美國(guó)危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)與應(yīng)用簡(jiǎn)介
隨著美國(guó)環(huán)境保護(hù)政策和危險(xiǎn)廢物標(biāo)準(zhǔn)要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置技術(shù)應(yīng)用的引導(dǎo)和限制也越來(lái)越明顯。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)開(kāi)發(fā)和實(shí)踐，美國(guó)危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)逐漸成熟且各具特色。目前美國(guó)危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量為35 x 108t/a左右。美國(guó)危險(xiǎn)廢物處理的主流技術(shù)主要有回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)、高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)、微波技術(shù)和化學(xué)反應(yīng)技術(shù)等。危險(xiǎn)廢物主流處理技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，分別由不同的設(shè)計(jì)制造商所擁有。由某一種或多種技術(shù)結(jié)合而開(kāi)發(fā)的處置系統(tǒng)因處置對(duì)象的不同而各有優(yōu)勢(shì)，形成了美國(guó)危險(xiǎn)廢物處置設(shè)施和技術(shù)各領(lǐng)千秋的局面。
1.美國(guó)危險(xiǎn)廢物處理的主流技術(shù)
1.1回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)
回轉(zhuǎn)窯焚燒處理技術(shù)是將廢物經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理(分類混合、按性質(zhì)和熱值配伍等)，再將廢物和輔助燃料加人傾斜的回轉(zhuǎn)窯的高端。隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，廢物逐漸通過(guò)回轉(zhuǎn)窯并被氧化或粉碎，灰渣在窯體的低端排放并收集。排放的廢氣需要進(jìn)行脫酸和除塵處理，但尾氣處理技術(shù)已比較完善，飛灰在填埋前進(jìn)行固化處理。回轉(zhuǎn)窯焚燒處理技術(shù)可以處理任何危險(xiǎn)廢物，在美國(guó)超過(guò)10 x 108t危險(xiǎn)廢物(占總量的近1/3)是經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯焚燒處理后，再進(jìn)行填埋處置的。
回轉(zhuǎn)窯焚燒處理技術(shù)是當(dāng)今處理固體廢物/危險(xiǎn)廢物最為廣泛的技術(shù)，也是我國(guó)正在引進(jìn)的技術(shù)之一該技術(shù)可以處理固體、液體和氣體狀態(tài)的工業(yè)廢物和生活廢物。對(duì)處理不同性質(zhì)的廢物具有明顯的優(yōu)越性，同時(shí)也存在著投資大等缺陷(技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)照見(jiàn)表1)。
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1.2高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)
高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)是利用高溫高壓蒸汽消滅細(xì)菌的最常適用的一種方法。蒸汽在高溫高壓下具有穿透力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在103kPa , 121℃條件下，維持20min ,能殺滅一切微生物。高溫滅菌法是一種簡(jiǎn)便、可靠、經(jīng)濟(jì)、快速和容易被公眾接受的滅菌方法。
高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)主要用于處理感染性廢物，是美國(guó)醫(yī)療廢物處理的主流技術(shù)(美國(guó)900 xl04kg/d醫(yī)療廢物的90%是用高溫蒸汽滅菌處理)。其設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)是在通常的高溫蒸汽滅菌設(shè)備上應(yīng)用了前后抽真空技術(shù)，密封包裝的醫(yī)療廢物在高溫滅菌之前抽真空，可以增加蒸汽對(duì)醫(yī)療廢物的穿透性，使高溫蒸汽充分與廢物接觸達(dá)到徹底滅菌的作用;滅菌后抽真空，可將處理后的廢物濕度降低，達(dá)到干燥廢物和驅(qū)除異味的作用。高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)與回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)相比具有占地面積小、投資少、對(duì)感染性廢物的處理效果明顯的特點(diǎn)，而且操作相對(duì)簡(jiǎn)單，人員不需正規(guī)培訓(xùn);但不能處理病理性和動(dòng)物肢體等有機(jī)組織危險(xiǎn)廢物、化學(xué)危險(xiǎn)廢物、液態(tài)危險(xiǎn)廢物，而且存在氣味污染問(wèn)題等缺點(diǎn)。
1.3物化法處理技術(shù)
物化法處理技術(shù)是通過(guò)對(duì)不同性質(zhì)的危險(xiǎn)廢物采用相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)技術(shù)或溶劑萃取的物化技術(shù)，將危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)化為非危險(xiǎn)廢物，單一工業(yè)危險(xiǎn)廢物或性質(zhì)相近的化學(xué)廢物常采用這種處理方法。工業(yè)企業(yè)還可以應(yīng)用此法處置自身產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物。物理化學(xué)法處理技術(shù)主要以CleanHarbor環(huán)境服務(wù)公司為代表的集中處理系統(tǒng)。主要是處理有機(jī)醫(yī)藥廢液、含油廢液、各類酸堿廢液等液體危險(xiǎn)廢物和其他固態(tài)危險(xiǎn)廢物，同時(shí)還處理多氛聯(lián)苯。
物化法處理技術(shù)處理工藝上的特點(diǎn)是用物理化學(xué)的方法進(jìn)行處理，CleanHarbor公司自行研制的對(duì)液體二氧化碳的回收循環(huán)使用的專利技術(shù)使物化法具有更大的優(yōu)勢(shì)。物化法處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)廠危險(xiǎn)廢物處理的專業(yè)化，針對(duì)不同的廢物類型采取相應(yīng)的最有效的處理方法，從而達(dá)到“一把鑰匙開(kāi)一把鎖”的作用。物化法處理技術(shù)具有針對(duì)性強(qiáng)、回收利用價(jià)值高的優(yōu)點(diǎn);但專用設(shè)備多、設(shè)備通用性差，不能處理病理性和動(dòng)物肢體組織等危險(xiǎn)廢物，而且處理成木較高。
1.4微波處理技術(shù)
微波處理技術(shù)是利用微波增濕加熱物體內(nèi)部，使醫(yī)療廢物中攜帶的各種致病菌和感染體等消滅。該技術(shù)通過(guò)使醫(yī)療廢物抽真空、破碎等方式達(dá)到廢物減量化。工藝過(guò)程為廢物進(jìn)入裝料器注入高溫蒸汽，通過(guò)高效空氣微粒濾芯和活性炭濾芯防止有害氣體逸出，裝料器中注汽后的廢物再輸入碎料器破碎(包括銳器)，然后進(jìn)入微波處置室處置，處理過(guò)的醫(yī)療廢物作為一般廢物運(yùn)至市政垃圾廠填埋。
微波處理技術(shù)是利用傳統(tǒng)的微波手段生成濕熱，高溫?zé)崮軓膹U物內(nèi)部向外擴(kuò)散，從而達(dá)到高溫消毒的作用，計(jì)算機(jī)控制式機(jī)械與電子系統(tǒng)保證處理過(guò)程的徹底與安全。微波處理技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用較低、自動(dòng)化程度高，廢物處置后體積減容和重量減少顯著，同時(shí)設(shè)備可固定也可移動(dòng)使用。微波處理技術(shù)也存在著不能處理病理性和動(dòng)物肢體等有機(jī)組織危險(xiǎn)廢物和低放射性廢物，山于蒸氣的使用會(huì)導(dǎo)致廢物質(zhì)量的增加。
2其他處理處置技術(shù)
在美國(guó)現(xiàn)行的危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)中，除以上介紹的4種主流技術(shù)外還有等離子體焚燒技術(shù)、熱解焚燒爐技術(shù)、濕空氣氧化技術(shù)、高級(jí)生物技術(shù)、堿金屬脫氛技術(shù)、水泥窯焚燒技術(shù)、熔融焚燒技術(shù)、水泥固化與填埋技術(shù)、離心分離技術(shù)、電解氧化技術(shù)等。其中以等離子體焚燒和熱解焚燒爐兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用相對(duì)廣泛。
等離子體焚燒技術(shù)是處理醫(yī)療廢物的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，利技含量很高。消毒殺菌的原理是利用等離子體電弧窯產(chǎn)生的1 x 10 4℃高溫殺死醫(yī)療廢物中的所有微生物、摧毀殘留的細(xì)胞毒性藥物、藥品和有毒的化學(xué)藥劑，并使之難以辨認(rèn)。理論上，任何化合物在電弧窯中都可轉(zhuǎn)化為玻璃體狀的物質(zhì)，經(jīng)這種方法處理后的醫(yī)療廢物可以直接填埋，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。熱解焚燒爐技術(shù)在美國(guó)和世界各地應(yīng)用較早，是傳統(tǒng)的廢物處置技術(shù)，具有以量定規(guī)模、投資成木低的特點(diǎn)。該技術(shù)的缺點(diǎn)是不宜間斷運(yùn)行、處理成木相對(duì)較高、對(duì)尾氣處理系統(tǒng)設(shè)置不能達(dá)標(biāo)。由于新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，美國(guó)已開(kāi)始強(qiáng)制淘汰落后的熱解焚燒爐，熱解焚燒爐技術(shù)已呈現(xiàn)被主流技術(shù)替代的趨勢(shì)，尤其在新建設(shè)施和處置規(guī)劃中更為明顯
3美國(guó)危廢處理主流技術(shù)的應(yīng)用
3.1美國(guó)危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)現(xiàn)狀
目前，在美國(guó)危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)潮流中，回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)，高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)，物化法處理技術(shù)，微波處理技術(shù)是主流技術(shù)，在現(xiàn)用的處理處置技術(shù)市場(chǎng)中具有明顯的占有率(各主流技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用比例見(jiàn)圖1 ,圖2)
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3.2美國(guó)危險(xiǎn)廢物處置設(shè)施與運(yùn)營(yíng)
美國(guó)危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置技術(shù)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，出現(xiàn)了許多種處置技術(shù)和設(shè)備美國(guó)危險(xiǎn)廢物處理的主流技術(shù)在全國(guó)得到普遍應(yīng)用，各項(xiàng)技術(shù)及其設(shè)備均為少數(shù)公司所擁有。在不同地域不同行業(yè)有各自的市場(chǎng)份額 美國(guó)危險(xiǎn)廢物處理主流技術(shù)應(yīng)用概況見(jiàn)表2
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4思考與建議
美國(guó)危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)之所以能得到快速發(fā)展，這除其具有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力做后盾的因索外，同時(shí)與美國(guó)政府對(duì)危險(xiǎn)廢物的高度重視和完善的管理體系是分不開(kāi)的。美國(guó)RCRA(資源保護(hù)和恢復(fù)法案)的許可程序、MACT(最大可行控制技術(shù))、HMINI(設(shè)施效果監(jiān)測(cè)和操作人員培訓(xùn)制度)等對(duì)規(guī)范危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)發(fā)揮了不可低估的作用。我國(guó)對(duì)危險(xiǎn)廢物的管理和處理處置遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)及其他發(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó)在積極引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合我國(guó)經(jīng)濟(jì)的、管理的、技術(shù)和地域的實(shí)際情況而定，引進(jìn)技術(shù)、制定廢物處置規(guī)劃是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
我國(guó)危險(xiǎn)廢物處置工作剛剛起步，經(jīng)驗(yàn)不足，首先應(yīng)集中力量加快示范工程建設(shè)，示范工程要充分體現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)性，要讓國(guó)外先進(jìn)成熟的技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到充分應(yīng)用。通過(guò)示范工程的建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，進(jìn)一步推進(jìn)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化工作，以便下一步更好地引導(dǎo)和規(guī)范全國(guó)大規(guī)模項(xiàng)目的建設(shè)。另外要充分注意在消化吸收過(guò)程中的創(chuàng)新，我國(guó)國(guó)情與美國(guó)有較大的差異，國(guó)內(nèi)不同省市之間還有特殊性，因此盡快摸索出適合我國(guó)國(guó)情、適合不同省情的處理技術(shù);同時(shí)要有意識(shí)地培育和扶持國(guó)內(nèi)幾個(gè)重點(diǎn)的工程建設(shè)總承包商，促使設(shè)計(jì)、建設(shè)和制造等各個(gè)環(huán)節(jié)成為一個(gè)緊密的聯(lián)合體。
要確保危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，必須落實(shí)不同技術(shù)路線的設(shè)備制造企業(yè)，包括回轉(zhuǎn)窯焚燒、熱解焚燒、蒸汽滅菌以及微波消毒等技術(shù)路線，每種技術(shù)落實(shí)若干家設(shè)備制造能力強(qiáng)的骨干企業(yè)。
危險(xiǎn)廢物處置設(shè)施應(yīng)始終堅(jiān)持規(guī)劃確定的集中處置、綜合處置原則，采用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行建設(shè)，適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)，依托大院、大所和大的設(shè)備制造廠參與項(xiàng)目前期和國(guó)產(chǎn)化工作，還要注意危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物統(tǒng)籌處置。
要盡快完善、調(diào)整有關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管，嚴(yán)格控制經(jīng)營(yíng)許可證的發(fā)放，加強(qiáng)前期工作，搞好廢物量調(diào)查，實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理與項(xiàng)目建設(shè)的相互促進(jìn)，確保項(xiàng)目建設(shè)后發(fā)揮效益。政府部門(mén)要切實(shí)負(fù)起責(zé)任，重視前期工作，在選址、資金籌措、收費(fèi)政策等方面發(fā)揮應(yīng)有責(zé)任，選擇有技術(shù)、有事業(yè)心的業(yè)主，搞好技術(shù)路線把關(guān)，妥善處理好原有設(shè)施。當(dāng)前，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)固體廢物管理中心、放射性廢物庫(kù)、有關(guān)危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物不同技術(shù)路線的示范工程建設(shè)的支持，為其他項(xiàng)目建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)（略）
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