危险废物的处理及资源化利用

时间:2022-08-03 07:14:58

危险废物的处理及资源化利用

摘要:危险废物是一类特殊的废物,不仅来源于工业生产,还存在于我们的生活和商业活动中,由于其性质多种多样,种类纷繁复杂,鉴别困难,能通过各种渠道危害人体健康,对危险废物的分类与处理,对危险废物可以进行有效地控制,减少其危害。

关键词:危险废物;分类收集;资源化

随着人们对新化学物质的产生和使用,一些新的危险废物会不断产生,新的危险废物问题也逐步显现。各个行业和渠道产生的有毒有害的危险废物对环境和健康的影响日益显著,同时也给城市垃圾的处理和处置增加了很多困难。

1 危险废物的来源

1.1居民区垃圾中的常见危险废物

随着人们对物质生活的需求越来越高,生活用品中增加了许多化工合成物质和电子产品。居民生活区、儿童福利院、养老院、学校和少教所等场所具有相类似的活动性质,也会产生性质相似的有毒或者含有有毒有害物质的废物,其中许多日常使用的产品,如废弃的家用洗涤剂、旧胶鞋、个人护理用品、室内装修用的涂料、体温计、各种家用电器、油抹布、过期药品、含汞电池、节能灯和日光灯等,这些废物具有易燃性、腐蚀性、浸出毒性和其他毒性,一旦随意废弃或者混合在生活垃圾中处理,会对人体健康和环境产生很大的污染和危害。根据发达国家的统计,由家庭生活和这些类似机构产生的危险废物的量相当大,大约占国家各种行为产生的危险废物总量的0.01%~0.1%,参考这个比例,我们国家近几年危险废物的产量为1.1×107~4.5×107t,化学原料及化学制品制造业占危险废物产生总量的42%[1],由家庭生活产生的危险废物每年大概有45000t。

1.2商业活动产生的常见危险废物

商业机构在运营过程中产生的危险废物与其提供的服务有关。影楼像馆产生的废显、定影液、打印店油墨、干洗店的溶剂、汽车修理店的清洁剂及颜料商店的颜料和稀释剂等都属于有毒、易燃的危险废物。大部分商业机构产生的危险废物较少,对于有些危险废物产生数量少的机构就是有条件免责的危险废物制造者,受管理法规的限制少,这样就可以使许多商家免除处理危险废物的责任。由于躲避了法律的追究,这些可以被免除责任的危险废物的数量在逐年增加。

1.3 农业生产过程中常见的危险废物

农业生产过程中常见的危险废物主要是杀虫剂、除草剂等农药,农药在对害虫、杂草有很强大的杀灭作用的同时,对大气、土壤和水体的污染,对环境质量的影响与破坏,也是非常严重的,在环境积累后,会杀死昆虫、鱼类、鸟类、哺乳动物甚至人类。异狄氏剂、甲氧氯、毒杀芬、三氯苯氧丙酸等农药通过吸入或被皮肤吸收而具有毒性,因此如果对这些农药的贮存方式不正确或使用不当,就会产生危险废物。

1.4工业生产过程中产生的危险废物

全世界每年的危险废物产生量为3.3×108t。由于危险废物带来的严重污染和潜在的严重影响,在工业发达国家危险废物被称为“政治废物”,公众对危险废物问题十分敏感,反对在自己居住的地区设立危险废物处置场,并且由于危险废物的处置费用高昂,一些公司极力试图向工业不发达国家和地区转移危险废物。工业危险废物的来源广泛,包括化学工业、炼油工业、金属工业、采矿工业和机械工业等,种类繁多,各行业中危险废物的有害特性不尽相同,且成分也很复杂,所以适用于每种危险废物的处置方法不尽相同。排放、综合利用、贮存与最终处置,构成了中国工业危险废物流向基本特征[2]。

1.5医疗过程中产生的常见危险废物

医疗过程产生的垃圾之所以被定为危险废物,是因为医疗废物中带有大量细菌,传染性极大,如果处理不当不仅会对环境造成严重污染,还可能引起疾病流行,直接危害人民群众健康。一般由综合医院排出的垃圾可能受到各种病菌的污染,有的垃圾还有可能带有乙肝病毒。垃圾中的有机物不仅孳生蚊蝇,造成疾病的传播,并且在腐败分解时生成多种有害物质将污染大气、水体、土壤,危害人体健康。

医疗危险废物主要包括手术过程中产生的人体组织器官、血制品残余物、动物实验与生物培养残余物、一次性的医疗用品及敷料、废水处理的污泥和过期药品等,严格来说病人用过的、与病人接触过的、来自病人身上的各种废物以及医院办公室、医院食堂等地产生的生活垃圾也包括在内。由于缺少专门的运输工具,医疗废物在运输过程中可能出现污染扩散,处理站消毒后的废水也会造成二次污染。

目前在生活和生产中,许多属于危险废物的固体废物没有从生活垃圾和一般工业固体废弃物中进行分类收集,只有对危险废物分类收集分别进行处置,根据当地危险废物的来源、产生量,危险废物的特性选择相应的处理工艺,才能达到有效处理危险废物、减少污染的目的。

2 危险废物的资源化

许多危险废物具有双重性,也就是同一种物质在特定环境下是危险废物,而在另一条件下可能变成资源。危险废物资源化是采用工艺技术,从危险废物中回收有用的物质与资源。资源化要求已产生的危险废物应首先考虑回收利用,减少后续处理处置的负荷,回收利用工程应达到国家和地方有关规定的要求,避免二次污染。

2.1废有机溶剂回收技术

在化工、涂料、制药等行业都会产生大量的废有机溶剂,有机溶剂的基本化学结构为脂肪烃类(如己烷)、脂环烃类(如环己烷)和芳香烃类(如苯、苯乙烯),在此基础上,与不同的化学取代基团结合形成不同的有机溶剂,还包括石油流出物(如溶剂汽油、煤焦油精等)和混溶溶剂类(如二甲基甲酰胺)。有机溶剂随意排放,对环境和人体健康都将造成很大的危害。从众多的废有机溶剂中,可以回收一部分具有较高利用价值的优良的溶剂,如三氯乙烯、二氯甲烷和异丙醇等。为了节省资源、保护环境、避免空气污染,需要对废有机溶剂进行回收再生。通常采用的再生技术有蒸馏、溶剂萃取和吸附等。

2.2 废矿物油的处理处置

废矿物油是因为受杂质污染、氧化和热的作用,改变了原有的理化性能而不能继续使用的油或含油分的废物,一般为液态,包括在家居生活中使用时氧化或者放久了不能用的各种动植物性油脂,也有像焦油沥青、油泥等固态。废矿物油之所以成为危险废物,就是因为它含有多种毒性物质。人体吸收一定量的有毒有机溶剂就会引发中毒症状,蓄积到体内时,常引起精神障碍症状。一些被怀疑是致癌和致突变的化合物的存在是废油环境问题关注的焦点。 废燃料油的再生方法有很多,最理想的再生方法是减压蒸馏,制得比较纯的油、溶剂,可以满足各种用途的要求。油的废油再生不但可节约能源,而且可消除对环境的污染。最早的再生工艺是硫酸-白土法,这种方法简单、投资小、见效快、产品质量较好,应用比较普遍,缺点是酸性渣难以处理,多数采用深埋或排泄到“荒地”,造成对环境的污染。

2.3 贵金属污泥回收技术

贵金属元素材料包括金、银和铂族元素(铂、铱、钯等)及其合金,由于密度大,熔点高,化学性质稳定,能抵抗酸碱,难于腐蚀(除银和钯以外),在工业上,广泛应用于电气、电子工业、宇宙航空工业以及高温仪表和接触剂等工业,所以在工业生产污泥中常含有贵金属元素,照相、印刷、医疗、卫生、电影技术等行业冲洗胶片的废水废料,电子管行业用王水溶金的废水,许多金属冶炼厂的污泥中常常都含有金和银。通过回收技术,加工回收金银等贵金属,既充分利用了有限资源,又能获得较好的经济效益和环境效益。常用的处理技术有电解工艺和火法回收。

2.4 电池资源化技术

电池种类繁多,不同种类的废电池其组成及含量差别很大,因此各类废电池对环境的危害程度不同,其回收利用技术也不相同。废电池中含有大量的有用物质,如Zn、Mn、Ag、Cd等金属元素以及塑料等,同时含有大量的废酸、废碱等,为避免其对环境的危害及资源的浪费,应该采取综合利用措施回收其中的有价金属,对不能利用的物质进行无害化处理,达到回收资源、保护环境的目的。目前普遍采用的有单类别废电池的综合利用技术和混合废电池综合利用技术两类。单类别的废电池主要是金属和其他有用物质的回收,同时对产生的废气、废液、废渣的处理。废旧干电池的回收利用技术主要有湿法和火法两种冶金处理技术。 对于广泛地应用于手提式电子产品中的锂离子电池,如个人电脑、摄像机和电话等都使用锂离子电池,将有大量的废锂离子电池产生,废锂离子电池的再循环和利用也成了当前急需解决的问题。处理过程包括:用盐酸浸取锂离子电池的阳极材料;用溶剂萃取从锂中分离出钴;锂以碳酸盐的形式沉降。锂的回收可用传统的沉淀方法进行,在温度接近100℃条件下以碳酸盐的形式沉淀,回收率可达80%。提高废物资源化回用比率,从而减少进入环境需要处理的废物量[3]。

混合电池目前主要采用的是模块化处理方式,对所有的电池进行粉碎、筛分等预处理,然后全部电池按类别分选。也可以采用火法或湿法、火法混合处理的方法,通过将废电池准确加热到一定温度,使所需分离的金属蒸发气化,然后再收集气体冷却。沸点高的金属通过较高的温度在熔融状态下回收。

2.5 废日光灯的资源化技术 制造日光灯使用的汞、铜、铝、钨、铁等金属材料,都是人类开发利用的不可更新资源,熔制灯管玻璃使用的纯碱、硼砂、红丹等材料,也都是工业生产中的紧缺物质,在熔制玻璃、制造灯管过程中还要耗用大量的能源、材料、劳力和设备等。 废弃的日光灯管,在被丢弃的过程中破碎,立即向周围散发汞蒸气,常温下可以使周围空气中的汞蒸气浓度增加到10~20mg/m3,超过国家大气质量标准规定最高允许浓度的3~6万倍。同时,流散出汞及其化合物极易渗出扩散,向地下沉积,使土壤呈现不稳定状态的重金属污染物[4]。 我们国家对于日光灯管中金属和玻璃的回收利用,只有少数日光灯生产厂家设有残管废渣的综合利用设施。荧光灯含汞“三废”净化闭路循环装置,每年可净化含汞废气2×108m3以上,金属和玻璃回收综合利用年获纯利近5万元,洗涤净化含汞废渣和废气的水,通过选择性吸附能力很强的介质,组成闭路循环,金属物料经分选集中回收。 我国环境保护工作的发展,健康和环境的密切关系也引起了社会的广泛关注,公民、企业和政府部门的环保意识同步得到加强,环保组织也应起到引导、教育的作用,最终达到全社会参与的目的,形成良性循环。

参考文献

1 林艺芸,张江山,刘常青,等.我国工业危险废物产生现状及产量预 测.有色冶金设计与研究[J],2007(2~3)

2 林艺芸,张江山,刘常青,赵由才.中国工业危险废物产生现状及产 量预测[ J].有色冶金设计与研究,200(3)

3 黄启飞,王琪,董路,薛咏海,金东海.美国危险废物的管理与处理处 置[J].环境保护科学,2004(125)

4 孙英杰,赵由才.危险废物处理技术.化学工业出版社2006(5)

本文为黑龙江省教育厅科研项目《黑龙江省危险废物管理研究》批 准号11555075研究成果。 (责任编辑 张芝)

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