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美国危险废物处理处置技术与应用简介

更新时间:2008-09-04 16:29 来源:新疆环境保护 作者: 阅读:2919 网友评论0

随着美国环境保护政策和危险废物标准要求越来越严格,对危险废物和医疗废物处置技术应用的引导和限制也越来越明显。经过长期的技术开发和实践,美国危险废物处置技术逐渐成熟且各具特色。目前美国危险废物的产生量为35 x 108t/a左右。美国危险废物处理的主流技术主要有回转窑焚烧技术、高温蒸汽灭菌处理技术、微波技术和化学反应技术等。危险废物主流处理技术的相关产品实现了产业化,分别由不同的设计制造商所拥有。由某一种或多种技术结合而开发的处置系统因处置对象的不同而各有优势,形成了美国危险废物处置设施和技术各领千秋的局面。

1.美国危险废物处理的主流技术

1.1回转窑焚烧技术

回转窑焚烧处理技术是将废物经过适当的预处理(分类混合、按性质和热值配伍等),再将废物和辅助燃料加人倾斜的回转窑的高端。随着回转窑的旋转,废物逐渐通过回转窑并被氧化或粉碎,灰渣在窑体的低端排放并收集。排放的废气需要进行脱酸和除尘处理,但尾气处理技术已比较完善,飞灰在填埋前进行固化处理。回转窑焚烧处理技术可以处理任何危险废物,在美国超过10 x 108t危险废物(占总量的近1/3)是经过回转窑焚烧处理后,再进行填埋处置的。

回转窑焚烧处理技术是当今处理固体废物/危险废物最为广泛的技术,也是我国正在引进的技术之一该技术可以处理固体、液体和气体状态的工业废物和生活废物。对处理不同性质的废物具有明显的优越性,同时也存在着投资大等缺陷(技术优缺点对照见表1)。

 

 

1.2高温蒸汽灭菌处理技术

高温蒸汽灭菌处理技术是利用高温高压蒸汽消灭细菌的最常适用的一种方法。蒸汽在高温高压下具有穿透力强的优点,在103kPa , 121℃条件下,维持20min ,能杀灭一切微生物。高温灭菌法是一种简便、可靠、经济、快速和容易被公众接受的灭菌方法。

高温蒸汽灭菌处理技术主要用于处理感染性废物,是美国医疗废物处理的主流技术(美国900 xl04kg/d医疗废物的90%是用高温蒸汽灭菌处理)。其设备的技术特点是在通常的高温蒸汽灭菌设备上应用了前后抽真空技术,密封包装的医疗废物在高温灭菌之前抽真空,可以增加蒸汽对医疗废物的穿透性,使高温蒸汽充分与废物接触达到彻底灭菌的作用;灭菌后抽真空,可将处理后的废物湿度降低,达到干燥废物和驱除异味的作用。高温蒸汽灭菌处理技术与回转窑焚烧技术相比具有占地面积小、投资少、对感染性废物的处理效果明显的特点,而且操作相对简单,人员不需正规培训;但不能处理病理性和动物肢体等有机组织危险废物、化学危险废物、液态危险废物,而且存在气味污染问题等缺点。
   
1.3物化法处理技术

物化法处理技术是通过对不同性质的危险废物采用相应的化学反应技术或溶剂萃取的物化技术,将危险废物转化为非危险废物,单一工业危险废物或性质相近的化学废物常采用这种处理方法。工业企业还可以应用此法处置自身产生的危险废物。物理化学法处理技术主要以CleanHarbor环境服务公司为代表的集中处理系统。主要是处理有机医药废液、含油废液、各类酸碱废液等液体危险废物和其他固态危险废物,同时还处理多氛联苯。
   
物化法处理技术处理工艺上的特点是用物理化学的方法进行处理,CleanHarbor公司自行研制的对液体二氧化碳的回收循环使用的专利技术使物化法具有更大的优势。物化法处理技术实现厂危险废物处理的专业化,针对不同的废物类型采取相应的最有效的处理方法,从而达到“一把钥匙开一把锁”的作用。物化法处理技术具有针对性强、回收利用价值高的优点;但专用设备多、设备通用性差,不能处理病理性和动物肢体组织等危险废物,而且处理成木较高。

1.4微波处理技术

微波处理技术是利用微波增湿加热物体内部,使医疗废物中携带的各种致病菌和感染体等消灭。该技术通过使医疗废物抽真空、破碎等方式达到废物减量化。工艺过程为废物进入装料器注入高温蒸汽,通过高效空气微粒滤芯和活性炭滤芯防止有害气体逸出,装料器中注汽后的废物再输入碎料器破碎(包括锐器),然后进入微波处置室处置,处理过的医疗废物作为一般废物运至市政垃圾厂填埋。

微波处理技术是利用传统的微波手段生成湿热,高温热能从废物内部向外扩散,从而达到高温消毒的作用,计算机控制式机械与电子系统保证处理过程的彻底与安全。微波处理技术运行费用较低、自动化程度高,废物处置后体积减容和重量减少显著,同时设备可固定也可移动使用。微波处理技术也存在着不能处理病理性和动物肢体等有机组织危险废物和低放射性废物,山于蒸气的使用会导致废物质量的增加。

2其他处理处置技术

在美国现行的危险废物处置技术中,除以上介绍的4种主流技术外还有等离子体焚烧技术、热解焚烧炉技术、湿空气氧化技术、高级生物技术、碱金属脱氛技术、水泥窑焚烧技术、熔融焚烧技术、水泥固化与填埋技术、离心分离技术、电解氧化技术等。其中以等离子体焚烧和热解焚烧炉两项技术应用相对广泛。

等离子体焚烧技术是处理医疗废物的一项创新技术,利技含量很高。消毒杀菌的原理是利用等离子体电弧窑产生的1 x 10 4℃高温杀死医疗废物中的所有微生物、摧毁残留的细胞毒性药物、药品和有毒的化学药剂,并使之难以辨认。理论上,任何化合物在电弧窑中都可转化为玻璃体状的物质,经这种方法处理后的医疗废物可以直接填埋,不会对环境造成危害。热解焚烧炉技术在美国和世界各地应用较早,是传统的废物处置技术,具有以量定规模、投资成木低的特点。该技术的缺点是不宜间断运行、处理成木相对较高、对尾气处理系统设置不能达标。由于新技术的不断出现,美国已开始强制淘汰落后的热解焚烧炉,热解焚烧炉技术已呈现被主流技术替代的趋势,尤其在新建设施和处置规划中更为明显

3美国危废处理主流技术的应用

3.1美国危险废物处理技术现状

目前,在美国危险废物处理技术潮流中,回转窑焚烧技术,高温蒸汽灭菌处理技术,物化法处理技术,微波处理技术是主流技术,在现用的处理处置技术市场中具有明显的占有率(各主流技术在国内应用比例见图1 ,图2)

 

3.2美国危险废物处置设施与运营

美国危险废物和医疗废物处置技术从20世纪70年代开始,出现了许多种处置技术和设备美国危险废物处理的主流技术在全国得到普遍应用,各项技术及其设备均为少数公司所拥有。在不同地域不同行业有各自的市场份额    美国危险废物处理主流技术应用概况见表2

 

 

4思考与建议

美国危险废物处置技术之所以能得到快速发展,这除其具有雄厚的经济实力做后盾的因索外,同时与美国政府对危险废物的高度重视和完善的管理体系是分不开的。美国RCRA(资源保护和恢复法案)的许可程序、MACT(最大可行控制技术)、HMINI(设施效果监测和操作人员培训制度)等对规范危险废物处置技术发挥了不可低估的作用。我国对危险废物的管理和处理处置远远落后于美国及其他发达国家我国在积极引进国外技术的同时,还应结合我国经济的、管理的、技术和地域的实际情况而定,引进技术、制定废物处置规划是一项复杂的系统工程。

我国危险废物处置工作刚刚起步,经验不足,首先应集中力量加快示范工程建设,示范工程要充分体现技术先进性,要让国外先进成熟的技术在国内得到充分应用。通过示范工程的建设积累经验和教训,进一步推进设备的国产化、标准化工作,以便下一步更好地引导和规范全国大规模项目的建设。另外要充分注意在消化吸收过程中的创新,我国国情与美国有较大的差异,国内不同省市之间还有特殊性,因此尽快摸索出适合我国国情、适合不同省情的处理技术;同时要有意识地培育和扶持国内几个重点的工程建设总承包商,促使设计、建设和制造等各个环节成为一个紧密的联合体。

要确保危险废物处置技术的可持续发展,必须落实不同技术路线的设备制造企业,包括回转窑焚烧、热解焚烧、蒸汽灭菌以及微波消毒等技术路线,每种技术落实若干家设备制造能力强的骨干企业。

危险废物处置设施应始终坚持规划确定的集中处置、综合处置原则,采用先进技术进行建设,适当引进国外关键技术,依托大院、大所和大的设备制造厂参与项目前期和国产化工作,还要注意危险废物和医疗废物统筹处置。

要尽快完善、调整有关技术规范和要求,加强环境监管,严格控制经营许可证的发放,加强前期工作,搞好废物量调查,实现环境管理与项目建设的相互促进,确保项目建设后发挥效益。政府部门要切实负起责任,重视前期工作,在选址、资金筹措、收费政策等方面发挥应有责任,选择有技术、有事业心的业主,搞好技术路线把关,妥善处理好原有设施。当前,还应加强对固体废物管理中心、放射性废物库、有关危险废物和医疗废物不同技术路线的示范工程建设的支持,为其他项目建设积累经验。

参考文献(略)

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