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简述固体废物的处置方法十篇

发布时间:2024-04-26 06:02:53

简述固体废物的处置方法篇1

关键词:城市固体废弃物处置利用

中图分类号:X7文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0141-01

1城市固体废弃物的概述

城市环境直接影响着经济和社会的发展,影响着人民的生活质量。随着经济与社会的发展,城市固体废弃物的处置已经成为环境问题的一大重要内容,这个问题已经困扰了很多城市的发展:(1)城市固体废弃物的产出量非常大。在城市化进程加快、经济社会发展等因素的影响下,城市固体废弃物正以惊人的数量逐日产生并且大量堆积。很多城市已经开始出现固体废弃物包围城市的情况,对其造成了严重的污染;(2)城市固体废弃物的处置能力较弱、利用水平不高。在很长一段时间内,许多城市对固体废弃物的处置方式就是简单堆放和填埋,这给城市的土地、空气和水体造成了不可逆的破坏;(3)城市固体废弃物阻碍了社会经济的发展。城市固体废弃物不仅会污染环境,给人体健康带来危害,还会造成城市经济可持续发展机会的丧失。

城市固体废弃物主要有以下几种:(1)城市生活垃圾。城市居民的日常生活中会产生大量的固体废弃物,如旧电池、厨房垃圾、废弃包装袋等;(2)工业固体废弃物。城市的工业部门在生产过程中会产生大量的固体废弃物,如废渣、废建筑材料等,这些废弃物的成分复杂,而且多含有有毒成分,如果随意在城市堆积或者是填埋,会给城市居民的身体健康带来巨大的威胁;(3)危险固体废弃物。危险固体废弃物是指根据国家相关标准,认定其具有危害性的固体废弃物,如医院的废弃药瓶和注射器等。

2城市固体废弃物的危害

城市固体废弃物所造成的危害是多方面的,具体说来:(1)城市固体废弃物每年都在以惊人的速度产生和堆积,这不仅会占用城市有限的建筑用地,而且也会减少城郊的耕地。同时有很多城市由于将大量的固体废弃物都简单堆积或者掩埋在城郊,固体废弃物中的有害物质会进入耕地和水中,使得耕地的肥力下降,同时影响农作物的生长发育,一些病菌甚至会通过这些被污染的水和农作物传给人类,从而对城市居民的健康造成巨大的威胁;(2)城市固体废弃物经焚烧或者腐烂后会产生大量的毒臭气体,这些气体不仅会令人作呕,而且给大气造成严重污染。此外以微粒存在的固体废弃物在风的作用下,会扩散到大气中,不仅会影响居民的身体健康,而且会玷污城市建筑物和数目等,影响整个城市的市容;(3)城市固体废弃物本身特别肮脏,特别是生活垃圾组成复杂,而且含有大量病菌,对环境造成了极大的危害。而且这些垃圾会招致蚊蝇乱飞,影响整个市容的整洁和居民的居住舒适度。

3城市固体废弃物的处置与利用

城市固体废弃物的传统处理方式主要有以下三类:(1)堆肥处理。堆肥处理就是在人工控制的条件下,将固体废弃物保温至70℃储存、发酵,借助固体废弃物中微生物的分解能力,将有机物分解为无机养分。堆肥处理的工艺比较简单,适合于易腐有机质含量较高的固体废弃物处理,但是其规模不宜太大;(2)焚烧处理。焚烧处理就是将固体废弃物作为燃料送入炉膛内燃烧,在高温下固体废弃物中的可燃成分与氧气发生剧烈的化学反应,释放出热量并转化为少量性质稳定的固体残渣。焚烧的处理效率比较高,其产生的高温气体可以回收利用,但是处理过程中容易产生二次污染;(3)填埋处理。填埋处理分为直接填埋和卫生填埋两种,其中直接填埋就是将固体废弃物直接填入已挖好的坑中盖上压实,使其含有的有机物通过各种反应得以分解,其优点是处理费用低,方法简单,但是容易造成地下水源的污染;卫生填埋法就是将固体废弃物倒入具有一定地形特征的场地中,通过采取防渗、覆土和气体导排设施,消除对地下水源和大气的污染,其具有投资少、容量大和见效快的优点。

我国城市固体废弃物的处理一直是薄弱环节,固体废弃物从源头到末端的全过程管理较差,导致城市固体废弃物总是处于被动处理的状态。也就是只有当城市固体废弃物已经严重影响到环境和居民的身体健康,才能引起各方面的高度重视,而且处理成本过高,没有实现资源的回收利用。

因此要改善我国城市固体废弃物的处置与利用现状,就应该从以下方面着手:首先,要提高工业固体废弃物处置与利用的水平。工业固体废弃物中的无害废物,应从循环利用的角度出发,对其中可以回收的部分要进行回收利用,减少生产过程中的固体废弃物产生量;工业固体废弃物中的部分危险废物,要对其使用和处理全过程进行监控和管理。生产企业必须按照危险废物管理的相关规定,委托具有资格的单位进行处理,严禁将其当做一般固体废物物进行随意堆放和填埋;其次,要构建完善的城市生活垃圾收运处理系统。随着城市化进程的日益加快,城市生活垃圾的产生量日益增加,各个城市要充分考虑到自身的地理环境和经济发展等各方面的因素,建立完善的城市生活垃圾收运处理系统,最大限度地降低城市生活垃圾的危害;(3)加强对医疗固体垃圾的监管和处置。医疗固体垃圾是一种特殊的废物,其含有大量的致病菌,可能对居民的身体健康造成很大的危害,因此必须加强对其的监管和处置,需要对其进行单独的收运,由特殊部门进行专门的处理;(4)提高建筑垃圾的资源化利用水平。随着城市建筑物的不断增加,建筑垃圾的产生量急剧增大,必须实施建筑工程的全程监管,控制建筑垃圾的产生和排放,对部分建筑材料回收利用,大力推广节能技术和节能材料的使用,在保证建筑物质量的基础上最大限度地降低建筑垃圾的生成量。

参考文献

[1]殷兴军,许桂珍.论我国城市固体废弃物[J].辽宁城乡环境科技,1999,9(4):54~55.

简述固体废物的处置方法篇2

关键词:废纸造纸;清洁生产;固废综合利用

中图分类号:tF702文献标识码:a文章编号:1009-2374(2012)06-0127-03

社会经济技术的迅猛发展和人们生活水平的日益提高,导致纸制品消费量的不断增加,全球纸和纸板的产量正在逐年提高,废纸的生产量也在不断增加。用废纸为原料生产纸和纸板,不仅能减少森林的砍伐,而且能减少废纸垃圾,是一项有利于节能环保的绿色工程,当前国内废纸制浆造纸发展很快,废纸制浆造纸,虽没有黑液,但仍不可避免要产生大量废水及污泥,同时因包装废纸中会有胶带纸等废塑料,因此在打浆过程中就产生大量废塑料。目前一些中小型废纸造纸企业,生产工艺相对落后,污染物排放量很大,以永嘉县为例,目前该县有废纸造纸企业40余家,全年纸制品总产量约30万吨,产值超过10亿元,吨纸废水排放量平均为100吨,废水排放量为12万吨/天(3000万吨/年),污泥排放量为2.4万吨/年,造纸废塑料产量1.2万吨/年。污染治理设备投资和运行费用较高,目前中小型废纸造纸企业在环保投入相对不足,生产无节制用水及污染物的任意排放,已对环境造成严重的影响,因此迫切需要开发针对目前中小型废纸造纸企业的污染治理技术与清洁生产工艺及固废综合利用的措施。

一、废纸造纸吨纸废水排放量、废水处理工艺及固体处置现状

(一)废纸造纸厂废水水量、水质情况

按照传统废纸造纸工艺,生产1t纸耗水约120t以上,耗水量很大,即使经过近年来的技术改造,耗水量普遍有了明显降低,但受设备、技术条件的限制,目前废纸造纸厂生产1t纸消耗的水量多在90~110t之间(不能达到吨纸排放量为60吨水的标准要求)。废纸造纸废水因废纸种类、来源、处理工艺、脱墨工艺以及废纸处理过程中技术装备情况不同,实际排出的废水特性差异较大。一般无化学脱墨的制浆工艺所产生的废水,其废水排放量及废水中CoDCr、BoD5排放负荷均比化学脱墨废水要低。废水中的悬浮物含量很高,主要是来自废纸中的细小纤维、填料(白土、碳酸钙等)、涂料、油墨等。废纸造纸废水中污染物质浓度一般如下:CoDCr500~1200mg/L、SS600~1800mg/L、色度150~350倍,pH值6~9左右。由于废水中的B:C较低,致使废水生化处

理性差。

(二)废纸造纸废水处理技术现状

普通混凝沉淀法具有过程简单、操作方便、效率高、投资少的特点。由于普通混凝沉淀法因停留时间短等原因,只能去除部分CoD物质,所以经处理后的废水CoD含量难以达到排放要求,这是导致普通混凝沉淀法在实际应用中存在较大局限性的原因。

(三)废纸造纸污泥的处置现状

1.造纸污泥的处置现状.造纸污泥是指在造纸废水处理中由压滤机产生的短小纤维,目前处置方法以陆地处置为主。陆地处置是基于土地对造纸污泥进行处置,可分为土地耕作工程库或贮留地贮存、土地填埋、浅地层埋藏及深井灌注处置几种。该方法通常处置含有较丰富易于生物降解的有机物,含盐较低,不含有毒物质的废渣。其选址要远离城市的安全地带。而且要设防止污染地下水与的安全措

施等。

2.造纸污泥的综合利用情况。目前对造纸污泥的综合利用主要有以下方式:

(1)造纸污泥用于作燃料燃烧。造纸污泥的主要成分是有机物,但其热值不是很高,可与煤掺和用于造纸厂锅炉作燃料,但应做好灰分和烟尘的治理工作。此方式在永嘉县一些造纸企业已有应用。

(2)造纸污泥回收用做有机肥料。把造纸污泥与氮肥和磷肥一起用作肥料和土壤改良剂是对造纸污泥利用的重要方法之一。造纸污泥有机物含量高、施用后可增加作物产量,增大土地肥力。目前我国不少企业的污泥已用于附近农田灌溉,普遍收到效果。而且造纸污泥基本上不含有害物质,这与其他污泥相比有明显的优越性。但此种方法未见有推广

应用。

(四)造纸废塑料的处置现状

造纸废塑料是指在打浆过程中筛选出来的用来包装废纸以及掺杂其中的废塑料。目前国内外处置的方法主要有:

1.焚烧。造纸企业现有把废塑料就地堆放焚烧的现象,严重影响了大气环境质量。

2.填埋。目前尚有少数企业把废塑料与垃圾一起填埋。因废塑料是难降解物质,因此会影响土壤质量。

3.利用废塑料炼油。国各地有多家利用废塑料炼油的厂家,其技术也比较成熟,但造纸废塑料杂质多,会直接导致出油率低,品位差,对炼油厂家来说往往得不偿失。

二、研究内容和技术关键

根据目前废纸造纸企业生产工艺及污染特点及结合废纸造纸实际情况,提出废纸造纸清洁生产工艺,开发

合适的污染控制技术实现废纸造纸工艺固废的综合

利用。

(一)废纸造纸的清洁生产工艺

采用清洁生产工艺对废纸造纸至关重要,目前情况下废纸造纸工艺因企业无节制用水,造成吨纸废水排放量大,既浪费水资源,又增大了污染压力,同时增加了废水处理运行费用,并不能达到排放量的标准。另外又因为工艺落后导致纸浆逃料大,废纸利用率低,而这些逃料又变成了废水中的有机污染物,造成了恶性循环,我们可采取以下措施解决上述问题:

1.节水。(1)把原有的用普通喷头冲洗网笼和毛毯方式改为高压喷头冲洗方式。这种方式用水量小并且效果比普通喷头冲洗方式好得多,该法已在永嘉县七屿纸业有限公司取得实验性成功,并已得以应用。(2)提高废水回用率。综合考虑生产工艺中各工段用水的要求与特点,在两个工艺段采用废水回用。因打浆过程对废水的水质要求不高,因此可把网笼冲洗后的废水在未经处理之前直接回用于打浆工段,多余的废水再经废水处理设施处理。因网笼和毛毯的冲洗水对水质的要求较高,在使用新鲜水的同时,部分回用经废水处理设施处理后的已达标排放的废水(但此废水回用率不能过高,否则因污染物的积累造成出水不能稳定达标排放)。只有做好上述二点,才能有效控制用水,使吨纸排水量达到60吨水以下的

标准。

2.改进工艺提高废纸利用用率,减少污染。在造纸工艺中,浆料储池上料到网笼过程不可避免会造成逃料,其主要原因为除正常的细小纤维(不能被筛子筛住,因太细小,不能直接用于做纸)外,有部分为粗长纤维,因此可采取两种措施来解决:

(1)在纸浆池中加适量的絮凝剂(如pam)经充分搅拌后再进入浆料储池,这样把细小纤维絮凝成较长纤维,大大减少了细小纤维的量,提高了废纸的利用率。

(2)在废水进入废水处理设施之前先经过合适目数的斜网或六角筛,滤回其粗长纤维,并直接回用。这样既减少了逃料,提高废纸利用率,又减轻了污水处理的负荷,减少了运行费用。

(二)开发合适的废水处理工艺

图1废水处理工艺流程

随着企业环保意识不断提高,企业要求废水的稳定达标排放。采用怎样的工艺去适合实际中的废纸造纸企业。本文就上述情况采用生化+物化混凝高度沉淀方法来处理废纸造纸废水。

(三)固废的综合利用

有人把固体废弃物定义为放错了地方的资源,即所谓的无害化、资源化。废纸造纸厂固体废弃物目前难解决的主要有废塑料和废水处理过程中产生的污泥,目前处置该二种废弃物的方法不是产生二次污染就是综合利用的效益不佳。因此,解决好这二种固体废弃物的综合利用显得甚为重要,本文就此对该二种废物综合利用研究做以下简单说明。

1.造纸污泥综合利用做红纸板。利用造纸污泥做红纸板的产品主要用途为做鞋底之用,故对原材料要求不高,同时投资和占地面积均不大。因此这是利用造纸污泥,减少造纸污泥污染的有效方法。其工艺流程如下:

该工艺已经取得实验成功并已在永嘉县罗东造纸厂得以应用。

2.废塑料综合利用为塑料粒子。造纸废塑料因其杂质较多很难被综合利用,本文就现状采用废塑料综合利用为塑料粒子,塑料粒子的市场潜力很大,此法既解决了废塑料的污染问题,又带来很好的经济效益和社会效益。其工艺流程如下:

该工艺已取得实验成功并已始得以应用。

三、效益分析

因采用清洁生产工艺及固体废弃物的综合利用带来的效益显著,大大减轻了环境污染,又带来巨额的经济效益,同时因固体废弃物的综合利用而带来解决劳动就业、发展交通及建设等社会效益。

四、结论

本文阐述了废纸造纸行业吨纸用水量,处理工艺及固废处置的现状,针对现状并在实验小试和应用的基础上提出了采用清洁生产工艺、减少吨纸废水排放量与废纸利用效率的方法;同时提出对造纸污泥与造纸废塑料进行无害化、资源化综合利用及合适的废水处理技术,确为变废为宝化害为利之举;同时进行了系统的效益分析,做到环境、经济、社会“三效益”的统一。

参考文献

[1]武书彬,等.环境工程实用技术丛书――造纸工业水污染控制与治理技术[m].北京:化学工业出版社,2001.

简述固体废物的处置方法篇3

关键词:赣州市;废物污染;现状;问题;对策

一、引言

赣州市位于江西省南部、赣江上游,国土面积约占全省四分之一,人口约占全省五分之一。全市矿产资源丰富,以有色、稀有金属矿为主,素有“世界钨都”和“稀有金属不稀有”之称,钨已探明的储量占世界第一,稀土探明储量居全国第二,铜、铀、铅、锌、钽、铌等储量亦相当可观。矿产资源的开采、加工和利用为赣州市经济社会的长足发展作出了巨大贡献,但同时也产生了大量“水、气、声、渣”等方面的污染,其中,矿山采选废物、有色金属冶炼废渣等固体废物(以下简称“固废”)污染尤为明显,加之近年来医疗废物以及电镀污泥、电子废弃物等非传统固废[1]不断增加,给赣州市带来了巨大的环境安全隐患,

二、现状分析

随着《中华人民共和国固废污染环境防治法》等法律、法规及有关标准、技术规范的相继出台,赣州市在固废污染防治工作方面采取了一系列措施,监管能力和水平有了一定提高,但由于起步较晚,总体上仍处较低水平,固废(尤其是危险废物)引发的环境污染和社会矛盾事件时有发生,给人民群众生命健康和环境安全带来了巨大威胁。

环境统计数据显示,近年来赣州市固废产生量日益增多,全市工业固废产生量2005年为485万吨,2006年为571万吨,2007年为612万吨,2008年为859万吨,2009年为996万吨,固废成分日益复杂,包括矿山采选废物、有色金属冶炼废渣以及炉渣、电镀污泥、电子废弃物和污水处理污泥等非传统固废,由固废引发的土壤、水体和大气污染事件逐年增加,固废环境管理形势严峻。

  三、存在的主要问题

总体而言,当前赣州市工业固废管理工作存在的主要问题表现在以下几个方面:

1、对工业固废环境管理认识不到位。相比污水灰霾,固废“静得可怕”,故长久以来对其治理一直未能引起足够重视,部分单位、企业、群众认为固废环境管理不是环保重点,不如水、大气防治急迫,对固废污染环境的长期性、危害性、隐蔽性认识不足,对防治工作的重要性、艰巨性、紧迫性认识不够,在人员、经费等方面投入不足,现行管理体制不畅通,固废安全处置技术指导、设施建设滞后。

2、固废管理基础性工作薄弱。部分地方在固废的基础工作上投入不足,固废统计数据与实际现状偏差较大,不能如实反映实际情况,严重制约了固废全过程监管。

3、大宗工业危险废物、历史遗留危险废物和污染土壤的环境问题已经凸显[2]。目前,伴随节能减排工作力度加大,焚烧灰飞和电镀污泥等大宗工业危险废物数量增加迅猛,其环境问题逐渐凸现。另外,冶炼废渣等历史遗留危险废物尚未完全得到妥善处置,并且受暴雨等自然灾害及企业倒闭或破产的影响,将引发大量无主的历史遗留废物,以及污染土壤修复、地表水和地下水重金属超标等问题。                       

4、缺乏有效的废物回收体系。目前赣州尚未建立起有效的废物回收体系,回收渠道不畅通,使得大部分废弃物无法回收利用,回收的废物其再生利用价值也较低下。

5、集中处置设施建设滞后,废物处置率低。由于资金、技术和政策等方面的原因,赣州市固废集中处置设施建设缓慢,很大一部分固废只是简易填埋或随意丢弃。尚无危险废物集中处置设施,大部分工业危险废物需转移至外地具备资质的单位接收处置。工业固废与生活垃圾混合收集的现象严重,造成比较严重的二次污染。综合赣州市环保和城管部门数据,2009年全市工业固废产生总量933.6979万吨,综合利用量439.5926万吨,处置量61.6491万吨,综合利用处置率仅为53.7%。

6、废物管理出现多样性和复杂性。由于废物污染防治起步晚、起点低,在传统生活垃圾和一般工业废弃物尚未有效处理的情况下,赣州市又面临着电子废弃物、持久性有机污染物、新化学物质等现代产业带来的固废污染问题,固废污染防治难度加大。??

四、对策和措施

1、严格执行和逐步完善固废申报登记制度,掌握固废特别是危险废物的产生和流动情况,防止非法转移和流失。建立全市固废产生、贮存、收集、转移、利用及处置动态数据库。在申报登记和调查基础上,开展固废产生、利用、处置企业的现场核查,指导、督促企业按照要求进行相关活动。          

2、将固废管理工作的重点放在环境风险较大的危险废物、医疗废物、严控废物、可作原料利用的进口废物上。坚持源头控制优先、完善资源化体系、分类管理、加强最终处置的原则[3],建立和完善与各类固废特性相适应的管理体系。

3、重心下移,监管到位,因地制宜采取疏堵结合的有效措施,彻底解决我市的固废污染环境的问题。特别是个别地区非法加工利用电子垃圾、医疗垃圾、冶炼废渣以及废轮胎炼油、废塑料加工利用引发的环境污染问题。

4、严格查处违反固废管理法规的行为。坚决杜绝有法不依、执法不严、违法不究现象,严厉打击违反固废管理法律法规行为,如对危险废物非法转移、废物经营企业不达标排放或偷排污染物、非法收集加工利用医疗废物及露天焚烧固废等,查处和曝光一批群众反映强烈、环境风险隐患极大的违法企业。

5、建立、完善危险废物突发性环境污染事故应急管理体系。各地环保部门要结合实际,制定危险废物突发性环境污染事故应急预案和实施办法,同时督促和指导企业制定应急预案,提高防范和处置污染事故的能力。                        

6、加快固废管理能力建设。各地环保部门必须调整、优化职能,配备必要装备,切实加强固废监管能力建设。

参考文献:

[1]钱易,唐孝珍.环境保护与可持续发展[m].高等教育出版社,2000:74.

简述固体废物的处置方法篇4

中图分类号:F470.1文献标识码:a文章编号:

进入20世纪以来,由于科学技术的飞跃发展,社会生产力的迅速发展,人类征服自然的行动空前提高。每年都有数以亿吨计的各种新材料投入使用和废弃物排放。日积月累终于超出了环境自身的净化能力,大自然再无法通过自身的消化吸收,加速了环境污染及其对生态的破坏。

近半个世纪以来,我国发生了多起环境污染造成的公害事件,由人类生产活动引起的污染问题已成为我国面临的最为严重的挑战之一。具体表现为以下两个方面:一是由于不合理开发和利用资源所引起的环境衰退,资源枯竭,生态平衡遭受严重破坏;二是城市化、工业化发展所带来的“三废”和生活垃圾(总称:“城市固体废弃物”)高量排放给环境带来的污染问题。这类环境问题所造成的危害多是潜在的、积累的、慢慢产生影响。严重的污染源参与自然界的大气水循环活动,直接污染浅层地下水,从而影响人类生存的水文地质环境。

本文就城市固体废弃物的水文地质安全处置,谈谈笔者的看法。

目前城市固体废弃物的处置及对水文地质环境的影响

城市生活垃圾

1.1.1城市生活垃圾的处置现状

城市生活垃圾一般是指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政管理和维护中所产生的垃圾。随着中国经济的发展,城市规模的扩大和城市化进程的加速,人口密度的集中以及人们生活水平的提高,城市生活垃圾总量在不断增长,至2010年日产量为70万吨。多年来全国未经处理而堆放的垃圾多达100亿吨,占用土地约60万平方公里。而中国历年堆放的垃圾中重金属以及垃圾在腐败过程中产生的病原微生物等,使一些城市的水源遭受污染,造成严重的危害。

面对垃圾围城的危机,中国政府制定了一系列相关的政策并颁布了各类垃圾处理的技术准则规范,提出:“以减量化为基础,以无害化为主体,以资源化为目标”的垃圾治理基本方针,开展了城市垃圾填埋、堆肥、焚烧及资源化利用的科研,开发和示范项目的建项。

1.1.2城市生活垃圾的主要处置方式及对水文地质环境的影响

目前,我国垃圾处理主要有卫生填埋、焚烧、堆肥等方式。每种处理方式都有一定的优点和不足之处,同时都给水文地质环境带来不利的影响。

1.1.2.1垃圾填埋处理

垃圾填埋处理方式是中国目前最主要的处理方式,约占垃圾处理总量的90%以上。在填埋处理中约有80%为简易填埋场。这些填埋场大多有以下特点:不能做到及时覆盖,不具备完善的垃圾渗滤液收集、排导和处理设施。

垃圾填埋处理对水文地质环境的影响:基于上述原因,导致许多垃圾填埋场的渗滤液未能达到排放标准,导致垃圾填埋场周边区域的地下水资源、土壤和大气受到的污染。

1.1.2.2堆肥处理和焚烧

研究表明,如果将中国每年产生的1.4亿吨城市垃圾用来堆肥,加入粪便、秸秆和菌种,每年可生产1.5亿吨有机肥。垃圾堆肥技术在中小城市得到应用,大多数为静态露天堆肥,这种静态堆肥时产生的臭气和污水没有得到严格处理。对周围浅层地下水有不利影响。

国内很多人均认为城市垃圾焚烧是一种较有效的处置方法。但笔者认为仍存在以下不足之处:焚烧废气中除了粉尘外,还含有包括二噁英在内的大量的有毒气体,处理起来很困难。焚烧炉渣和飞灰中有害物质相当复杂,要占地填埋,并且在处理过程中还有废水排放,垃圾焚烧会使得地下水和大气受到一定的污染。

1.2工业废渣

1.2.1工业废渣的处置现状

工业废渣是在工业生产和工业加工过程中以及燃料燃烧、矿物开采、交通运输、环境治理过程中所废弃的固体、半固体物质的总称。

我国是固体废弃物的排放大国,现在中国每年的工业固体废弃物产量约为18亿吨左右。据1991年不完全统计,全国受固体废弃物污染的农田已经超过2万公顷,全国排放到环境中的工业固体废弃物1.5亿吨,其中直接排放入地表水体的有1181万吨。

工业废渣的环境危害可以分为三个方面:

第一、对土壤的污染。大量废渣的堆积毁坏了农田和森林,而且,其中的有害成分又会随着雨水渗入土壤以至使土壤有害物质含量超标。

第二、对水体的污染。如果将固体废弃物直接倾倒于江河湖海中,不但会淤塞河道,其中的有害成分会影响水生生物的生存,造成生物死亡。破坏生物链和生态环境;更主要的是堆积废渣在雨水的作用下往往将其有害成分渗出并渗入地下造成地下污染。

第三、对大气的污染

一方面是废渣在干旱或大风天气下会造成严重的扬尘;另一方面是废渣在某些情况下会产生有害气体,造成对大气的污染。

目前,工业废渣的综合利用率只有40%,处理处置率相当低,多数只是简单地堆放。

1.2.2工业废渣的主要处置方式及对水文地质环境的影响

目前,我国工业废渣的处置方式主要有:综合利用,回收再利用,堆放等方式。

综合利用,回收再利用很好的解决了60%的工业废渣,但是40%左右的废渣没有得到相应的处置,多数只是简单的堆放,严重地污染了地表和地下水。

1.2城市废弃物对水循环的影响

城市废弃物不处置或不合理的处理,对大气、地表水和地下水的污染非常严重,对大气水循环带来不良的影响。

2.城市废弃物的水文地质环境安全的调查、评价

2.1坚持规范性的区域性水文地质调查、评价方法。

2.2建立城市废弃物处置点的水文地质调查、评价方法。

2.3加大水文地质环境评估在项目环评报告的分量。

2.4在处置点区域建立长期水文地质观测点。

3.城市废弃物的水文地质环境安全处置技术和方法

我国城市废弃物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善处置,而且其数量有大幅度增长趋势,对大气、地表水和地下水的污染非常严重。为此,地质学家要与其他自然科学家一起,研究城市废弃物的地质安全处置技术和方法,实现废弃物的安全处置。

笔者通过多年的研究认为:城市固体废弃物的安全处置是资源化综合利用。其一,资源化才能在处置中产生经济效益,才能吸收引入社会资金介入城市固体废弃物的处置,并形成好的产业链。其二,资源化处置可以95%以上的城市固体废弃物进行综合利用,不产生二次污染。其三,可以实现废物的水文地质安全处置。为此,可以把城市固体废弃物分为有机固体废弃物和无机固体废弃物,并分别利用不同的技术和方法对其进行安全处置。

3.1有机物的水文地质安全处置技术和方法

有机固体废弃物气化技术是笔者通过多年研究出来的专利科技成果。它有效地解决垃圾填埋、堆肥、焚烧林化、食品业有机废渣堆放处置等方法出现的问题,低成本的实现有机废弃物的水文地质安全处置。

有机固体废弃物气化技术基本原理是:有机物废弃物在特定的气化器内,经高温裂解,产生一种主要成分为Co,H2,甲烷等可燃性的气体,经过净化后,可作为民用、工业热能使用。

3.2无机废弃物的水文地质安全处置技术和方法

因为城市垃圾和工业废渣对环境的危害越来越严重,世界各国开始采用积极的态度和有效的措施,着手科学地处理、利用改天废弃物,将固体废弃物列为维护经济持续发展的第二资源,向废弃物要资源,要能源,要效益。下面两种城市废物处理技术和方法,可以实现废物的水文地质安全处置。

3.2.1生态复合建材

生态复合建材是笔者多年的研究成果,2008年参加广西科技活动周活动,受到好评。

生态复合建材是以氧化镁、氯化镁为胶结剂(30%-40%),固体废弃物为骨料(70%-60%)的混凝土材料。它有比水泥混凝土更高的强度、硬度且质轻。可以制作成不同的建筑材料,装饰材料。生态复合建材的骨料可以是无放射性的尾矿砂、废塑料、废木材、废建材等等。其工艺简单,投资和运行成本低,是一个很好的废物地质安全处置方法。

3.2.2生态水泥

所谓生态水泥,是指利用各种固体废物及去焚烧物为主要原料,经过一定的生产工艺制造成无公害的水泥。生态型水泥工业是将资源利用率和二次能源回收率均提高到最高水平,并能循环利用其它工艺的废渣、废料;技术装备上更加强化了环境保护的技术措施,真正实行全面环境保证体系,粉尘、废渣和废气等排放几近于零,做到不仅自身实现零污染、无公害,又可循环利用其它工作废料、废渣。帮助其它工业进行三废处理消化,是最大限度的改善环境,实现废物是安全处置。

3.3传统处置

对于传统处置方法要采取以下措施,才能实现废物的水文地质安全处置。

①处置点区域表面硬化防渗,特别上层潜水区域。

简述固体废物的处置方法篇5

【关键词】固体废物;资源化;废物利用

0.前言

建筑固体废物污染的资源化防治也就是要转变对固体废物的认识,将建筑固体废物看成一种资源,对固体废物进行二次利用,既解决固体废物污染的问题,又能创造出一定经济效益的处理方法。建筑固体废物,一般指在构筑物的新建、改扩建、拆除过程中产生的废料,构筑物包括建筑物、公路、桥梁等。其构成与区域特定发展阶段的构筑物结构类型、经济发展程度及社会消费水平相关。1伴随着我国经济快速发展和城市化进程的加快,在旧城区拆迁改造、新城区建设当中产生了大量的建筑固体废物,这些固体废物主要破碎混凝土、砖瓦、沥青等惰性物料为主,占到总量的80%以上,给我国城市生态环境造成了严重的污染,严重影响了城镇居民的身心健康。

固体废弃物是指人们在开发建设、生产经营和日常生活行动中向环境排出的固体和泥状废弃物。固体废弃物不适当的堆置除有损环境美观外,还产生有毒有害气体和扬尘、污染周围大气。废物经雨水淋溶或地下水浸泡,有毒有害物质随淋滤水迁移,污染附近江河湖泊及地下水。同时,淋滤水的渗透、破坏土壤团粒结构和微生物的生存条件,影响植物生长发育;大量未经处理的人畜粪便和生活垃圾义是病原菌的孽生地。所以固体废弃物是污染环境的重要污染源。固体废弃物大致可分为工业废弃物、农业废弃物和城市垃圾三大类。工业废弃物大多来源于矿山开采、选冶、电力工业、化学和石化等废物。农业废弃物主要来自农用塑料薄膜和塑料制品以及农作物秸秆、牲畜粪便等。城市垃圾来自城市人口的日常生活、医院废弃物、商业垃圾和建筑垃圾等。

1.建筑固体废物污染防治方式和现状

1.1建筑固体废物污染当前的处理方式

由于很多人现在不具备环境保护的观念,在固体废物的处理上采取的是简单粗暴的做法,也就是在没有将固体废物分类处理的情况,运往政府制定的垃圾场,或者随便到小区或农村找一个地方采取露天堆放或就地掩埋的方式。这种方式不仅不能彻底解决固体废物污染问题,且堆放或掩埋以后里面的有毒、有害、放射性物质还会给周围的环境造成二次污染。而且这种处理方式处理成本很高,征用土地费、垃圾清运费每年的总额不在少数。因此寻找一个能够彻底解决固体废物污染的途径,避免二次污染,并利用固体废物创造经济效益是当前处理固体废物污染的迫切需要。

1.2建筑固体废物污染现状

改革开放以来,我国各种工程建设不断,在建设的过程中由于规划设计中对建设过程中出现的建筑垃圾并没有一个科学的、彻底的解决计划,而是露天堆积,施工之后集中处理的方法,但是施工之后施工方往往会忘记处理产生的建筑垃圾,及时有处理计划也只是简单的将其丢弃在城郊,造成了严重的固体废物污染。并且在经济发展中,很多人只注重经济的增长,而忽视了环境的保护,导致在一些地方走上了资本主义国家“先污染、后治理”的老路,导致固体废物污染越来越严重,到现在已经成为阻碍城市经济发展的重要因素。

2.建筑固体废物污染的资源化防治

建筑固体废物污染的资源化防治也就是要转变对固体废物的认识,将建筑固体废物看成一种资源,对固体废物进行二次利用,既解决固体废物污染的问题,又能创造出一定经济效益的处理方法。现在在一些地区已经开始对建筑固体废物污染的资源化防治尝试,取得了不错的效果,但是这种防治方法没有普遍开展起来。建筑固体废物污染的资源化防治主要分为两步,也就是将固体废物分类和选择合适的处理技术。

2.1固体废物分类

根据建筑固体废物的主要材料类型或成分进行分类,主要可以分为建筑水泥石块垃圾、金属类垃圾和其他固体废物垃圾。在分类的基础上,对建筑垃圾进行预处理,也就是根据分类将建筑固体废物分类存放,以便于下一阶段的技术处理。

2.2建筑固体废物污染的资源化防治处理方式

2.2.1再生骨料混凝土

再生骨料混凝土主要是指利用建筑固体废物中的一些水泥块、石块等代替骨料混凝土中的石子,以增强混凝土硬度和强度一种技术。对建筑废料中的废弃混凝土进行回收处理,作为循环再生骨料,一方面可以解决大量的废弃混凝土的排放及其造成的生态环境日益恶化等问题;另一方面,可以减少天然骨料的消耗,从根本上解决资源的日益匮乏及对生态环境的破坏问题。

2.2.2废砖的综合利用

建筑过程中的废砖,如果形状比较完整,而且强度、硬度上没有太大的变化,则可以作为砖块重新利用起来。如果已经破碎,就可以采取将其粉碎,作为再生骨料混凝土的骨料使用。或者重新将破碎的砖头与水分搅拌,通过压力模具再次成型,利用高温蒸汽支撑蒸养砖,这种方法虽然成本较高,但是所二次生产的蒸养砖与红砖在强度和硬度上都差不多,完全可以应用各类建筑,创造经济效益。在这里国内企业可以选择欧洲、日本等国家常用的集装箱型移动式的成套处理装置,这些装置多采用颚式破碎机,产量约150t/h,破碎后的骨料直径为0-60mm,成本较小、容易形成规模。

2.2.3废陶瓷的综合利用

对建筑固体废物中的废陶瓷,可以采用破碎成砂的方式,将其破碎到5-10mm,这是因为建筑固体废物中的废陶瓷一般是炻质类陶瓷,具有吸水率较低,坚硬,耐磨,化学性质稳定的特点,这是天然砂和碎石子为原料的彩砂原料所不具体的物理性能。将破碎后的废陶瓷作为人工彩砂原料,烧成彩釉有很好的耐高温、不易脱落等特点,可以广泛的应用于建筑物的外墙装饰。在解决护体废物污染的同时,也创造一种较高的经济效益。

3.结语

综上所述,建筑固体废物污染的资源化防治可以看成一个产业,具有很大的经济潜力可以挖掘,在预防和减少固体废物污染的基础上,实现了资源的循环利用,能够有效的保护生态环境。

【参考文献】

简述固体废物的处置方法篇6

关键词:复合固化技术;废弃钻井液;零污染排放

中图分类号:tp274文献标识码:a文章编号:1009-2374(2009)06-0029-02

在石油勘探和开采过程中,井场上会留下大量的废弃钻井液和钻屑。这些废弃物存留于井场岩屑池,随着岩屑池的渗漏、溢出、淹没等,会对地下水和地表水产生不良影响,并危害周围生态环境,甚至可能造成污染事故。另外,大面积的废弃钻井液存留在井场,占用了大量的耕地,影响农作物的生长。因此,可以说废弃钻井液处理是长期困扰油田的环保难题。

目前,国际化油气公司都在寻求安全的和造价低廉的实现零污染排放的策略。根据回收再利用和排放方式及目的的不同,国内外对钻井废泥浆的处理有许多种技术和方法,也有各自的特点和适用范围,尽管每种方法都需要耗资,但通过慎重地选用适合于特定钻井泥浆的适用技术,可以达到降低钻井作业成本的目的。各种方法的中心思路都是设法使钻井废弃物的体积得到压缩从而使废弃物的总处理费用大幅度降低。其中以采用固结技术处置应用最受重视,各国投入研究的力量和资金也最多,采用固结技术处理钻井废泥浆具有材料运输量少、施工速度高、同时具有经济、效果好、处理量大等优点,还可利用废泥浆的固结修筑井场基础和道路以及压制类似粘土砖的砌筑材料,是油田环境保护和工业废弃物处理技术中的一条有效的技术途径。

一、复合固化处理工艺原理

废弃钻井液的固化处理是当前采用最多的方法之一,特别适宜那些不宜实施土地耕作处理的废泥浆。根据所用材料的种类,可分为水泥基固化、石灰基固化、水玻璃基固化和复合固化等许多种方法。复合固化处理技术的主要思路是将废弃钻井液及其排弃物与无机非金属胶凝材料进行充分的搅拌混合,经过包封固结处理,形成具有一定强度的固结体,达到其浸出水低于污水排放和土壤标准的目的。

固结钻井废泥浆是利用水泥基固结材料的胶结性能,同时在激发剂的作用下,利用了废泥浆及工业废渣中某些活性物质的潜在胶结性能。添加粉煤灰等惰性材料还可以改善粘土类泥浆过大的塑性,而使固结拌合料便于压实和提高密实度。与水泥土的原理相似,随着添加量的不同,固结废泥浆可以形成固结力学性能有很大差异的土料,但是,一经固结就从根本上改变了固结钻井废泥浆的性质,成为具有水泥石特征的材料,这是因为在固结材料和促凝剂的复合作用下体系中生成了具有水硬性特征的物质。

通过泥浆激发剂、固化剂、稳定剂及骨料的添加,激发并利用钻井废泥浆的潜在活性。根据不同类型的泥浆组分和固化后的强度及承载力要求,通过检测分析后,选择不同组分和掺量的固化材料进行施工,形成适应于不同泥浆组分和不同工程应用要求的一系列处理配方体系。

在现场处理过程中,计量准、拌和匀、碾压实是钻井废泥浆处理的关键步骤。处理工艺如图1所示:

图1复合固化处理工艺流程

固化处理后的固化物抗压强度(28d)一般为(0.5~1.5)mpa,可用于铺设简易道路或修建井场用。另外,通过废泥浆固结材、稳定剂及骨料的添加、激发并利用钻井废泥浆的潜在活性,使钻井废泥浆成为具有硅酸盐凝胶结构或水泥石结构的建筑材料,进行砌体施工。这样,可以有效地利用废旧资源,变废为宝,具有直接经济效益及显著社会效益。目前,固化处理后的废泥浆已在井场、道路的修建方面取得了初步的应用,从某种程度上解决了回填土的来源紧张问题,降低了施工成本。

如果就地处理,可以将固化后的固化物在原地掩埋,表层覆土,即可恢复土地的复耕性。

二、技术特点

本项目遵循“就地取材、就地处理、以废治废,方便实用”等原则,从而有效的利用了废弃的资源,使有效的资源得到了充分的应用。同时,本课题形成的技术还可以达到对粉煤灰、矿渣、钢渣等工业废渣的处理实现一并解决、综合利用的目的。

在经济技术指标方面,固化处理方法与机械脱水法、注入安全地层或环行空间、化学强化固液分离技术等相比,具有材料运输量少、施工速度高、效果好、处理量大、可综合利用、经济等优点。

三、现场应用情况

自开展研究以来,针对不同的泥浆体系,在现场进行了大量的应用性试验,现以辛50-斜47井为例,将废弃钻井液处理前后的浸出液指标分别进行了检测对比,其结果见表1:

表1废弃钻井液复合固化处理指标检测对比

该次检测分别对处理前、后的样品,采用自然风干、过筛、实验室浸泡的方法进行前处理,然后分别对72h、144h的泥浆浸出液进行相关指标分析,结果表明:所有污染物指标全部符合国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的要求,满足环保工程要求。

四、处理后产生的固体废弃物对环保的效果评价

必须以客观的、全面的态度来对待废物处理等环境保护工程,不仅要看到它的工程经济方面、也要看到环境工程方面。从科学的观点来看,工业废泥浆处理项目的效益有以下三个特点:间接性――这说明固体废料处理与处置本身带来的直接效益低,而只是间接地使其它相关生产部门效率提高、使社会的经济损失减少;分散性――废泥浆污染的危害涉及社会的各个方面,包括生产、生活、景观和人体健康等,因此泥浆处理的投资效益也会分散于各个方面,不利于企业内部效益的直接获取;隐蔽性――防治污染、改善环境(水源、土壤大气和景观等)、保证生产、方便生活,这些效果往往是人们不易察觉的“无形”福利。人们如果忽略这种福利,必将会付出高昂代价。

简述固体废物的处置方法篇7

关键词:危险废弃物;现状;处理技术;管理方法

引言:危险废弃物是指至少具有以下特性之一的废弃物:易燃、易爆、有毒、有害及放射性、腐蚀性,可能会对人员、设备、环境造成伤害或者损伤。我国目前可以生产的危险废弃物约有5700多种,约占总生产种类的12.7%,每年产生的危险化学固态废弃物约3000~4000万吨,占总固体废弃物的6~7%。如何妥善处理危险废弃物,降低其对人员、环境的损伤,是一个复杂而急迫的问题。

一、我国危险废物管理现状

国际上一般认为,危险废物的特性与污染途径有关,不仅包括对人体健康和生态安全的直接危害,还有不恰当的处置所造成的污染危害。从污染对象来看,危险废物特性最明显地表现在对人体健康的影响,也包括对生态环境的影响。

当今中国经济发展迅速,规模巨大(汽车生产、化学和制药生产、通信技术、信息技术),伴随着污染问题的加重。面对这种情形,应快速采取环境保护措施。这就要求在不久的将来,迅速开展环境保护活动和对环境保护进行投资。由于传统的管理法规和管理制度并没有提出准确的管理要求,管理责任也不明确,一些特殊危险废物混在城市生活垃圾中一同排放,引起社会极大关注。由于长期缺乏科学的管理体系和配套的处理处置技术,有些大型的企业虽然建立了填埋场,但由于没有采取妥善的防渗和缺乏严格的管理,仍存在污染地下水的情况;少量的危险废物甚至未经任何处理而直接排入环境,造成严重的环境污染。

二、危险废弃物的处理技术分析

1、预处理技术

危险废物的预处理一般是采用物理、化学、生物的方法改变废物的物理化学特性,使之便于进一步的处理或者将有害物质转化为无害的最终产物。

(1)物理处理

物理处理是利用各种相分离(如重选、浮选、电选等)及固化技术,目前固化/稳定化技术是常用的物理方法,它是工业危险废物安全填埋的必要步骤,将工业危险废物中的污染组分采用固化基材将废物固定或包覆来减少废物有害成分的浸出毒性,减小废物的迁移性,降低对周围环境的污染。而且现在采用的新型固化基材,很好地改善了传统固化法使废物容积增大的缺陷。

(2)化学处理

化学处理是采用化学方法(如氧化还原处理技术、油水分离技术、中和处理技术)将有害物质转化为无害的最终产物,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。其目的在于改变处理物质的化学性质,降低它的危害性。常作为危险废物最终处置前的预处理措施。但反应过程比较复杂,比较难以掌控,另外成本太高,不适合大规模处理。

(3)生物处理

生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而可以被土壤和水体所接受。常用的方法有活性污泥法、气化池法、氧化塘法、堆肥法等。与化学处理方法相比,生物处理在经济上一般比较便宜,对环境的影响更小,应用更普遍。但处理过程所需时间长,处理效率不够稳定。

2、安全填埋

安全填埋是对经过前处理(如脱水、中和、堆肥、固化和稳定化)的废物采用工程措施来控制、减少和消除危险废物的危害。适用于不能回收利用其有用成分,不能回收利用其能量的危险废物,包括危险废物焚烧处理产生的飞灰和残渣、生活垃圾焚烧飞灰等。填埋法作为最终处置手段,由于其适于处置多种类型的固体废物,工艺比较简单,在国内外得到广泛应用。但填埋法也存在一些环境问题:首先,就是填埋过程中,由于雨水的冲刷、地表水和地下水的浸泡以及发酵作用而产生一种含有多种有害物质的渗滤液,对周围地下水存在极大的隐患,容易产生二次污染;其次,填埋场占用大量的土地;再次,安全填埋场的建设要求十分严格。

3、焚烧法

焚烧法是高温分解和深度氧化的综合过程。通过焚烧可以使可燃性的危险废物氧化分解,达到减少容积,去除毒性,回收能量及副产品的目的。焚烧法适用于处置当前经济和技术条件限制下、不能再循环、再利用或直接安全填埋的危险废物。焚烧可以处置含有热值的有机物并回收其热能,也可以通过残渣熔融使重金属元素稳定化,是同时实现减量化、无害化和资源化的一种重要处置手段。危险废物的焚烧过程比较复杂。由于危险废物的物理性质和化学性质比较复杂,对于同一批危险废物,其组成、热值、形状和燃烧状态都会随着时间与燃烧区域的不同而有较大的变化,同时燃烧后所产生的废气组成和废渣性质也会随之改变。因此,危险废物的焚烧设备必须适应性强,操作弹性大,并有在一定程度上自动调节操作参数的能力。

三、危险废弃物的管理方法分析

1、提高对危险废物管理的认识

危险废物中绝大部分来源于工业废物,因此应该以工业危险废物为管理重点。同时,这也决定了危险废物同城市生活垃圾处理的责任主体具有明显的不同。市民有义务配合城市生活垃圾的处理设施建设,包括征地、选址等。工业产生的危险废物是企业生产带来的,危险废物的种类和产生量仅与生产工艺有关。工业行为具有明显的局部利益行为,不对整个社会生活产生直接经济损益――同生活垃圾和生活污水不同,对市民没有直接的影响。因此,根据污染者责任制的国际通用法则,工业危险废物的责任主体不是市政府,而应该是企业。由此可以看出,危险废物的处理处置产业应该按照市场经济的运作规律进行管理,而不应该以计划经济的思维方式和管理模式进行管理。这正是目前国家危险废物集中处置设施建设规划难以顺利实施的根本原因。而认识到这一点对制定有效的经济、技术政策促进危险废物处理处置产业健康发展将具有决定性作用。

2、建立和完善危险废物环境管理体系

我国虽然在危险废物管理方面进行了大量的工作,但从整体而言,我国还未建立起完善的危险废物管理和处理处置体系。为了杜绝危险废物的无控处置,应制定危险废物市场运行的经济和技术政策,大力推动在国家危险废物管理规划内危险废物集中处理处置设施的建设。在进行综合的风险评价的基础上,对于新建设施严格按标准进行审定,淘汰己有的不符合要求的设施,或限期进行整改。只有严格实行危险废物的管理制度,才能够最大限度的减少危险废物对人类的健康风险和对环境的影响。

四、结束语

如何提升危险废物处置的方法的质量将会是危险废物处置工作面临的长远问题。因此,只有相关工作者们的不懈努力,提高危险废物处理技术,优化管理方法,民众提升环保绿色意识,积极参与到环保行动中,我国危险废物处置工作才能朝着科学化、规范化的道路不断向前进步。

参考文献

[1]刘宪兵.我国危险废物污染防治的技术原则和技术路线[]J.中国环保产业,2002(3):26一30

简述固体废物的处置方法篇8

摘要:本文针对玻璃器皿企业的清洁生产水平建立了评价指标体系以及各项指标的评价标准,并通过层次分析法对其进行权重赋值。据此评价指标体系可对玻璃器皿企业的清洁生产水平进行定量评价,通过实例研究表明该体系实用性较强。关键词:清洁生产水平指标体系玻璃器皿层次分析法引言清洁生产作为循环经济在企业层次的应用,对于企业发展和环境保护是双赢的。清洁生产水平指标体系是衡量企业清洁生产水平高低的有效工具,目的是通过对企业的生产情况进行综合分析和评估,寻求实施清洁生产审核的机会和途径,提高企业对资源和能源的利用效率,减少污染物的排放[1]。玻璃器皿主要指食品瓶、饮料瓶、酒瓶、化妆品瓶、医药瓶、器皿、玻璃工艺品、灯具灯饰等玻璃制品。玻璃器皿在日常生活中需求量大,该类企业的数量及其产能也在逐年增加。由于该类企业能耗高、污染大,对推行清洁生产来说具有很大的潜力。自20__年能源大幅上涨,玻璃器皿企业建设节能窑炉、推广应用节能技术的进程随之加快,近两年节能的趋势更加明显。清洁生产工作的深入开展对于企业节能和污染物的减排,增强市场竞争力具有重要的保障作用。而清洁生产工作的推进,必须有相应的清洁生产指标来衡量,工作量化后能够直观地反映出清洁生产的绩效,以求持续改进;清洁生产指标体系的研究对于能耗较高的玻璃器皿企业推进清洁生产来说具有重要的现实意义。目前有关玻璃器皿企业清洁生产指标体系的研究鲜于报道,故本文就该问题在一定程度上进行探讨。1.指标体系结构框架1.1指标体系结构指标体系是运用一定的数学方法,从被评价对象的特点和表现出发选取一定的指标进行量化,描述其在某一方面或问题的水平或影响而形成的一套体系。本文针对玻璃器皿企业的清洁生产特点和层次分析法(aHp)的要求,采用自上而下,逐层分解的方法建立了5要素和19因子的递阶层次结构。指标体系分为三个层次,每一层次又分别选择反映其主要特征的要素作为评价指标。第一层为目标层,表明清洁生产水平;第二层为要素层,反映清洁生产的主要方面;第三层为因子层,为具体描述清洁生产的各项指标。1.2指标选取原则[2,3](1)科学性和实用性评价指标体系应反映玻璃制品企业的主要特征和问题,涵盖清洁生产目标及其实现的程度。同时,指标的设置应简单实用。(2)全面性和代表性评价指标体系作为一个有机整体是多种因素综合作用的结果,应反映出清洁生产的各个方面。从不同角度反映被评价系统的主要特征和状况,尽可能选取那些有代表性的综合指标和重点指标。(3)可比性和可接受性指标体系应符合时间和空间上的可比原则,尽可能采用相对量指标和具共性特征的可比性指标,还应明确各个指标的涵义、范围和统计口径等。指标清晰易懂,能被企业和专业人士理解和接受。(4)可操作性就和简明性应给出明确的计算与表述方法,考虑数据取得的难易程度等问题。选择有代表性的主要指标,避免重复。指标体系设置应简单明了。(5)定性指标和定量指标相结合两者的结合才能避免单纯的定性或定量的局限性。定性体现在采用问卷调查或专家意见的获取,定量则体现为相关数据直接选取或简单计算。1.3指标的选取及其内涵1.3.1指标的选取[3~5]评价体系采用定性指标和定量指标相结合的形式,体现循环经济的“3R”原则和针对玻璃器皿企业的特点,力争将每一个可能产生污染物的环节考虑其中,评价玻璃器皿企业的清洁生产水平(见图-1)。1.3.2指标内涵物能消耗指标:主要指综合能耗、电及新鲜水用量、纯碱用量等,这些指标值以小为优。土地虽然也是重要的资源,但其指向性不明确,不予考虑;纯碱作为最重要的辅料加以选取。产污量指标:包括单位产量工业CoD、So2和工业粉尘产生量,指标值以小为优。环境管理指标:选取了环境管理制度、工业废水、废气处理率及固体废物安全处理处置率等,后三个指标值以大为优。产品生命周期指标:主要包括总成品率、原材料和产品的生态毒性和产品年耐用性。资源循环利用指标:根据企业在生产中能够利用的资源选取了工业用水循环率、中水回用率、工业废气(余热)及固体废物综合利用率作为评价指标,这些指标值以大为优。玻璃企业的生产量主要以重量箱来计量,因此部分指标也相应以重量箱为评价单位。2.评价标准[1,6~9]评价指标需要相应的基准值作为评价的标准和依据,才能进行横向的比较。清洁生产指标完全量化比较困难,针对不同的指标确定不同的评价等级;尽量选取易量化的指标,对于不易量化的指标只作定性评价。各指标评价具体值见表-1。表-1玻璃器皿企业清洁生产水平评价标准评判分值指标名称100100~8080~6060~4040~00单位产量标煤能耗(kg/重量箱)≤7≤15≤19≤22≥32单位产量新鲜水用量(t/重量箱)≤0.2≤1≤2≤3.2≥4.8单位产量用电量(kwh/重量箱)≤2.5≤5.5≤6.5≤7.6≥11.4单位产量纯碱用量(kg/重量箱)≤4≤9≤10.5≤10.7≥16.1单位产量工业废水CoD排放量(g/重量箱)≤1≤2≤5≤16≥24单位产量工业废气So2排放量(kg/重量箱)≤0.03≤0.10≤0.13≤0.25≥0.38单位产量工业粉尘排放量(kg/重量箱)≤0.02≤0.06≤0.15≤0.45≥0.68环境管理制度非常健全健全较健全不够健全不健全无工业废水处理率()100≥95≥90≥8557≤57工业废气So2处理率()100≥95≥90≥8557≤57工业固体废物安全处理处置()100≥95≥90≥9060≤60总成品率()≥95≥88≥84≥8053≤53原材料生态毒性无毒微毒低中高剧毒产品生态毒性无毒微毒低中高剧毒产品年耐用性(年)1510≥8≥52≤2工业用水循环率()100≥95≥90≥8053≤53中水回用率()100≥95≥90≥8557≤57工业废气(余热)利用率()100≥95≥90≥8557≤57工业固体废物综合利用率()100≥95≥90≥8557≤573.权重的确定指标权重反映了各个层次的指标对于总体水平的贡献或者影响大小。指标权重的确定方法有多种,如Delphi法、层次分析法、主成分分析法等。Delphi法虽然反映了专家的知识和经验,但多基于定性经验客观性不强;主成分分析法是基于数理统计的方法,对数据需求较多不易操作;层次分析法是在结构模型的基础上,通过矩阵的演算,使定性分析和定量分析相结合的一种评价和决策方法。并以它的简洁性、实用性、适应性和系统性得到世界各国的广泛应用;在目前所有确定指标权重的方法中,是一种比较科学合理、简单易行的方法[10~13]。本文的指标体系层次性较强,并有定性和定量指标,故这里采用层次分析法确定。通过系统分析把复杂问题分解成有序的阶梯层次结构,并对各层的相关因素进行两两比较,判断各因素的相对重要性给予定量化,进行一致性检验,以确定评价指标的权重。具体步骤如下:第一步:建立指标体系;第二步:构造判断矩阵与层次单排序;第三步:层次总排序;第四步:单因素评分和综合评价。其中,构造判断矩阵与层次单排序要对权向量做一致性检验,利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比例做一致性检验。若通过检验,特征向量(归一化后)即为权向量;否则,重新构造。只有通过检验,才能说明判断矩阵在逻辑上是合理的,才能对结果进行进一步分析。一致性检验的步骤为:a)计算一致性指标C.i.(consistencyindex)C.i.=(λmax-n)/(n-1)b)查表确定相应的平均随机一致性指标R.i.(randomindex)表-2平均随机一致性指标值n12345R.i.0.000.000.580.901.12c)计算一致性比例C.R.(consistencyratio)并进行判断C.R.=C.i./R.i.当C.R.<0.1时,判断矩阵的一致性可接受;否则不接受,需对该判断矩阵进行修正。比较判断矩阵:1表示Ci和Cj一样重要;3表示Ci比Cj稍微重要;5表示Ci比Cj重要;7表示Ci比Cj重要的多;9表示Ci比Cj特别重要的多;2、4、6、8则按照重要程度进行插值。根据相关专家的打分进行指标排序,经计算得出要素层各指标(B1~B5)的权重排序为:[0.0616,0.4735,0.20__,0.0545,0.2104];各分层指标(C1~C19)权重的总排序分别为:[0.0167,0.0081,0.0070,0.0298,0.0519,0.2755,0.1464,0.0078,0.0262,0.1159,0.0501,0.0146,0.0058,0.0298,0.0043,0.0790,0.0112,0.0845,0.0354]。4.等级划分参考相关文献[1,9,13]和根据本研究的计算结果,设计了一个5级清洁生产水平等级标准。清洁生产水平的等级采用百分制,根据各个指标的累计得分情况分为下面五个等级:表-3清洁生产水平等级等级先进较先进一般较差很差分值≥9070~9060~7040~60≤405.实例研究以安徽凤阳某玻璃器皿公司150t/d生产规模为例,进行清洁生产水平评价。该企业采用浮法工艺进行生产,其各项评价指标值分别为:标煤能耗:11.6kg/重量箱,新鲜水用量:0.15t/重量箱,用电量:7.23kwh/重量箱,纯碱用量:10.3kg/重量箱,CoD排放量:5.63g/重量箱,So2排放量:0.035kg/重量箱,工业粉尘排放量:0.011kg/重量箱,环境管理制度:健全,工业废水和So2处理率均为100,固体废物安全处理处置:99,总成品率:85,原材料生态毒性:低,产品生态毒性:无毒,产品年耐用性:8年,工业用水循环率:95,中水回用率:98,工业废气(余热)利用率:95,工业固体废物综合利用率:90。根据上述相应的评价标准可计算出各指标的分值,物能消耗水平分值:4.51,产污量分值:45.88,环境管理水平分值:19.64,产品生命周期状况分值:4.68,资源循环利用水平分值:16.66,故总得分为91.37。由清洁生产水平等级可以看出,该企业清洁生产水平为先进水平,评价得分较高的部分与该企业先进的工艺和较大的环保投入事实基本吻合,结果表明该企业还需在物能消耗水平和产品生命周期状况等得分低的方面做持续改进。6.结论1、本文针对玻璃器皿企业的清洁生产水平建立了5要素、19因子的指标体系。采用层次分析法确定了相关指标权重,根据玻璃器皿行业特点和现状给出了清洁生产水平指标体系各因子的评价标准,还划分了该行业的清洁生产水平的评价等级。2、本评价指标体系操作简便,对玻璃器皿行业具有通用性;通过对安徽凤阳某玻璃器皿公司的实例研究表明,该评价体系能与实际情况相吻合,实用性较强。3、该评价体系可以对玻璃器皿企业进行定量的评价以判断其清洁生产水平,并据此来进行综合分析和评估,帮助企业发现清洁生产的不足之处,能够针对性地提出对策和方案使企业最大限度地提高资源和能源的利用效率,减少污染物的排放。[1]王劲松,陈红艳.浮法玻璃生产企业清洁生产评价[J].江苏环境科技.20__,16(2):24~26[2]胡淑恒,汪家权.合肥市循环经济发展水平评估[a].季昆森,韦穗.循环经济理论与实践[C].安徽:安徽大学出版社,20__.61~65.[3]盛明泉,高利芳.面向循环经济的企业环境绩效评价指标体系设计[a].季昆森,韦穗.循环经济理论与实践[C].安徽:安徽大学出版社,20__.61~65.[4]贾爱娟,靳敏,张新龙.国内外清洁生产评价指标综述[J].陕西环境.20__,10(3):31~35[5]王桂芳.生态企业的构架与考核指标的探讨[J].环境保护科学.20__,30(123):68~70[6]建设部.浮法玻璃建设标准[S].1992[9]国家环保总局.清洁生产标准浮法玻璃行业(征求意见稿)[S].20__[8]国家环保总局.工业炉窑大气污染物排放标准[S].1996[9]国家环保总局.污水综合排放标准[S].1996[10]赵焕臣,许树柏,和金生.层次分析法――一种简明的新决策方法[m].北京:科学出版社,1986[11]司景.氮肥企业清洁生产评价方法及实例研究[D].合肥工业大学,20__[12]焦胜,曾光明,曹麻茹等.城市生态规划概论[m].北京:化学工业出版社,20__[13]陈平.清洁生产指标平评价方法[J].化工环保.20__,24(1):55~57

简述固体废物的处置方法篇9

关键词:固体废物教学改革资源化

中图分类号:G633.7文献标识码:a文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0061-02

作为我国高等院校环境工程专业核心课程之一的《固体废物处理与处置》课程,是一门实践性和工程型很强的课程[1],通过培养学生掌握固体废物污染防治的方法、原理以及资源化技术,为今后从事固体废物处理与处置相关工作打下基础。根据教育部高等学校环境工程专业教学指导分委员会在《高等学校本科环境工程专业专业规范》(2005102)中建议环境工程专业“固体废物的处理与处置”课程为32学时,属于短学时范围。嘉兴学院环境工程专业对于该课程的设计也是采用32学时[2]。但是目前我国经济处于高速发展的阶段,城市化进程速度在不知不觉中逐步加快,这就导致了固体废弃物种类多样化和产生量越来越大的问题,而对人类生存环境造成的污染也越来越突出。在这个迫切需要遵循可持续发展的时代,固体废弃物无害化、减量化和资源化处理技术开发应用及产业化途径越来越多,32学时的授课时间显得非常紧张。因此,在有限的学时内及时在教学内容中体现这些不断拓展和更新的理论和方法是我们迫切需要解决的难题,该文仔细分析了固体废物处理与处置课程教学中存在的问题,并从教学实践的基础出发,在教学内容和方法等方面进行了改革和进一步的探索。

1目前教学中存在的问题

在“固体废物处理与处置”教学过程中,主要存在这样一些问题:

(1)目前,环境科学与技术迅猛发展,首先,我们所使用的教材更新速度较慢,内容老化,内容涵盖不全面。其次,网络日渐发达,学生获取知识的途径不断增多,如何处理课堂课外知识之间的关系是专业课老师必须解决的一个问题。

(2)传统的教学方式采用的是“灌输式和填鸭式”教学方法,课堂中学生总是在被动的听老师讲,对课程内容往往是被动吸收,尤其现在多媒体工具的运用,学生在课堂上对于课程内容就像走马看花一样,感兴趣看看课件,不感兴趣就做自己的事情,上课做笔记的同学非常少,这样对于一些知识点的掌握不够深刻,导致学生自主学习能力较差,不能发挥学生的主观能动性,影响学生的专业学习兴趣。

(3)当前,固体废物处理技术和设备日益更新,另外与水处理污染工程、环境监测和大气污染控制控制实验相比,固体废物处理处置实验具有综合性,涉及方面比较多,而目前高校培养学生创新能力的实验条件,特别是现代设计性、创新性和综合性的实验装置比较缺乏,严重影响学生工程实践能力的培养和创新能力的发挥[3]。

2课程教学内容改革

2.1更新教学内容

该课程的显著特点是学时短,因此,在安排教学内容时,要充分考虑课程的系统性和固体废物处理技术的发展。我们一直强调固体废物是放错地方的资源,随着空间和时间的改变,任何类型的固废都可以转化为资源,尤其是近年来人们把更多的目光投向垃圾资源化利用上,希望从中能发现新的资源或者能源,因此,在嘉兴学院这门课程定义为“固体废物处理与资源化”,这样更能突出课程特点和内容,加深学生对该课程的理解和认识。目前我们选用的是多数高校都选择宁平主编的普通高等教育“十一五”部级规划教材作为该课程的主要教材。

我们在已有参考教材的基础上,对教学内容做了适当调整,课程主要由三大部分组成:固体废物的基本概念、管理原则等概述内容;固体废物的处理处置方法;具体废物的资源化利用技术等,内容分为7章,具体见(表1)《固体废物处理与资源化》的课程设置与学时分配。

该门课程与水污染控制、大气污染控制等学科的教学内容出现交叉,针对这个问题,主动弱化交叉内容的介绍,比如,预处理技术的脱水技术在水污染控制技术已经有比较详细的介绍,在这里就简略介绍;第四章物化处理中的浮选方法放在第三章固体废物预处理方法-分选中,这样可以对分选方法进行系统的讲解;第五章固体废物生物处理方法是目前环境科学领域的一个研究重点方向,在教学内容中适当的引入一些学术论文内容,使学生可以更好的学习好养堆肥和厌氧发酵的影响因素;并加入好氧堆肥的工艺设备和厌氧发酵装置-化粪池工作原理的内容;第七章固体废物的综合利用技术是目前的热点问题,随着生活水平的提高,固废的种类也越来越多,在课堂上介绍一些新的产生固废的源头,如电子垃圾、旧鞋、并对这些废物的资源化利用途径进行讲解。

准备配设12个学时的课程设计与实验,让学生根据课堂所学知识,相应设置三个实验:垃圾筛分实验、固体废物浸出毒性鉴别实验和固体废物焚烧与热值等验证性实验。实现理论知识向能力转化,培养学生的创新能力。

2.2与现场教学结合

固体废物课程与其他主干课程如:水污染控制工程、大气污染控制工程不一样,这些课程的特点是:计算量大、理论内容多;而这门课程的特点是计算量小,内容多,容易理解,实践性强。所以在讲授这门课程的时候学生容易放松学习的积极性,因此该门课程必须与现场教学结合起来。现场教学是教师根据教学大纲和教材内容的需要,组织学生到实际现场开展教学活动的一种教学方法[4]。在教学过程中安排学生到固体废物处理处置第一线嘉兴市环卫所、嘉兴市绿色能源有限公司和嘉兴市填埋场,现场讲授垃圾收运、垃圾焚烧技术和垃圾填埋技术。这样可以培养学生的工程意识和解决实际问题的能力,让学生感受到学有所用、学有所获,增强学生的社会适应性。

3改革教学方法

专业课的学习都是从大三开始,学生在大一、大二学习高等数学、化学、物理等方面课程时,可以集中精力,但是到了大三,由于一些外在的因素,学生考虑的问题比较多,如考研、工作等事情,学习积极性不是很高,如何提高上课效果,使学生能积极主动的融入课程内容是一个非常急迫的课题。

3.1充分利用多媒体教学工具,提高学生上课效率

该课程关于处理设备的设备结构、工作原理及处理工艺流程的内容比较多。如果采用传统的教学方式:黑板加讲解,学生不太容易弄懂复杂的工艺流程及设备结构,会给教和学带来一定困难,而采用多媒体教学可以使课堂教学“有声有色”,加深学生对概念及相关设备、处理工艺的直观认识,达到增强教学效果、提高教学质量的目的。另外,随着电子产品和网络的普及,网络资源的利用在学习过程中的作用越来越明显。因此,在课程的讲解过程中需要有意识地增加对网络资源的介绍,使课程更接近时代,学生对该课程的兴趣也会更加浓厚。例如,向学生介绍中国固废网http://.cn/;中国垃圾处理网:http:///;网易关于垃圾的专题报告等;在课堂上适当的播放关于固体废物的污染和处理的电影和视频:《切尔诺核电站泄漏事件》《永不妥协》等,活跃课堂气氛。嘉兴学院开发了Blackboard电子教育平台,充分利用该资源,不仅在平台上上传课程文档,而且可以在讨论版上发一些话题,比如,你对固体废物管理方法的建议;白色垃圾的管理对策、焚烧处理技术的利弊等,使同学加入到这个话题的讨论中,不仅可以锻炼了学生的文献检索、综述的能力,通过提问和回答问题,使学生对课程知识的理解及应用有所深化,增强了学生自学与语言表达的能力,还可以更好的了解学生的需求,提高教学效果。

3.2实时更新课程内容,紧跟先进处理技术发展趋势,并与教师的科研结合起来

固体废物处理技术的发展日新月异,这就需要任课老师通过各种媒介资源时刻关注新技术的开发和关注技术的发展趋势,也要经常阅读关于固体废物的学术论文,时刻把握国内外有关领域的研究进展与动态,将最新的内容和谐自然的溶于课堂上,保持学生对该课程的新鲜感,培养学生形成正确的科研思路,进而提高教学效果。

4结语

工程类课程教学改革的目标是在强调基础理论学习的前提下,突出创新意识、工程意识和综合设计能力的培养。随着环境技术的日新月异,还会有更多新的知识补充进来,这就要求我们必须要重视教学内容和方法的改革,不断探索和实践,才能在课堂教学中收到良好的教学效果,提高上课效率,培养出满足社会需求的高素质创新型人才。

参考文献

[1]李玉梅,陈莉荣.“固体废物处理与处置”教学方法的改革与实践[J].中国科教创新导刊,2011,21(2):89-91.

[2]谷晋川,梅自良,江元霞,等.“固体废物的处理与处置”课程短学时教学体会[J].高等教育研究,2006,22(4):37-39.

[3]王秀萍,解清杰.废水高级氧化处理实验平台的研制[J].实验室技术与管理,2008,25(6):68-71.

简述固体废物的处置方法篇10

关键字田湾;固废;可降解;防护用品

中图分类号tm623文献标识码a文章编号1674-6708(2014)123-0181-02

0引言

田湾核电站规划容量为8台百万千瓦级压水堆核能发电机组,统一规划,分期建设。1~4号机组为俄罗斯wweR1000压水堆核电机组,1999年10月20日田湾核电站1号机组正式浇灌第一罐混凝土,2007年5月投入商业运行;2号机组2007年8月份投入商业运行。

田湾核电站1、2号机组运行期间产生的固体废物主要有两种,一种为工艺废物(蒸残液和废树脂),这些废物被水泥固化在混凝土桶内;另一种为技术废物,绝大部分为人员防护用品、抹布、吸水纸、塑料布等。技术废物经初级压缩处理后装入200L钢桶。截至2013年底,田湾核电站两台机组在运行均不足7个燃料循环的情况下,产生的放射性固体废物总量已高达1800立方米,其中技术废物约为450立方米,占固体废物总量的25%。

为了实现田湾核电站放射性固体废物最小化,落实中核集团关于放射性固体废物的考核要求,需要在废物相关的各个方面下力气,完善废物最小化管理,从源头上减少废物的产生,并采用较好的废物减容手段减少废物的最终体积。

oReX可降解防护用品采用聚乙烯醇(pVa)制成,使用后采用湿式氧化方法将其溶解,最终产物为放射性水平很低的废液,这些放射性废液经处理后可向环境监测排放。为缓解田湾核电站技术废物暂存库的贮存压力,减少需处置的放射性固体废物量,田湾核电站拟采用oReX防护用品并设置后处理设施以有效减少放射性固体废物的产生量。

1可降解防护用品及处理工艺

oReX是一个系列的、专门为核工业使用设计和生产的污染控制产品的商标。oReX防护用品的主要成份是聚乙烯醇聚合物(简称pVa),是一种可溶解于热水的环保材料。用过的oReX防护用品通过专门的处理器进行处理,溶解后产生的废水经处理后可监测排放。

oReX防护用品及处理技术由easterntechnologiesinc.(简称eti)所有。美国eti公司成立于1987年,长期以来,该公司一直为核工业提供防护服的销售、洗涤、运输和后勤等服务。

1.1可降解防护用品

oReX防护用品系列

oReX防护用品包括编织产品、非编织产品和薄膜。pVa最重要的固有属性之一就是能在一定温度下遇水溶解。基于一些生产限制因素,发生溶解的温度也不同。薄膜制品,如清洁废物收集袋、放射性废物收集袋大约在80℃开始溶解。oReX非纺织品,如工作服、头套、薄膜、抹布和拖布大约在90℃~95℃开始溶解。

oReX拖布和抹布是用普通oReX面料制成,结实、耐用、吸水性强。拖布可以是一次性的,也可以再使用。如果再使用的话,一般是首先在清洁低污染的环境里使用,然后在处理之前在更高污染的环境中再次使用。用过的拖布和抹布可以跟用过的可降解防护服放在同一废物收集袋里,这样就可以在用完之后被溶解掉。

oReX薄膜成卷生产,分为普通和新型两种。普通的oReX薄膜通常用来制作污染控制窗帘、帐篷、垂幕、盖子和其他相似的东西。两层式oReX面料制成的新型薄膜可防水、阻燃。可代替那些用于走道或地面覆盖层的塑料或增强型塑料薄膜产品,非常耐用。

目前oReX防护用品已经非常丰富,除上述这些产品外,oReX还开发并生产出了实验工作服、放射量多重测定服装等产品,以及与oReX工作服配套使用的鞋套、手套等配件。使用oReX防护用品可大大改进和简化防护服的后勤操作,减少员工受污染事件,增加工人的舒适和信心,一次性防护服及其配套产品带来了方便,却不会产生废物。

1.2oReX防护用品处理技术

oReX防护用品采用聚乙烯醇制成,是醋酸盐的一种衍生物,具有水溶性,遇热水溶解。使用过的oReX防护用品采用湿式氧化(Fenton)处理。

1.2.1Fenton氧化机理

Fenton氧化法是80年代以来人们开发的一种新的处理水中有机污染物的方法,它通过产生羟基自由基来使有机物得到有效的氧化,它是难降解有机物处理过程中研究较多的一种高级氧化工艺,可有效处理酚类、芳胺类、芳烃类、农药及核废料等难降解的有机废水。

从广义上说,把通过H2o2产生的羟基自由基(・oH)处理有机物的技术统称为Fenton法。由于过氧化氢的分解速度很快,且羟基自由基(・oH)的氧化性极强,因而它具有其他高级氧化工艺所不具备的简单、快速、可产生絮凝等优点。当Fenton法应用于核工业中时,可使放射性核素均存留于反应残液中,不存在尾气净化处理等二次污染问题。

普通Fenton反应中是由亚铁离子催化过氧化氢使之分解产生具有强氧化性的羟基自由基,进而去除有机化合物,亚铁离子和过氧化氢组合称为Fenton试剂。Fenton试剂可无选择地氧化水中的大多数有机物,特别是用于生物降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。

Fenton氧化法的反应机理为:

H2o2分子具有非对称的链状结构,分子中有一个过氧链-o-o-,每一个氧原子上各连接一个氢原子。四个原子不在同一个平面上。其中oH基团位于二面角的两个平面上,o-o-H角和o-o-H的平面二面角都为100度,o-o键长0.97埃。

过氧化氢是一种弱酸,综合各研究成果并根据铁离子和双氧水的标准氧化还原电位,在Fenton反应中有以下反应发生:

Fe2++H2o2Fe3++oH-

Fe2++・oHFe3++oH-

・oH+H2o2・Ho2+H2o

Fe2++・Ho2Fe(Ho2)2+

Fe3++・Ho2Fe2++o2+H+

・Ho2・o2-+H+

Fe3++・o2-Fe2++o2

・Ho2+・Ho2H2o2+o2

・oH+・Ho2H2o+o2

・oH+・o2-oH-+o2

・oH+・oHH2o2

Fenton试剂之所以具有非常强的氧化能力,是因为过氧化氢在催化剂铁离子存在下能生成氧化能力很强的羟基自由基(其氧化电位高达+2.8V),另外羟基自由基具有很高的电负性或亲电子性,其电子亲和能为569.3kJ,容易选择性地进攻高电子云密度点,当有碳-碳双键存在时,将发生加成反应。

自由基与有机物发生作用:

R-H+・oHR・+H2o

X-+・oH・X+oH-

生成的R・和・X进一步与自由基反应,使有机物结构发生断链,从而无机化或转化为易于降解的小分子物质,从而去除部分有机物,降低了CoD,并可提高其生化性。

普通Fenton反应中一般使用的是均相铁催化剂,然而均相催化剂难以与反应介质分离,并且易流失和引起二次污染,故科学家开始研制相应的非均相催化剂,即催化剂以活性炭、树脂和沸石等为载体,而当体系中加入如tio2(钛白粉)和mno2等金属氧化物后,可与Fe2+产生良好的协同催化作用,促进氧化分解反应的进行。

关于催化剂离子选择的研究表明,在紫外光照条件下,Fe3+替代Fe2+也可以极大地加速有机物的降解速率,而且H2o2的利用效率高;而当利用Fe(C2o4)33-与过氧化氢共同作用时在紫外到可见光区都可实现降解作用。

此外,在普通Fenton反应的基础上进行改进,产生了如电解-Fenton法、超声-Fenton技术和微波-Fenton技术等新型氧化方法。

关于电解-Fenton法,就是在电解槽中,用金属铁作阳极电解溶出Fe2+,或用三维电极,利用阴阳极的协同效应电解产生H2o2或Fe2+,从而形成Fenton试剂,新生的Fe2+和H2o2立即作用产生・oH,让废水流入电解槽中进行降解,由于电化学作用,使反应机制得到改善,提高了试剂的处理效果。与其它深度氧化方法(advancedoxidationprocesses,aop)相比,这种方法具有处理成本低,反应器容积小,处理效率高等特点。

将Fenton技术与其他常用工艺结合,产生了Fenton-混凝工艺、Fenton-生物处理技术与工艺等新型工艺方法。

Fenton氧化工艺常应用在造纸废水、油田废水等行业产生的废水的处理中,同时也在核工业中的放射性离子交换树脂的预处理过程中有所应用。实验证明,树脂所含核素几乎全富集在分解残液和残渣中,气相不含任何放射性核素,残液(用氢氧化钠中和后)可成功地进行水泥固化和聚合物水泥固化;固化体体积较原树脂体积减少30%-40%,其物理和力学性能满足处置标准要求。利用Fenton法处理放射性离子交换树脂可以极大的减容,克服因树脂吸水而造成的固化体龟裂现象,消除产生H2、CH4等易燃易爆气体的潜在危害,提高固化体的包容量。

Fenton氧化方法,利用羟基自由基作为氧化剂,具有很明显的优点,如:

1)・oH是高级氧化过程中的中间产物,作为引发剂诱发后面的链反应发生,对难降解的物质特别适用;

2)・oH能够无选择性的与废水中的任何污染物质发生反应,将其氧化为Co、水或盐,而不会产生新的污染;

3)・oH氧化是一种物理化学过程,比较容易控制;

4)・oH氧化反应条件温和,容易得到应用。

1.2.2oReX防护用品处理系统

oReX防护用品处理过程分为三大部分:溶解、过滤和热氧化。oReX防护用品处理系统流程简图见图3-2。

1)溶解

将用过的oReX防护用品放到处理器的溶解槽中,处理器开始运转之后,向溶解槽中注满水,待水加热超过100℃后,oReX防护用品可以完全溶解,重复循环泵连续运转保证混合物混合均匀。一旦oReX材料完全溶解,即加入定量的过氧化氢作为氧化剂,一定时间后,所有可溶解的pVa材料都转化为弱有机酸溶液。随后通过热交换器对溶液进行冷却,待冷却到合适的温度后,将溶液输送到过滤单元过滤,此时pVa的含量接近于零。任何不溶解的物质都留在溶解罐中,在下一次运行之前可以捡出,作为固体废物进行处理。

整个溶解过程是由一个带有触摸屏界面的可编程序逻辑控制器(pLC)自动控制。pLC控制整个处理过程,包括所有部件和防护连锁的操作控制。

2)过滤

溶解后的废液通过一系列的滤芯式过滤器把浓缩后的tpVa溶液进行过滤,把残余的放射性物质去除掉。过滤后的溶液进入tpVa暂存槽暂存,再进入热氧化处理单元。

3)热氧化

用一个风机向热氧化器中送入空气,空气首先经过热氧化器加热器连接处,使电连接件冷却,再经过再生热交换器进行预热。接下来气体进入加热器腔室(腔室1),加热器将空气加热到650℃。加热后的空气进入喷淋腔室(腔室2),tpVa溶液在高压下被喷入这个腔室,形成雾状。在650℃的富氧环境中,液体中的碳元素跟氧结合形成二氧化碳。过热的tpVa溶液和氧气在氧化腔室(腔室3)里有足够的时间完成反应。氧化腔室中的喷淋水可以把温度控制在特定范围内。二氧化碳和水蒸汽从热氧化器进入再生热交换器,供气在再生热交换器中预热的同时,二氧化碳和水蒸汽被冷却下来。大约冷却到400℃后进入催化反应器。作为一种安全装置,催化反应器能去除可能生成的一氧化碳。最终二氧化碳和水蒸汽进入骤冷罐冷凝。空气/二氧化碳混合物冷却后从骤冷罐排到厂房通风系统,废水返回热水罐复用。

2可降解技术在田湾核电站的应用

田湾核电站为减少固废的产生量,从2010年开始就尝试性的使用oReX可降解用品,到目前为止,已先后将传统的气衣、防水纸衣、纸衣。塑料袋、地拖、抹布、塑料鞋套、60%的塑料布替换为了可降解防护用品,固废产生量由原来的41.8m3减少到0.43m3,产生了良好的经济效益和社会效益。后续将在田湾现场设置一套可降解防护用品的处理设施,可直接将使用过的防护用品降解处理,排入田湾的废水处理系统,该项目已获得了国家核安全局的批准,现正在施工设计阶段,预计2015年底投入使用,日处理能力360kg,将会是中国第一家使用可降解处理技术的核电站。

参考文献