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固废处理技术发展情况与未来发展趋势

固废处理是指用物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。

 

作为三废处理中最难处置的一种,因固废含有的成份相当复杂,其物理性状(体积、流动性、均匀性、粉碎程度、水份、热值等)也千变万化,要达到无害化、减量化、资源化目标会遇到相当大的挑战,所以一般防治固体废物污染方法首先是要控制其产生量,其次是开展综合利用,把固体废物作为资源和能源对待,实在无法利用的则经压缩和无毒处理后成为终态固体废物,然后再填埋和沉海。

 

(1)预处理技术

 

固体废弃物的预处理技术主要包括固体废物的分选、压实、破碎等工序。

 

①分选

 

根据废物物料的性质,如:粒度、密度、电性、磁性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的差异来进行分离,分选方法包括筛分、重力分选、磁选、电选、光电选、浮选、及最简单最原始的人工分选,分选是实现固体废弃物资源化、减量化的重要手段。

 

②压实

 

压实为通过对废弃物实行减容化,降低运输成本,延长填埋场寿命的预处理技术,如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理适于压实减少体积处理的固体废弃物,某些可能引起操作问题的废弃物,如焦油、污泥或液体物料,一般不作压实处理。

 

③破碎处理

 

通过破碎处理,使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形减小,消除了大的空隙。固体废弃物的破碎方法主要有冲击破碎、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。

 

(2)固体的物化处理技术

 

固体废物的物化处理是利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法,常见的固体废物物化处理方法有浮选、溶剂浸出、稳定化/固化处理等。

 

①浮选

 

根据不同物质被水湿润程度的差异而对其进行分离。在固体废物与水调制的料浆中,加入浮选药剂,并通入空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,适当处理后废弃。

 

②溶剂浸出

 

用适当的溶剂与废物作用,使物料中有关的组分有选择性地溶解。浸出的目的是要使物料中的有用或有害成分能选择性地最大限度地从固相转向液相。工业上常用的净化方法有:化学沉淀法、置换法、有机溶剂萃取法和离子交换法等。

 

③固化技术

 

通过向废弃物中添加固化基材,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。常用的固化技术主要有玻璃固化、水泥固化、塑料固化、沥青固化和石灰石固化。

 

(3)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、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。

 

(4)固废综合利用技术的发展

 

近年来,固废综合利用方面获得了长足发展,如磷石膏制硫酸联产水泥技术、化工碱渣回收技术、煤矸石硬塑和半硬塑挤出成型砖技术。总体说来,固废的资源化途径主要集中在:

 

①生产建材:优点包括废渣消耗量大、产品质量好投资少、见效快,有广阔的市场前景;节约原材料与能耗、避免二次污染产生;可生产的建材种类多、性能好。工业固废用作建材的原料主要包括以下几个方面:一是一些冶金的矿渣和矿山废石可以用来当作铺路的碎石和混凝土的骨料;二是一些具有水硬性的工业废物可以作为生产水泥的原材料;三是一些诸如粉煤灰、煤矸石、赤泥、电石渣等固废可以用来生产建筑用砖;四是某些工业固体废弃物可做铸石和微晶玻璃生产的原料;五是用高炉矿渣、煤矸石、粉煤灰等作为原料生产矿棉,用高炉渣生产膨胀矿渣等轻骨料;

 

②回收工业固废中可利用的成分替代一些原材料,以及研发新产品,如洗矸泥炼焦用作燃料、煤矸石沸腾炉发电、硫铁矿烧渣炼铁、钢渣作冶炼熔剂、陶瓷基与金属基废弃物制成的复合材料等。这样可以降低能耗、节约原材料,使经济效益得到大幅提升;

 

③改良土壤和生产化肥:许多工业固废中含有丰富的硅、钙以及各种微量元素,有些还含磷和其它有用成分,因此加工后用作化肥具有较好的效果,不但能提供农作物生长所需的营养,还能改良土壤,使作物产量增加。例如利用炉渣、粉煤灰、赤泥、黄磷渣、钢渣和铁合金渣等制作硅钙化肥、铬渣制造钙镁磷化肥等;

 

④回收能源。一些工业固体废弃物具有潜在能源可以利用。

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