處置危險廢物的辦法主要有地質(zhì)處置和海洋處置兩大類。海洋處置包括深海投棄和海上焚燒。陸地處置包括土地耕作、永久貯存或貯留地貯存、土地填埋、深井灌注和深地層處置等幾種，其中應(yīng)用最多的是土地填埋處置技術(shù)。海洋處置現(xiàn)已被國際公約禁止，但地質(zhì)處置至今仍是世界各國最常采用的一種廢物處置方法。
填埋法
土地填埋是最終處置危險廢物的一種方法。此方法包括場地選擇、填埋場設(shè)計、施工填埋操作、環(huán)境保護及監(jiān)測、場地利用等幾方面。其實質(zhì)是將危險廢物鋪成一定厚度的薄層，加以壓實，并覆蓋土壤。這種處理技術(shù)在國內(nèi)外得到普遍應(yīng)用。土地填埋法通常又分為衛(wèi)生土地填埋和安全土地填埋。
1、衛(wèi)生土地填埋
衛(wèi)生土地填埋是處置一般固體廢物，而不會對公眾健康及環(huán)境安全造成危害的一種方法。主要用來處置城市垃圾。
2、安全土地填埋
安全土地填埋是一種改進的衛(wèi)生填埋方法，也稱為安全化學(xué)土地填埋。安全土地填埋主要用來處置危險廢物。因此，對場地的建造技術(shù)要求更為嚴格。如襯里的滲透系數(shù)要小于10-8cm/s，浸出液要加以收集和處理，地面逕流要加以控制，還要考慮對產(chǎn)生的氣體的控制和處理等。 此外，還有一種土地填埋處理方法，即淺地層埋藏法。這種方法主要用來處置低放射性廢物。
土地填埋法與其他處置方法相比，其主要優(yōu)點是：此法為一種完全的、最終的處置方法，若有合適的土地可供利用，此法最為經(jīng)濟；它不受廢物的種類限制，且適合于處理大量的廢物；填埋后的土地可重新用作停車場、游樂場、高爾夫球場等。缺點是：填埋場必須遠離居民區(qū)；回復(fù)的填埋場將因沉降而需要不斷地維修；填埋在地下的危險廢物，通過分解可能會產(chǎn)生易燃、易爆或毒性氣體，需加以控制和處理等。
焚燒法
焚燒法是高溫分解和深度氧化的綜合過程。通過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。
危險廢物的焚燒過程比較復(fù)雜。由于危險廢物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)比較復(fù)雜，對于同一批危險廢物，其組成、熱值、形狀和燃燒狀態(tài)都會隨著時間與燃燒區(qū)域的不同而有較大的變化，同時燃燒后所產(chǎn)生的廢氣組成和廢渣性質(zhì)也會隨之改變。因此，危險廢物的焚燒設(shè)備必須適應(yīng)性強，操作彈性大，并有在一定程度上自動調(diào)節(jié)操作參數(shù)的能力。
一般來說，差不多所有的有機性危險廢物都可用焚燒法處理，而且最好是用焚燒法處理。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(shè)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。一些有害廢物通過焚燒處理，可以破壞其組成結(jié)構(gòu)或殺滅病原菌，達到解毒、除害的目的。
此外，通過焚燒處理還可以提供熱能。 焚燒法的缺點：
一是危險廢物的焚燒會產(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，必然會導(dǎo)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，要求焚燒過程必須設(shè)有控制污染設(shè)施和復(fù)雜的測試儀表，這又進一步提高了處理費用。
固化法
固化法是將水泥、塑料、水玻璃、瀝青等凝結(jié)劑同危險廢物加以混合進行固化，使得污泥中所含的有害物質(zhì)封閉在固化體內(nèi)不被浸出，從而達到穩(wěn)定化、無害化、減量化的目的。
固化法能降低廢物的滲透性，并且能將其制成具有高應(yīng)變能力的最終產(chǎn)品，從而使有害廢物變成無害廢物。
1、水泥固化法
水泥固化是以水泥為固化劑將危險廢物進行固化的一種處理方法。水泥中加入適當比例的水混合會發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生凝結(jié)后失去流動性則逐漸硬化。水泥固化法是用污泥(危險固體廢物和水的混合物)代替水加入水泥中，使其凝結(jié)固化的方法。
對有害污泥進行固化時，水泥與污泥中的水分發(fā)生水化反應(yīng)生成凝膠，將有害污泥微粒包容，并逐步硬化形成水泥固化體。可以認為，這種固化體的結(jié)構(gòu)主要是水泥的水化反應(yīng)物。這種方法使得有害物質(zhì)被封閉在固化體內(nèi)，達到穩(wěn)定化、無害化的目的。
水泥固化法由于水泥比較便宜，并且操作設(shè)備簡單，固化體強度高、長期穩(wěn)定性好，對受熱和風化有一定的抵抗力，因而利用價值較高。
水泥固化法的缺點：水泥固化體的浸出率較高，通常為10-4～10-5g/(cm2.d)，因此需作涂覆處理；由于油類、有機酸類、金屬氧化物等會妨礙水泥水化反應(yīng)，為保證固化質(zhì)量，必須加大水泥的配比量，結(jié)果固化體的增容比較高；有的廢物需進行預(yù)處理和投加添加劑，使處理費用增高。
2、塑料固化法
將塑料作為凝結(jié)劑，使含有重金屬的污泥固化而將重金屬封閉來，同時又可將固化體作為農(nóng)業(yè)或建筑材料加以利用。
塑料固化技術(shù)按所用塑料(樹脂)不同可分為熱塑性塑料固化和熱固性塑料固化兩類。熱塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯樹脂等，在常溫下呈固態(tài)，高溫時可變?yōu)槿廴谀z黏液體，將有害廢物摻合包容其中，冷卻后形成塑料固化體。熱固性塑料有脲醛樹脂和不飽和聚酯等。脲醛樹脂具有使用方便、固化速度快、常溫或加熱固化均佳的特點，與有害廢物所形成的固化體具有較好的耐水性、耐熱性及耐腐蝕性。不飽和聚酯樹脂在常溫下有適宜的黏度，可在常溫、常壓下固化成型，容易保證質(zhì)量，適用于對有害廢物和放射性廢物的固化處理。
塑料固化法的特點是：一般均可在常溫下操作；為使混合物聚合凝結(jié)僅加入少量的催化劑即可；增容比和固化體的密度較小。此法既能處理干廢渣，也能處理污泥漿，并且塑性固體不可燃。其主要缺點是塑料固化體耐老化性能差，固化體一旦破裂，污染物浸出會污染環(huán)境，因此，處置前都應(yīng)有容器包裝，因而增加了處理費用。此外，在混合過程中釋放的有害煙霧，污染周圍環(huán)境。
3、水玻璃固化法
水玻璃固化是以水玻璃為固化劑，無機酸類(如硫酸、硝酸、鹽酸等)作為輔助劑，與有害污泥按一定的配料比進行中和與縮合脫水反應(yīng)，形成凝膠體，將有害污泥包容，經(jīng)凝結(jié)硬化逐步形成水玻璃固化體。用水玻璃進行污泥的固化，其基礎(chǔ)就是利用水玻璃的硬化、結(jié)合、包容及其吸附的性能。
水玻璃固化法具有工藝操作簡便，原料價廉易得，處理費用低，固化體耐酸性強，抗透水性好，重金屬浸出率低等特點。但目前此法尚處于試驗階段。
4、瀝青固化法
瀝青固化是以瀝青為固化劑與危險廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，使危險廢物均勻地包容在瀝青中，形成固化體。
經(jīng)瀝青固化處理所生成的固化體空隙小、致密度高，難于被水滲透，同水泥固化體相比較，有害物質(zhì)的瀝濾率更低。并且采用瀝青固化，無論污泥的種類和性質(zhì)如何，均可得到性能穩(wěn)定的固化體。此外，瀝青固化處理后隨即就能硬化，不需像水泥那樣經(jīng)過20～30天的養(yǎng)護。但是，由于瀝青的導(dǎo)熱性不好，加熱蒸發(fā)的效率不高，倘若污泥中所含水分較大，蒸發(fā)時會有起泡現(xiàn)象和霧沫夾帶現(xiàn)象，容易排出廢氣發(fā)生污染。對于水分含量大的污泥，在進行瀝青固化之前，要通過分離脫水的方法使水分降到50%～80%左右。再有，瀝青具有可燃性，必須考慮到如果加熱蒸發(fā)時瀝青過熱就會引起大的危險。
化學(xué)法
化學(xué)法是一種利用危險廢物的化學(xué)性質(zhì)，通過酸堿中和、氧化還原以及沉淀等方式，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的最終產(chǎn)物。
許多危險廢物是可以通過生物降解來解除毒性的，解除毒性后的廢物可以被土壤和水體所接受。目前，生物法有活性污泥法、氣化池法、氧化塘法等。
對于固體廢物(廢渣)，常見的物理法處理工藝包括：壓實、破碎、分選。
對于液態(tài)廢物(廢液)，常見的物理法處理工藝包括：沉降、氣浮、離心、過濾、蒸餾等，而吹脫、微濾、超濾、納濾等工藝則較少采用。
常用于廢渣的物理化學(xué)法處理工藝包括：熱處理(焚燒、熱解)、固化/穩(wěn)定化。
常用于廢液的物理化學(xué)法處理工藝包括：混凝、化學(xué)沉淀、酸堿中和、氧化還原、吸附與解吸、離子交換、焚燒等，而置換、電解、萃取、電滲析、反滲透、光分解等工藝則較少采用
生物法只適用有機廢物，其中用于有機固體廢物的包括：堆肥法和厭氧發(fā)酵法，用于有機廢液的包括活性污泥法、厭氧消化法。
危險廢物的處置，是指將危險廢物焚燒和用其他改變其物理、化學(xué)、生物特性的方法，達到減少已產(chǎn)生的廢物數(shù)量、縮小固體危險廢物體積、減少或者消除其危險成分的活動，或者將危險廢物最終置于符合環(huán)境保護規(guī)定要求的場所或者設(shè)施并不再回取的活動。
處置危險廢物的辦法主要有地質(zhì)處置和海洋處置兩大類。海洋處置包括深海投棄和海上焚燒。陸地處置包括土地耕作、永久貯存或貯留地貯存、土地填埋、深井灌注和深地層處置等幾種，其中應(yīng)用最多的是土地填埋處置技術(shù)。海洋處置現(xiàn)已被國際公約禁止，但地質(zhì)處置至今仍是世界各國最常采用的一種廢物處置方法。
填埋法
土地填埋是最終處置危險廢物的一種方法。此方法包括場地選擇、填埋場設(shè)計、施工填埋操作、環(huán)境保護及監(jiān)測、場地利用等幾方面。其實質(zhì)是將危險廢物鋪成一定厚度的薄層，加以壓實，并覆蓋土壤。這種處理技術(shù)在國內(nèi)外得到普遍應(yīng)用。土地填埋法通常又分為衛(wèi)生土地填埋和安全土地填埋。
1、衛(wèi)生土地填埋
衛(wèi)生土地填埋是處置一般固體廢物，而不會對公眾健康及環(huán)境安全造成危害的一種方法。主要用來處置城市垃圾。
2、安全土地填埋
安全土地填埋是一種改進的衛(wèi)生填埋方法，也稱為安全化學(xué)土地填埋。安全土地填埋主要用來處置危險廢物。因此，對場地的建造技術(shù)要求更為嚴格。如襯里的滲透系數(shù)要小于10-8cm/s，浸出液要加以收集和處理，地面逕流要加以控制，還要考慮對產(chǎn)生的氣體的控制和處理等。 此外，還有一種土地填埋處理方法，即淺地層埋藏法。這種方法主要用來處置低放射性廢物。
土地填埋法與其他處置方法相比，其主要優(yōu)點是：此法為一種完全的、最終的處置方法，若有合適的土地可供利用，此法最為經(jīng)濟；它不受廢物的種類限制，且適合于處理大量的廢物；填埋后的土地可重新用作停車場、游樂場、高爾夫球場等。缺點是：填埋場必須遠離居民區(qū)；回復(fù)的填埋場將因沉降而需要不斷地維修；填埋在地下的危險廢物，通過分解可能會產(chǎn)生易燃、易爆或毒性氣體，需加以控制和處理等。
焚燒法
焚燒法是高溫分解和深度氧化的綜合過程。通過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。
危險廢物的焚燒過程比較復(fù)雜。由于危險廢物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)比較復(fù)雜，對于同一批危險廢物，其組成、熱值、形狀和燃燒狀態(tài)都會隨著時間與燃燒區(qū)域的不同而有較大的變化，同時燃燒后所產(chǎn)生的廢氣組成和廢渣性質(zhì)也會隨之改變。因此，危險廢物的焚燒設(shè)備必須適應(yīng)性強，操作彈性大，并有在一定程度上自動調(diào)節(jié)操作參數(shù)的能力。
一般來說，差不多所有的有機性危險廢物都可用焚燒法處理，而且最好是用焚燒法處理。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(shè)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。一些有害廢物通過焚燒處理，可以破壞其組成結(jié)構(gòu)或殺滅病原菌，達到解毒、除害的目的。
此外，通過焚燒處理還可以提供熱能。 焚燒法的缺點：
一是危險廢物的焚燒會產(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，必然會導(dǎo)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，要求焚燒過程必須設(shè)有控制污染設(shè)施和復(fù)雜的測試儀表，這又進一步提高了處理費用。
固化法
固化法是將水泥、塑料、水玻璃、瀝青等凝結(jié)劑同危險廢物加以混合進行固化，使得污泥中所含的有害物質(zhì)封閉在固化體內(nèi)不被浸出，從而達到穩(wěn)定化、無害化、減量化的目的。
固化法能降低廢物的滲透性，并且能將其制成具有高應(yīng)變能力的最終產(chǎn)品，從而使有害廢物變成無害廢物。
1、水泥固化法
水泥固化是以水泥為固化劑將危險廢物進行固化的一種處理方法。水泥中加入適當比例的水混合會發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生凝結(jié)后失去流動性則逐漸硬化。水泥固化法是用污泥(危險固體廢物和水的混合物)代替水加入水泥中，使其凝結(jié)固化的方法。
對有害污泥進行固化時，水泥與污泥中的水分發(fā)生水化反應(yīng)生成凝膠，將有害污泥微粒包容，并逐步硬化形成水泥固化體。可以認為，這種固化體的結(jié)構(gòu)主要是水泥的水化反應(yīng)物。這種方法使得有害物質(zhì)被封閉在固化體內(nèi)，達到穩(wěn)定化、無害化的目的。
水泥固化法由于水泥比較便宜，并且操作設(shè)備簡單，固化體強度高、長期穩(wěn)定性好，對受熱和風化有一定的抵抗力，因而利用價值較高。
水泥固化法的缺點：水泥固化體的浸出率較高，通常為10-4～10-5g/(cm2.d)，因此需作涂覆處理；由于油類、有機酸類、金屬氧化物等會妨礙水泥水化反應(yīng)，為保證固化質(zhì)量，必須加大水泥的配比量，結(jié)果固化體的增容比較高；有的廢物需進行預(yù)處理和投加添加劑，使處理費用增高。
2、塑料固化法
將塑料作為凝結(jié)劑，使含有重金屬的污泥固化而將重金屬封閉來，同時又可將固化體作為農(nóng)業(yè)或建筑材料加以利用。
塑料固化技術(shù)按所用塑料(樹脂)不同可分為熱塑性塑料固化和熱固性塑料固化兩類。熱塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯樹脂等，在常溫下呈固態(tài)，高溫時可變?yōu)槿廴谀z黏液體，將有害廢物摻合包容其中，冷卻后形成塑料固化體。熱固性塑料有脲醛樹脂和不飽和聚酯等。脲醛樹脂具有使用方便、固化速度快、常溫或加熱固化均佳的特點，與有害廢物所形成的固化體具有較好的耐水性、耐熱性及耐腐蝕性。不飽和聚酯樹脂在常溫下有適宜的黏度，可在常溫、常壓下固化成型，容易保證質(zhì)量，適用于對有害廢物和放射性廢物的固化處理。
塑料固化法的特點是：一般均可在常溫下操作；為使混合物聚合凝結(jié)僅加入少量的催化劑即可；增容比和固化體的密度較小。此法既能處理干廢渣，也能處理污泥漿，并且塑性固體不可燃。其主要缺點是塑料固化體耐老化性能差，固化體一旦破裂，污染物浸出會污染環(huán)境，因此，處置前都應(yīng)有容器包裝，因而增加了處理費用。此外，在混合過程中釋放的有害煙霧，污染周圍環(huán)境。
3、水玻璃固化法
水玻璃固化是以水玻璃為固化劑，無機酸類(如硫酸、硝酸、鹽酸等)作為輔助劑，與有害污泥按一定的配料比進行中和與縮合脫水反應(yīng)，形成凝膠體，將有害污泥包容，經(jīng)凝結(jié)硬化逐步形成水玻璃固化體。用水玻璃進行污泥的固化，其基礎(chǔ)就是利用水玻璃的硬化、結(jié)合、包容及其吸附的性能。
水玻璃固化法具有工藝操作簡便，原料價廉易得，處理費用低，固化體耐酸性強，抗透水性好，重金屬浸出率低等特點。但目前此法尚處于試驗階段。
4、瀝青固化法
瀝青固化是以瀝青為固化劑與危險廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，使危險廢物均勻地包容在瀝青中，形成固化體。
經(jīng)瀝青固化處理所生成的固化體空隙小、致密度高，難于被水滲透，同水泥固化體相比較，有害物質(zhì)的瀝濾率更低。并且采用瀝青固化，無論污泥的種類和性質(zhì)如何，均可得到性能穩(wěn)定的固化體。此外，瀝青固化處理后隨即就能硬化，不需像水泥那樣經(jīng)過20～30天的養(yǎng)護。但是，由于瀝青的導(dǎo)熱性不好，加熱蒸發(fā)的效率不高，倘若污泥中所含水分較大，蒸發(fā)時會有起泡現(xiàn)象和霧沫夾帶現(xiàn)象，容易排出廢氣發(fā)生污染。對于水分含量大的污泥，在進行瀝青固化之前，要通過分離脫水的方法使水分降到50%～80%左右。再有，瀝青具有可燃性，必須考慮到如果加熱蒸發(fā)時瀝青過熱就會引起大的危險。
化學(xué)法
化學(xué)法是一種利用危險廢物的化學(xué)性質(zhì)，通過酸堿中和、氧化還原以及沉淀等方式，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的最終產(chǎn)物。
許多危險廢物是可以通過生物降解來解除毒性的，解除毒性后的廢物可以被土壤和水體所接受。目前，生物法有活性污泥法、氣化池法、氧化塘法等。
