廢棄含能材料處理技術(shù)現(xiàn)狀

高海平 劉楚楠 邱靖博

（沈陽理工大學(xué) 裝備工程學(xué)院特 遼寧 沈陽 110000）

廢棄含能材料處理技術(shù)現(xiàn)狀

高海平 劉楚楠 邱靖博

（沈陽理工大學(xué) 裝備工程學(xué)院特 遼寧 沈陽 110000）

主要介紹了國內(nèi)外廢棄含能材料各種處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀和存在的問題,針對環(huán)境保護(hù)和資源化利用,提出了綜合性處理技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用會(huì)成為今后處理廢棄含能材料的發(fā)展方向。

廢棄含能材料；環(huán)境保護(hù)；處理；資源化

含能材料是一種高能量密度、瞬間功率大的亞穩(wěn)性物質(zhì)，是重要的化學(xué)能源，但也具有極強(qiáng)的破壞力。它相對于生活及工業(yè)廢棄物盡管數(shù)量少，但由于其固有的不安定性和不安全性，有的甚至有毒性且處理過程也具有危險(xiǎn)性，所以對社會(huì)和環(huán)境構(gòu)成很大的威脅，如果不能妥善地處理，必會(huì)造成重大事故、對環(huán)境造成巨大的危害，給社會(huì)帶來嚴(yán)重的后果。因此，廢棄含能材料的處理是一項(xiàng)復(fù)雜而危險(xiǎn)的工程。

目前，各種處理廢棄含能材料的方法大致可分為:物理方法、化學(xué)方法、生物降解法等。

1.物理方法

物理方法是通過運(yùn)用一些物理手段(如熔融、萃取、機(jī)械壓延等)來降低廢棄含能材料的不安全性，并使之轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢栽倮玫牟牧匣虺善贰?/p>

1.1 深土掩埋法

此法為傳統(tǒng)的處理方法，它是在遠(yuǎn)離人類生活區(qū)域的地區(qū)挖掘深坑，將廢棄含能材料和被其污染物倒入坑中掩埋。這種方法操作簡單，費(fèi)用低，但危害卻很大。因此，到上世紀(jì)70年代中期以后，這種方法已停止使用。

1.2 公海傾倒法

此法與深土掩埋法一樣，雖然遠(yuǎn)離城市但并沒有消除廢棄含能材料的潛在危險(xiǎn)性，而且還會(huì)嚴(yán)重污染海洋，危害海洋生物，因此也同樣停止使用了。

1.3 萃取法

萃取法是利用適當(dāng)?shù)娜軇﹣硖幚砗卸喾N組分的廢棄含能材料，使其中的各個(gè)組分分離開來，再通過進(jìn)一步的精制處理，回收其中一些成本較高或有用的組分重新作為軍品或民品原材料使用。

1.4 熔融法

熔融法是利用廢棄含能材料組成中各組分的熔點(diǎn)不同，將各個(gè)組分分離開來的方法。

1.5 吸附法

吸附法是利用多孔性物質(zhì)(如活性炭等)的吸附作用來處理廢棄含能材料的一種方法。它也是目前處理TNT廢水最為有效的物理方法。

2.化學(xué)方法

由于廢棄含能材料屬于易燃易爆危險(xiǎn)品，對于一些不易從中回收組成成分的過期火炸藥以及被火炸藥污染的物質(zhì)，采用一定的化學(xué)方法使之發(fā)生分解或降解，轉(zhuǎn)化為安定性較好、對環(huán)境危害較小或無危害的產(chǎn)物，從而消除其不安全的隱患。

2.1 沉淀法

沉淀法是讓廢棄含能材料中的硝基化合物與部分季銨鹽形成難溶的配合物，再除去配合物的一種處理方法。如TNT可與大分子陽離子表面活性劑N-牛脂基-1，3-二氨基丙烷形成沉淀，沉淀干燥后燃燒時(shí)也不會(huì)發(fā)生爆炸。

2.2 還原法

還原法主要是利用金屬偶(如Cu-Zn，Cu-Fe等)處理廢棄含能材料，例如處理TNT廢水，其去除率可達(dá)94%以上。也可用硫化物對含有火炸藥的沉積物進(jìn)行還原處理，使其鈍感化。

2.3 氧化法

氧化法是通過一定的氧化過程來降解廢棄含能材料的一門治污技術(shù)。主要包括露天爆炸法、焚燒法、臭氧法、Fenton法及組合Fenton法、光催化法、水熱氧化法、超聲波氧化法。

3.生物降解法

生化降解法是利用生物的新陳代謝作用對廢棄含能材料中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定，使之無害化的處理方法。

它可分為好氧處理和厭氧處理。好氧處理包括活性污泥法、生物膜法等，厭氧處理有甲烷發(fā)酵法，兩者兼有的如氧化塘法。

3.1 活性污泥法

活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體(即活性污泥)處理廢水的一類好氧生物處理方法。由好氧微生物(包括真菌、細(xì)菌、原生動(dòng)物及后生動(dòng)物)及其代謝和吸附的有機(jī)物，無機(jī)物組成，顯示生物化學(xué)活性，具有降解廢水中有機(jī)污染物的能力。

3.2 生物膜法

生物膜法是在分解有機(jī)污染物過程中，通過添加介質(zhì)(填料)作為微生物附著的載體，微生物在其表面生長繁殖，逐步形成微生物膜，利用這種微生物膜來凈化污水。它具有膜的生物活性高、反應(yīng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

3.3 厭氧生化法

厭氧生化法是在無氧條件下，利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌降解有機(jī)污染物的處理技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是效率高、成本低。

3.4 氧化塘法

氧化塘是利用塘水中自然發(fā)育的微生物(好氧、兼性及厭氧)，通過其代謝活動(dòng)氧化分解有機(jī)廢物的生物方法。

4.結(jié)語

對于大批量廢棄含能材料的處理，在環(huán)境保護(hù)法規(guī)的要求下，傳統(tǒng)的處理方法逐漸被廢止，需要由環(huán)境污染較少的方法取而代之。在研究廢棄含能材料各種處理方法的同時(shí)，有些研究者還采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對處理的可行性和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。我國在處理廢棄含能材料方面也做了大量的研究工作。然而，在我國待處理的廢棄含能材料儲(chǔ)存量和目前采用非焚燒法所能處理的廢舊火炸藥量之間，仍存在著較大的差距，使得大量的廢棄含能材料仍不得不采用焚燒的辦法進(jìn)行處理，白白浪費(fèi)了這種潛在的資源。

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