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固体废物的处理和利用
固体废物处置方法
 
 
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固体废物的处理和利用
发布时间:2010-07-16 信息来源:广东环境保护公众网
    固体废物有其易造成环境污染有害的一面,但又有其可利用的一面。所谓固体“废”物,只是相对于某一工艺生产而言。实际上,固体废物中仍然不同程度地含有可利用的物质,如可燃物质、有用的金属等。因此,研究开发固体废物的处理与综合利用途径,一方面可以变“废”为宝,开发出新产品;另一方面又可消除其中的有害物质,减轻对环境的污染。
根据固体废物的来源可以把固体废物的处理与利用分为以下几个部分:
    世界上的垃圾处理方法很多,且因各国的具体情况不同而差异很大。目前,已有不少的技术方法在世界各国研究成功并已应用,如填埋法、堆肥法、焚烧法、蚯蚓床法、热解法等。其中填埋法、焚烧法、堆肥法是最基本的方法。焚烧法具有显著的减量化、处理快速、消灭病原菌等特点。从目前世界上发展的趋势来看,大多数人认为垃圾的焚烧法具有广阔的发展前景,是垃圾处理的必然发展趋势。然而该方法存在着较严重的大气污染问题,它排出的硫氧化物、氮氧化物、二噁英等对大气有着一定的威胁,尤其是对二噁英的争议很大。堆肥制作及利用技术在国内外发展已比较成熟,对影响堆肥效果的若干因素如微生物、温度、湿度、pH等都取得了一定研究成果。对此项技术的推广与应用需要与之相应的垃圾分类管理体系以及对有机农业所应有的重视。填埋法具有投资少,不需对废物进行特别的分选收集、可回收沼气的特点,这是一种比较经济的最终处理方法,所以在世界上应用较普遍。在今后一段时期内,很多国家尤其是环保资金不足、能源短缺的发展中国家将仍以填埋为主。
1、粉煤灰:粉煤灰来自工厂的锅炉和煤气站,产生量很大。各厂所采取的利用方式及处置方法与锅炉渣相似,即生产建材、作燃料、外卖等。某工厂通过两年多时间的试制,利用粉煤灰挤成煤棒后供本厂煤气站和锅炉房使用。有的厂则利用部分粉煤灰和酸性废水与土混合制砖。但是,也有一些工厂将粉煤灰露天堆放,已造成了风吹杨尘,雨淋流失的局面,严重污染了周围的空气和水体。因此,为避免粉煤灰对环境的污染,应尽量将其全部综合利用。
国内一些行业有许多粉煤灰的成熟技术可以借鉴。将粉煤灰分类,可以提高综合利用的成效。表4-3-1介绍的是国内几种较成熟先进并行之有效的粉煤灰综合利用技术。
4-3-1   粉煤灰综合利用技术与成效
利用技术
成效
粉煤灰作混凝土和砂浆的掺合料
可节省砂、石灰及20-30%的水泥
粉煤灰用于公路或道路的垫层、基层、承重、面层及路堤等
路的板体结构性好,使用寿命长,且技术简单易行,工程造价低
粉煤灰用于酸性土、粘性土等地区的土壤改良
有肥效,可提高10-30%的作物产量
从粉煤灰中回收空心微珠漂珠
具有高强、耐磨、绝缘等特性,是一种质优价廉用途广泛的高效能材料,可用作塑料、涂料、油漆等的填料,也可用作保温、防火、灭火及耐热、磨材料等
从粉煤灰中回收炭粉
做活性原料或代替精煤使用
从粉煤灰中回收铁粉
可回炉炼铁或代替水泥配料
 
2、煤矸石:煤矸石是采煤过程中产生的废渣,包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采煤过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中的洗矸石,它是成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量低、比较坚硬的黑色岩石,是由碳质页岩、碳质砂岩、页岩、粘土等组成的混合物。
煤矸石也是一种可用的资源。含碳量较高的煤矸石可直接供沸腾炉作燃料;含碳量较低的可以用于砖瓦、水泥等建材的生产;含碳量极低的可填坑造地或用作路基材料。

三、冶金废渣的处理与利用

1、高炉渣:高炉渣的产量随冶炼技术及矿石的品位不同而变化。高炉渣属于硅酸盐材料。它化学性质稳定,并具有抗磨、吸水等特点,可供广泛应有,国内对高炉渣的应用都很重视,美、英、法、日本等国高炉渣的利用率已达100%,甚至出现了很多专营高炉渣商品的公司和工厂。我国高炉渣的利用率已达85%以上。为了适应不同的用途,高炉渣可分别被加工成水渣、矿渣碎石和膨胀矿渣等几类主要产品。
    水渣就是将熔融状态的高炉渣用水或水与空气的混合物给予水淬;使其成为砂粒状的玻璃质物质。这也是我国处理高炉渣的主要方法。具体水淬方式很多,常用的有过滤池法水淬工艺和搅拌槽泵送法水淬工艺等。
    矿渣碎石是高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较致密的矿渣后,再经过破碎、筛分等工序所得到的一种碎石材料。为此常用热泼法。近年来,德、法、英、美等国多采用薄层多层热泼法。该法具有操作容易、渣密度高等优点。
膨胀矿渣是用水急冷高炉渣而形成的多孔轻质矿渣。为此可用喷射法、喷雾器堑沟法、流槽法等生产。较新的工艺是加拿大矿渣有限公司发明的用流筒法生产膨胀矿渣珠,简称“膨珠”。

2、钢渣:钢渣是炼钢过程中排出的固体废物,包括转炉渣、电炉渣等。炼钢过程中的排渣工艺,不仅影响到炼钢技术的发展,也与钢渣的综合利用密切相关。目前,炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种:
冷弃法:钢渣倒入渣罐,待其缓冷后直接运往渣场堆成渣山,以往我国也多用此法。
热泼碎石工艺:用吊车将渣罐中的液态钢渣分层泼倒在渣床上(或渣坑内),并同时喷水使其急冷碎裂,而后再运往渣场。
钢渣水淬工艺 :排出的高温液态炉渣,被压力水切割击碎,加之遇水急冷收缩而破裂,在水幕中粒化。具体作法又有盘泼水冷法,炉前水冲法及倾翻罐-水池法等多种方法。
风淬法:其主要优点是可回收高温熔渣所含的热量(约2100-2200MJ/t)的41%,避免了熔渣遇水爆炸的问题,并改善了操作环境。钢渣可风淬成3mm以下的坚硬球体,可直接用作灰浆的细骨料。迄今,人们已开发了多种有关钢渣综合利用的途径,主要包括冶金、建筑材料、农业利用、回填几个领域。   返回
    化工固体废物种类繁多,成分复杂,治理的方法和综合利用的工艺多种多样,应重点抓好量大面广的治理和综合利用。
1、对硫铁矿烧渣,应根据其含铁量的不同确定其用途,铁含量高的应回炉炼铁;低铁、高硅酸盐的硫铁矿烧渣宜做水泥配料。
2、铬渣可代替石灰石作炼铁熔剂。在冶炼过程中铬成为金属进入铁组分中,可彻底消除六价铬浸出的危害;根据铬渣在高温下能还原成低价态无毒铬的原理,可将铬渣掺入煤中用于发电、用铬渣作玻璃着色剂或钙镁磷肥和铸石。还可利用碳对铬渣进行干法还原除毒;用电解法处理铬酸、生产铬盐精、回收原理含铬硫酸氢钠等。
电镀含铬废液应采用一步处理,除铬后的水达标排放,其泥污可用化学方法制成铬黄、柠檬黄等化工产品。
3、烧碱盐泥可采用抽滤、沉淀过滤法进行处理,或用于制氧化镁等;含汞盐泥可用次氯酸钠氧化法、氯化-硫化-熔烧法进行处理,并回收金属汞。
4、电石渣可制水泥或代替石灰作各种建筑材料、筑路材料等,还可用来生产氯酸钾等化工产品。
5、其它化工废物,如,磷渣可烧制磷酸;甲醇废触媒可生产锌-铜复合微肥;溶剂厂母液可生产二甲基甲酰胺等;染料废渣制硫酸铜等产品;胶片厂的废胶片和废液可回收银。   
    石油工业固体废物种类繁多,成分复杂,治理的方法和综合利用工艺多种多样。十几年来,国内外在这方面做了大量的研究工作,开发出一批技术成熟、经济效益高的处理和综合利用技术,目前主要采取的技术措施有:化学反应、物理分离、焚烧、填埋等
1、化学反应法:该方法主要利用废物的某些化学特性,使用相应的化学药剂进行废物性质的改善或回收某些有用成分。如:可以用硫酸或二氧化碳中和法处理石油炼制业中的废碱液,并从中回收环烷酸及其盐类或粗酚、碳酸钠等,用硫酸中和法化纤工业废液中的对苯二甲酸,可以用烧碱或纯碱中和废酸液,用氨吸收法处理废酸液生产硫酸铵,利用硝酸溶解法从废催化剂中回收银等。
2、物理分离法:这个方法主要是利用废物中某些成分之间的物理特性的差异,从而达到分离目的。如用活性碳吸附法治理甲乙酮生产废酸,用热分解法从废酸液中回收硫酸、用蒸馏法从有机合成厂的有机氯化物废液中回收有机氯,从杂醇废液中回收甲醇等。
3、填埋法:土地填埋是最终处理固体废物的一种较经济的方法,其实质是将固体废物铺成一定厚度的薄层,加以压实,并覆盖土壤。填埋仍是一个石油化工企业不可缺少的废弃物处理方法。
4、焚烧法:石油化学固体废物大部分含有有机物,因此焚烧可使废物的重量和体积减少80%以上,同时可使各种有害成分转化为无害物质,还可回收热能。目前我国石油化工企业已建立了数十个固体废物焚烧炉。如长岭炼油化工厂选用顺流式回转焚烧炉处理“三泥”,总投资90万元,总费用42.6万元/a(处理250kg滤饼/h);燕山石化公司炼油厂用流化床焚烧炉处理“三泥”20.5万t/a,总投资约1000万元,处理成本53.67元/m3,占地面积4200m2;荆门炼油厂用回转窑式焚烧炉处理污水场“三泥”700kg/h,每焚烧1t滤饼的 运行成本为16.4元,烟气出口温度达700℃,正在考虑余热利用。
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