目前我們常見的處理固體廢棄物的方法多為填埋、焚燒、堆肥等,但在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),由于土地資源緊張,已經(jīng)很難找到合適的填埋場(chǎng)地,雖然焚燒處理后可以大大減少固廢廢棄物的體積,但是目前在我國(guó)由于群眾對(duì)這一技術(shù)安全性的擔(dān)心,亦造成了其推廣的難度,而我們國(guó)家的生活垃圾由于有機(jī)物含量低,堆肥處理后多很難達(dá)到有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn),難以引進(jìn)投資,形成可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。近來,在中國(guó)固廢網(wǎng)和清華大學(xué)聯(lián)合主辦的“2009中國(guó)固廢高級(jí)論壇中”暨“第三屆中國(guó)固廢高級(jí)論壇”中,中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所盛宏至研究員為固廢行業(yè)的專業(yè)人士介紹了固廢處理的另一種處理方式和思維模式——等離子體技術(shù)。
相對(duì)焚燒 更具環(huán)保指標(biāo)優(yōu)勢(shì)
2002年我國(guó)工業(yè)危險(xiǎn)廢物為1000萬噸,醫(yī)療廢物約65萬噸,預(yù)計(jì)2010年我國(guó)醫(yī)療廢物將達(dá)到68萬噸。由于以POPS為主的危險(xiǎn)廢物多含有氯,而氯對(duì)于焚燒多會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的作用,因此國(guó)際危廢領(lǐng)域一直探索尋求更具環(huán)保指標(biāo)的危廢處理技術(shù),其中等離子體技術(shù)是作為非焚燒技術(shù)的一部分,更具環(huán)保指標(biāo)。將等離子體用于處理各類污染物具有處理流程短、效率高、適用范圍廣等特點(diǎn),尤其是對(duì)于多氯聯(lián)苯類(PCB)、氟里昂類等難消解含鹵化合物及生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)、農(nóng)藥、醫(yī)院等的特殊廢棄物處理,常規(guī)的燃料熱源技術(shù)的處理效率常不能達(dá)到國(guó)際規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)(PCB的消解效率必須大于99.9999%),并且更高毒性的多氯二苯并二(PCDDs) 與多氯二苯并呋喃(PCDFs) 的二次污染問題日益引起人們的重視。等離子體既可用于處理廢氣又可用于處理廢水、固體廢物、污泥、甚至放射性廢物。
等離子體技術(shù)處理危廢的原理和優(yōu)勢(shì)
等離子體是物質(zhì)存在的第四態(tài),它是氣體電離后形成的,是由電子、離子、原子、分子或自由基等粒子組成的集合體,它具有宏觀尺度內(nèi)的電中性與高導(dǎo)電性。利用大功率等離子體處理危險(xiǎn)有害的廢棄物和一般的焚燒方式大不一樣,等離子體火炬的中心溫度可高達(dá)攝氏2~3萬度,火炬邊緣溫度也可達(dá)到3千度左右。當(dāng)高溫高壓的等離子體去沖擊被處理的對(duì)象時(shí),被處理物的分子、原子將會(huì)重新組合而生成新的物質(zhì),從而使有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì),甚至能變?yōu)榭稍倮玫馁Y源。因此等離子體廢物處理是一個(gè)廢料分解和再重組過程,它可將有毒有害的有機(jī)、無機(jī)廢物轉(zhuǎn)成有價(jià)值的產(chǎn)品。等離子體高溫分解特性是:第一,溫度越高產(chǎn)生的分子的分子量越?。磺褻/H比越高,炭沉積為煙灰;第二,高溫分解的許多產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)隨溫度降低而降低。炭,氫,氯在300○C左右容易形成致癌物質(zhì):二氧(雜)芑,呋喃等,由于等離子體在處理廢物時(shí)溫度高,不易形成致癌物質(zhì),所以可以達(dá)到“零排放”。
等離子體分解有機(jī)廢物可得到氫氣及一氧化碳,并可通過一個(gè)附屬設(shè)備提取。它們可以用作化學(xué)原料去生產(chǎn)其它產(chǎn)品,如聚合物或其他化學(xué)產(chǎn)品。氫氣是十分有價(jià)值的商業(yè)氣體,可應(yīng)用在多種制造日用品的工藝中,例如:氨及塑料、藥物、維生素、食油等。它亦可為燃料電池提供能量。燃料電池被廣泛認(rèn)為是未來解決污染問題的潔凈能源。從無機(jī)廢物中得到的可再用的產(chǎn)品包括可用于冶金工業(yè)的合成金屬,可用于建筑及研磨材料的玻璃狀的硅石。