中国空分工程有限公司 浙江杭州 310051
摘要:应用微波技术,可以提升加热速度,可以选择加热物质,减少污染物产生。在环境污染治理中,开始广泛应用微波技术。本文重点分析微波技术在固体废物污染中的应用,介绍技术应用效果,仅供参考。
关键词:微波技术;典型固体废物;污染治理
在现代经济发展中,相应促进了工业发展,固体污染废物数量持续增加。若没有及时处理干预,将会引发严重后果。当前,我国生活垃圾焚烧厂规模持续扩大,垃圾焚烧处理量也增加,容易产生重金属、二噁英等毒害物。微波加热属于成熟技术,在电子信息技术、聚合物合成、材料科学等领域广泛应用。微波加热技术可以实现均匀加热,温度梯度小,加热速度快,因此在环境污染治理中得以广泛应用,特别是热解污泥、治理污染土壤、处理污水等、在污泥和飞灰等重金属污染中,微波辐射技术的应用效果显著。土壤高温分解中,活性炭、微波辐射技术应用效果显著。在垃圾焚烧处理中,微波烧结技术的应用效果显著。
1、固体废物特征与微波技术原理
在治理固体废物污染时,属于技术性、系统性要求较高的工作。在治理期间,若没有科学把握污染物特征、技术应用特点,将会对治理效果产生影响。在实践操作中,环境管理人员应当对污染物属性进行分析,同时掌握处理技术原理。
1.1固体废物特征分析
随着工业化的快速发展,相应增加了固体废物基数,对社会生产与生活影响非常大。按照发展现状可知,固体废弃物特点在于成分复杂、种类繁多、数量庞大等方面。工业化发展中,固体垃圾产生持续增加。按照相关统计可知,我国各城市工业固体废物量高达数十亿吨,涉及到医疗废物、工业危险废物、生活垃圾等,面对如此庞大的固体废物量,必须采取有效措施予以治理。但是,固体废物具备治理难度大特点,相比于水污染、空气污染,固体废物结构紧密,导致污染过程延期性强。如果未及时发现和处理污染问题,将会威胁周边水资源、空气、土壤等,危害程度非常高,还会增加修复与处理难度。因此必须选用高标准技术措施,提升污染废物治理的高效化与科学化。
1.2微波技术原理
微波技术工艺成熟度高。在处理固体废弃物时,微波技术通过微波加热原理,确保废物处理效果。对于微电磁波而言,波粒二象性属于重要特征。在物理学中,微波量子具备能量值,且数值比较高。当生物组织产生相互作用时,电磁波能够穿过生物组织表层,同时导致内部偶极分子、蛋白质极性侧链产生反应。当受到高频振荡影响时,会加剧分子活动,改变物质蛋白质活性与构象,从而引发热效应。通过该种技术原理,微波技术被广泛应用到环境治理、食品加工、材料科学领域。
2、固体废物污染治理现状与问题
2.1法律法规不健全
固体废弃物应当遵循固体污染防治要求,然而在防治细则内,并未规定固体废物污染处理技术。现阶段,固体废物污染处理的法律不完善,可行性不到位。在制定法律制度时,注重立法空白的处理和完善。在地方性法律规定中,联合本地实际污染与经济现状,能够为微波技术应用提供基础依据。
2.2缺乏明确的法律责任主体
在固土废物污染治理中,应用微波技术的时间精力耗费大,因此必须明确法律责任相关内容。只有确保法律责任体系的明晰化,才可以使污染治理企业依法操作,执法人员能够落实监督与管理职责。当缺乏明确的主体责任,当发生不良问题时,各责任主体推卸责任。通过应用微波技术,可以加强固体废物治理的专业性,参与固体废物处理的主体具备资质,可以实现集中化处理。污染治理企业处理时,面对污染事故问题,极易引发二次污染,此时需要由废物生产主体承担责任,防止出现不公平现象。采用上述方法措施,可以全面提升污染治理效率,同时为污染处理提供制度支持,维护机制完善发展。
2.3执法力度薄弱
当地区存在严重的固体废物污染时,治理复杂度高,环保部门与污染企业相互勾结,纵容污染行为,还会减轻行政处罚。通过大量实践可知,此种管理模式无法处理环境污染问题,缺乏源头把控与治理,且监控与治理力度不足,无法发挥出微波技术的应用效果。所以,必须确保环境执法严格化,才可以落实相关法律法规,在环境治理中合理应用技术方法,全面加强治理效率和质量。执法人员应当落实法律监督与管理,深入企业内部开展排查,严肃处理污染超标企业。
3、微波技术在固体废物污染治理中的应用
3.1稳定污泥内的重金属
在污泥中,包含大量有毒化合物、重金属。部分研究学者证实,应用微波处理技术后,重金属与氢氧沉积物分子产生强力键结,明显减少铜、铂离子浸出浓度。相比于电炉热解产物结构,浸取剂会进入多孔结构内,促使重金属浸出。通过微波技术处理后,固体残渣类玻璃基质,能够避免重金属浸出,同时确保重金属稳定性,缩小污泥体积,为后续处理创造条件。联合吸波介质,例如铝粉、铁粉、三氧化二铝。铝粉能够加强污泥稳定性、铁粉能够缩短微波处理时间,上述吸波介质,有助于提升污泥吸波效果。
3.2污染土壤修复
微波技术能够修复、去除土壤中的化合物,特别是极性分子化合物。通过相关研究可知,联合活性炭、金属氧化物技术,能够加强分解效率。将二氧化锰作为吸附材料,能够将六氯苯分解,同时修复污染土壤。通过活性炭,能够修复氯霉素污染土壤,使有机化合物毒性降低。将活性炭、金属氧化物作为吸附材料,通过微波辐射处理后,可以实现高温效果,同时使易挥发性污染物受热分解,同时可以分解难挥发性污染物。达到高温条件时,玻璃化土壤能够包裹难挥发性污染物。
3.3烧结垃圾焚烧飞灰
在垃圾焚烧飞灰中,包含多种重金属、二噁英等污染物,会严重危害人体健康。相比于焚烧法,熔融和烧结处理技术具备减量化、资源化、无害化优势。然而熔融技术的成本投入大,且能源消耗多,飞灰内的氯盐物质,极易加剧铂、锌、镉重金属挥发大,会引发二次污染。烧结技术成本与能耗显著低于熔融技术。垃圾焚烧飞灰中,包含二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锰、氧化铁等氧化物,上述氧化物均可以作为微波吸收剂。微波辐射处理下,氧化物可以有效吸收微波,同时持续升高温度。通过相关研究可知,混合活性炭、铜污泥、飞灰、煤灰,做好微波烧结处理,可以加大烧结产品抗压强度。微波技术可以加热垃圾焚烧飞灰,起到解毒灭菌效果,同时能够分解二噁英类物质。通过活性炭技术,可以吸附废气内的重金属,通过氢氧化镁溶液,可以实现脱酸处理。混合垃圾焚烧飞灰、石英砂、废玻璃等辅料,实现造粒处理。在生料周边,通过填充微波耦合剂粉末,可以提升吸波能力。受到微波场影响,飞灰会烧结为多孔陶粒,同时可以分解颗粒内的二噁英,固化重金属物质。经过上述处理之后,多孔陶粒能够作为建筑材料使用。
4、结束语
综上所述,微波技术仍然处于实验室阶段,主要是在比例放大时,极易加大操作阻碍,所以技术的实践应用差距大。然而深入分析微波技术在各行业中的应用,能够掌握微波作用机理。实验室微波设备多为微波炉设备改造,整体运行不稳定,还会加大微波泄漏量,属于微波加热设备的常见缺陷。因此在未来发展中,还应当深入分析和研究微波技术的工业化应用。
参考文献:
[1]白艳红.微波技术在典型固体废物污染治理中的应用分析[J].低碳世界,2021,11(02):20-21.
[2]王珍珠.环境污染治理与保护中绿色化学技术的运用分析[J].山西科技,2020,35(05):89-90+93.
[3]张原熙,何倩毓.微波加热技术在环境污染治理工程中的应用研究[J].中国资源综合利用,2020,38(04):76-78.
[4]姜和,周川.微波技术在典型固体废物污染治理中的研究与应用[J].环境与发展,2018,30(12):96-97.
[5]楼颖,高佳乐,王莉果,周鹏飞,董巧红.典型固体废物污染治理中微波技术的应用研究[J].环境与发展,2018,30(11):40-41.