探析工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物處置及利用

韶關(guān)鵬瑞環(huán)?？萍加邢薰?陳夢(mèng)濤

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，工業(yè)企業(yè)數(shù)量越來越多，這便不斷提高了強(qiáng)堿、無機(jī)氟化物、重金屬、強(qiáng)酸等固體危險(xiǎn)廢棄物沉淀量。因?yàn)椴糠制髽I(yè)并未深入了解固體危險(xiǎn)廢棄物，造成大部分固體危險(xiǎn)廢棄物被當(dāng)作普通固體廢棄物處理，進(jìn)而對(duì)我國環(huán)境產(chǎn)生了污染，這便使得人們?cè)絹碓街匾暪I(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物的處置途徑，有毒化學(xué)品與重金屬污染屬于重點(diǎn)，怎樣運(yùn)用有效安全的處置技術(shù)，最大化降低其危險(xiǎn)發(fā)生率是工業(yè)生產(chǎn)必須重視的問題。所以，適當(dāng)分析我國工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物處置和利用措施意義極為重大。

一、工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物的概述

工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物主要從醫(yī)藥行業(yè)、機(jī)械工業(yè)、采礦工業(yè)、金屬工業(yè)、煉油工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的廢棄的物品中而來，同時(shí)核反應(yīng)堆的核廢料也涉及其中[1]。工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物類型多種多樣，同時(shí)因?yàn)槭菑U棄物，因此組成復(fù)雜性較強(qiáng)。我國把固體危險(xiǎn)廢棄物劃分成47種類型，一共有600多種，主要囊括了醫(yī)療廢物、工業(yè)危險(xiǎn)廢物等等。根據(jù)產(chǎn)生來源劃分，危險(xiǎn)廢棄物分成兩種類型，即社會(huì)來源和工業(yè)來源。根據(jù)危險(xiǎn)廢棄物的性質(zhì)來分，又可以分成有機(jī)廢棄物、油類廢棄物、無機(jī)廢棄物以及其他有害廢棄物等。因此，不同的危險(xiǎn)廢棄物所適用的處理處置方法也有所區(qū)別?，F(xiàn)階段，在47類危險(xiǎn)廢棄物中，無機(jī)氰化物、含銅廢棄物、無機(jī)氧化物、廢酸（固／液）、廢堿（固／液）等五種廢棄物在危險(xiǎn)廢物總產(chǎn)生量中占比為57.7%。

立足于我國《國家危險(xiǎn)廢物名錄》可知，納入危險(xiǎn)廢棄物的固體廢物以及液體廢物所具有的特征有下述兩點(diǎn)：第一，具有感染性、反應(yīng)性、易燃性、毒性和腐蝕性等一種或幾種危險(xiǎn)特性；第二，可能會(huì)帶給人體健康或環(huán)境不利影響，需要根據(jù)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理。

二、工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物對(duì)環(huán)境造成的危害

（一）帶給土壤環(huán)境的危害

固體廢棄物中的重金屬以及有機(jī)污染物含量較高，若是不處理這些廢棄物而任意堆放，借助大氣沉降和雨水淋溶等作用，其含有的污染物便會(huì)滲入土壤，從而危害土壤。比如農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便，若是沒有通過處理任意排放，其中沒有降解的重金屬、抗生素以及有機(jī)物等便會(huì)在雨水的作用下進(jìn)入到土壤之中，進(jìn)而對(duì)農(nóng)業(yè)土壤種植環(huán)境和作物生長(zhǎng)造成影響。除此之外，在經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物日益增多，若是任意堆放這些廢棄物，便會(huì)導(dǎo)致土壤中持久性有機(jī)污染物以及重金屬，如As、Pb、Cd等含量超過標(biāo)準(zhǔn)值。

又如，在拆卸電子垃圾的地方，其附近的土壤中含有的可持久性有機(jī)污染物多溴聯(lián)苯醚遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。通過研究證實(shí)，此物質(zhì)因?yàn)檎魵鈮狠^低，辛醇/水分配系數(shù)較高，在土壤中容易富集，會(huì)長(zhǎng)時(shí)間污染土壤。

（二）大氣污染

固體危險(xiǎn)廢棄物長(zhǎng)時(shí)間堆積在地表，受到太陽暴曬，極易滋生出惡臭的氣體。部分固體危險(xiǎn)廢棄物通過暴曬后，還會(huì)釋放出有毒顆粒，嚴(yán)重污染大氣。比如，煤化工廠等在處理和焚燒礦石的過程中，便會(huì)產(chǎn)生諸多有害物氣體。諸多一氧化碳與二氧化碳?xì)怏w排放到大氣中，易導(dǎo)致大氣產(chǎn)生酸雨等現(xiàn)象，對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染。

（三）水污染

工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的諸多固體危險(xiǎn)廢棄物，若是工業(yè)企業(yè)未第一時(shí)間處理工業(yè)廢料，將其任意排放到河流之中，便會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，對(duì)水中動(dòng)植物的生存造成極大的影響[2]。為了使水資源得到有效保護(hù)，為人們的正常生活提供有效保障，因此必須第一時(shí)間對(duì)固體廢棄物進(jìn)行處理。

三、工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物的處理技術(shù)和利用

（一）綜合利用技術(shù)

綜合利用技術(shù)可以對(duì)工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物實(shí)現(xiàn)資源化、減量化處理，做到循環(huán)利用資源，促使之后處理環(huán)節(jié)的負(fù)荷顯著減輕?，F(xiàn)階段，我國的綜合利用率不斷提高。從《2018年中國統(tǒng)計(jì)年鑒》可知，2017年我國普通工業(yè)固體廢棄物一共產(chǎn)生了331592萬噸，其中處置量和綜合利用量分別為79798萬噸、181187萬噸。由此可以看出，綜合利用技術(shù)仍是現(xiàn)階段對(duì)普通工業(yè)固體廢棄物進(jìn)行處理的主要方式。但從現(xiàn)階段的廢棄物處置綜合利用技術(shù)可以看出，深加工等相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)有待進(jìn)一步提高。比如，就建筑方面的砂石、鋼筋等建筑材料，若是采用分層次的技術(shù)處理手段，基本上可以完全對(duì)其展開再次利用。同時(shí)，建筑垃圾從各個(gè)方面而來，包括爆破、拆遷等，所以建筑垃圾這種固體廢棄物在現(xiàn)階段我國城市中排放量最大、最集中。截至2020年，城市新建在3.0×1010平方米左右，形成的建筑垃圾約為5.0×109噸。相較于實(shí)心黏土磚，標(biāo)磚再次在建筑垃圾制磚中利用，便可以節(jié)省12公頃的耕地。

（二）焚燒技術(shù)

焚燒的方式可以分解固體廢棄物，減少其容量，通常能降低85%左右，進(jìn)而消除病毒和細(xì)菌，讓有機(jī)物涉及的毒性被破壞，回收副產(chǎn)品與能量，使殘?jiān)兊酶影踩c穩(wěn)定[3]。因?yàn)榉贌o法較好地掌控廢棄物性狀，同時(shí)在時(shí)間的推移下，廢棄物也會(huì)發(fā)生顯著改變，同時(shí)產(chǎn)生細(xì)菌以及有毒相關(guān)廢棄物，只可以通過焚燒的方式予以處理，因此，當(dāng)前其得到了較為廣泛的應(yīng)用。此外，焚燒處理也具有一定的局限性，主要表現(xiàn)在其對(duì)廢棄物的低位熱提出了明確要求，通常每千克必須保持在5000千焦以上。同時(shí)還會(huì)焚燒掉廢棄物中的一些可以利用的資源，造成資源不能被百分之百利用。另外，焚燒煙氣也會(huì)帶走許多熱量，同時(shí)煙氣處理難度較大。因此，可引入先進(jìn)焚燒設(shè)備，但國外產(chǎn)品一次性需要投入較大的資金，具有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)成本，因此還需要深入研究，才能合理利用。

（三）填埋技術(shù)

立足于我國現(xiàn)階段廢棄物、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可以看出，填埋這種技術(shù)與我國的國情相符，但早期修建的垃圾填埋場(chǎng)，無法滿足無害化處理標(biāo)準(zhǔn)，諸多垃圾堆放在露天環(huán)境中，進(jìn)而對(duì)環(huán)境以及地下水造成了污染，同時(shí)浪費(fèi)和占用了諸多的土地資源。對(duì)此，需要對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)填埋場(chǎng)進(jìn)行改造升級(jí)，例如修建在距離居民區(qū)800m之內(nèi)的相關(guān)填埋場(chǎng)，或就算在居民區(qū)800米以外但不能確保不會(huì)影響周圍居民區(qū)大氣環(huán)境的填埋場(chǎng)，亦或是與地表水域距離處在150m內(nèi)，并且符合國家標(biāo)準(zhǔn)的填埋場(chǎng)。

（四）快速碳酸化處理

此方法最開始在礦物碳酸化中運(yùn)用，工業(yè)中諸多廢棄物均可以與二氧化碳產(chǎn)生反應(yīng)，諸如鋼鐵渣、電石渣等，這主要是由于此類物質(zhì)內(nèi)涉及一定量的重金屬，所以展開碳酸反應(yīng)后會(huì)消耗掉八成左右的重金屬。

現(xiàn)階段，我國每年工業(yè)焚燒形成的飛灰約40-50萬噸，飛灰中包含微量重金屬[4]。部分研究人員深入探究了碳酸反應(yīng)氣固比、PH值以及碳化時(shí)間等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)其中的氯化鈉以及氯化鉀等會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置造成腐蝕，從而造成飛灰結(jié)構(gòu)不夠緊密，進(jìn)而釋放出更多的銅和鋅等重金屬，所以需要采用水洗措施對(duì)飛灰進(jìn)行處理。碳酸化反應(yīng)后的飛灰渣可以當(dāng)作建筑材料，具有較好的應(yīng)用效果。并且，對(duì)于水利窖之中排放出來的二氧化碳而言，能夠作為反應(yīng)原料，再加上飛灰中的碳酸鈣，能夠吸收二氧化碳。

（五）固化處理

20世紀(jì)末期，一些老牌工業(yè)國家在固廢處理中運(yùn)用了穩(wěn)定性較強(qiáng)的固化技術(shù)，最初是在放射性物質(zhì)中運(yùn)用，如電鍍污泥、鉻渣中，應(yīng)用效果較為顯著，后來使用范圍越來越廣泛?，F(xiàn)階段，這種固化處理技術(shù)通常在穩(wěn)定化處理各種重金屬物質(zhì)中運(yùn)用。固化的種類多種多樣，經(jīng)常見到的有藥劑固化技術(shù)、玻璃固化技術(shù)和水泥固化技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在對(duì)殘留物進(jìn)行焚燒的處置中運(yùn)用這種固化處理，與安全填埋標(biāo)準(zhǔn)相符[5]。

此方式也存在一些不足之處，主要表現(xiàn)在不能有效處理含油量較低的污泥，主要原因是污泥的含油量不高，同時(shí)具有較高的含水量，且顆粒較大。優(yōu)化后的固化處理便能將此問題有效解決，為油田大規(guī)模的含油污泥的有效處理提供了有效手段。

（六）等離子氣化技術(shù)

等離子氣化技術(shù)，即等離子火炬加熱危險(xiǎn)廢棄物，使其溫度升高，讓危險(xiǎn)物質(zhì)中粒子的活力比化學(xué)分子本身的作用力更大，此時(shí)，危險(xiǎn)物質(zhì)中的分子運(yùn)動(dòng)基本上只有原子的熱運(yùn)動(dòng)，之前的物質(zhì)因?yàn)楦邷厥セ盍?，如此，便將危險(xiǎn)物質(zhì)變?yōu)榱藷o害物質(zhì)。

在此過程中，危險(xiǎn)廢物中的有機(jī)物在反應(yīng)中轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，而無機(jī)物在反應(yīng)中轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)，冷卻后可以制作成建筑材料的原料。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)較為顯著，主要表現(xiàn)在不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，反應(yīng)后所形成的物質(zhì)均能利用，同時(shí)使用的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，安全性較高。但其也存在一定的不足，如需要較多的投入成本，資金回收速度較慢。

四、工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物的未來技術(shù)展望

現(xiàn)階段，人們?cè)絹碓街匾暛h(huán)境保護(hù)，同時(shí)因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品中貴金屬的使用量越來越少，在工業(yè)電子廢棄物處理技術(shù)上，機(jī)械回收方法使用率越來越高。除此之外，熱裂解廢棄物處理技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用，其主要是就電子廢棄物中的有機(jī)物，在一定缺氧、壓力和溫度的條件下，將有機(jī)物分解成固體、液體和氣體，在處理的整個(gè)過程中，其帶給環(huán)境的污染最小，同時(shí)熱解出來的產(chǎn)物熱值很高，還可以繼續(xù)在生產(chǎn)和原產(chǎn)品相關(guān)的化學(xué)產(chǎn)品中運(yùn)用。熱裂解廢棄物處理技術(shù)既環(huán)保，同時(shí)十分經(jīng)濟(jì)，因此需要進(jìn)一步完善此技術(shù)。

最后，因?yàn)楝F(xiàn)階段具有諸多電子或機(jī)械廢棄物，組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此其處理難度較大[6]。所以，我們需要引入更先進(jìn)的處理技術(shù)，應(yīng)積極借助業(yè)態(tài)化工程以及粉體技術(shù)基礎(chǔ)理論，對(duì)電子廢棄物超細(xì)顆粒的多級(jí)流化床高效分離方法進(jìn)行深入研發(fā)。同時(shí)，還應(yīng)注重結(jié)合資源利用和環(huán)境保護(hù)，保證把危險(xiǎn)廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)槎钨Y源，最大化減輕環(huán)境污染。

五、結(jié)語

總之，現(xiàn)階段，我國工業(yè)固體危險(xiǎn)廢棄物處理市場(chǎng)存在著巨大的空間，并且該問題與人類生存、發(fā)展之間聯(lián)系緊密。但是我國對(duì)于工業(yè)危險(xiǎn)廢棄物處理的研究并不成熟，還需進(jìn)一步進(jìn)行探究，如此才能促進(jìn)社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益最大化提高。