目前,对含砷危险废渣的处理主要有两种:一是通过相关工艺使废渣稳定、固化填埋,以减少废渣的污染,但存在工艺流程较长、药剂添加量大、增容比高等问题。另一种是对含砷废渣中的砷进行资源化利用,但砷回收成本高,回收后砷市场消耗量低,目前大多停留在新工艺、新设备的研发和探索阶段,还无法实现大规模工业化生产应用。危险废物填埋处置是危险废物的最终处置方式,但是危险废物填埋处置技术仍处于起步阶段,特别是含砷危废具有高毒性、高污染性和高渗透性,若处理不当,易产生二次污染,对环境造成巨大危害。然而处理成本高,很多企业将含砷废物采用囤积贮存的处理方式,如不严格控制管理并加快处置,必将对生态环境和人体健康产生严重危害,对其无害化处理成为亟待解决的问题。面对以上问题,中国恩菲工程技术有限公司组建项目团队,在现有研究成果的基础上对国内外填埋技术现状和发展进行深入分析,研发了新型稳定化固化专用药剂,发明了含砷危险废物稳定化固化短流程新工艺,集成应用了土工膜渗漏定位技术,并成功实现了工业化应用。
(1)开发了高含砷工业危废渣短流程稳定化固化工艺。针对常规稳定化技术流程时间长,能耗高的特点,开发了短流程稳定化固化工艺,该工艺反应时间30-60min,即可完成稳定化固化反应,不仅缩短了反应流程,节约了反应时间,同时大大降低了能量消耗,能量消耗降低≥70%。
(2)研制了高含砷工业危废重金属稳定化固化专用药剂。针对危废中重金属含量高,尤其是砷含量高的特点,开发了专门集吸附、包附、螯合、配位、矿化、晶化于一体的固砷稳定化药剂,同时对危废中其它重金属有良好的稳定效果,使得危废中砷的稳定化固化率达***%,稳定化固化剂添加量较常规处置降低30%以上。
(3)开发了高含砷工业危废专用药剂硫捕捉技术。针对危废中含硫含酸高的特点,研发了新型稳定化固化剂,该药剂通过分子结构能增加捕捉硫的官能团,在砷硫同时捕捉的情况下,增加稳定化固化剂的缓冲性能,实现了含高砷、硫、酸工业危废的达标处置。
(4)开发了填埋场渗漏定位防渗技术。针对危废填埋场施工和初期填埋作业中易造成防渗土工膜破损的特点,采用导电土工膜进行防渗施工和渗漏定位,解决了填埋场渗滤液渗漏问题。
魏甲明,项目总负责人,核心专利发明人,主持本项目技术研发与产业化,组织和招聘技术人员开展了高含砷工业危废填埋污染控制的工艺技术;研发了针对重金属含量高,贴别是砷含量高的危废稳定化药剂;研发了针对含硫含酸高的危废稳定化药剂,参与了全部工程的工艺和技术研发。
张德洲、杜士帽和刘海威作为作为项目负责人,核心专利发明人,参与项目的总体设计、高含砷工业危废短流程处理工艺、专用药剂开发、项目现场组织实施等。
鲍化坤、曲一鸣、于传兵和张文坤主持项目实施管理工作,支持开展了高含砷工业危废填埋污染控制的工艺技术;参与了全部工程的工艺和技术研发的管理工作。
李兴杰和焦云乔作为项目工艺专业的负责人,参加了该技术产业化应用项目的设计方案制定、初步设计以及详细设计工作,指导了该技术产业化应用项目的现场施工、试车及投产。
评价单位:“科创中国”先进结构材料科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2023-08-03
综合评价
该技术创新开发了高含砷工业危废填埋污染控制技术,实现了含高砷、硫、酸工业危废的达标处置。危废填埋场项目应用了导电土工膜技术,降低了填埋场环境污染风险。技术开发难度大、复杂程度高,各项技术经济指标均处于国际领先水平。
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