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摘要：强化对固体废物的处理，是国家环保工作的要求，也是环保产业发展的必然趋势，有助于推进社会经济的可持续发展。传统处理固体废物的方式存在一定的不足，本文就等离子气化技术的工艺流程及其在固体废物处理中的实际应用进行分析。
关键词：固体废物；废物处理；等离子气化技术；等离子气化炉
随着人们生活水平的不断提升，固体废物也越来越多，当前已对自然昏厥造成了严重的影响。因此，合理处理固体废物非常重要也极有必要。等离子气化技术可通过等离子气化炉使固体废物中的有机部分产生氧化作用，进而形成可供使用的合成气，也能在一定程度上销毁固体废物中的有害物质，固体废物中的无机部分则被熔化，形成无害的玻璃体材料，可进行再度利用。应用等离子气化技术处理固体废物，具有无害化效果、环保、适应性广、操作安全、效率高等优势。
1 应用离子气化技术处理固体废物的工艺流程
首先，对固体废物进行拆解，安全分离包装材料、塑料部件、含有有害物质的元件、水银开关、电池等；其次，用破碎设备破碎可破碎的元件与材料，进行磁选与风选，分类铁、铝以及塑料等；然后，将包含可用金属、贵金属的元器件送至等离子气化炉中，炉底排除炉渣以及熔融的铜与贵金属的混合物；最后，通过电解方式，进一步处理以获得贵金属。离子气化技术处理固体废物的工艺流程见图1所示。
2 等离子气化技术在固体废物处理中的实际应用
2.1 处理带发电装置的生活垃圾
以每年处理500吨带发电装置的生活垃圾为例。当前进行固体废物处理的整套工艺设备已经非常成熟，若用等离子气化炉替代炉排炉，则需要另增加两台后燃室，以处理从等离子气化炉排出的合成气，由此导致整套工艺设备的投资要比之前增加20%。另外，采用等离子气化炉设备，每吨垃圾的处理成本也比采用炉排炉要高出近百元，分析原因，与等离子气化技术工艺需要更多熔融热有较大关系。为了降低垃圾处理成本，有人提出了弥补措施，即用玻璃体材料生产保温砖以获得利润。若用等离子气化技术处理垃圾电厂产生的固体废物，最高效的设备系统是增设1台小型等离子炉处理飞灰，这样不但可以提升经济效益，也提升了设备的利用率。
2.2 处理电子垃圾、工业危险废物以及医疗垃圾的固体废物
应用等离子气化技术处理电子垃圾、工业危险废物以及医疗垃圾的固体废物，不仅有助于金属回收，也起到了环保的作用。电子垃圾中的废旧线路板内含热值，等离子气化炉可对这些热值进行有效利用。在处理铜泥、感光胶渣等电子垃圾上，等离子气化技术还实现了无害化效果。对比传统处理技术，等离子气化技术设备不但用地面积少、操作流程简单，还无用辅助燃烧，其优势显而易见。此外，临床应用抗生素时会累积诸多菌丝残渣等危险废物，利用等离子气化技术，可将危险废物进行预处理，以获得具有热值的半干物质，继而经气化炉产生合成气，制成热烟道气。处理电子垃圾、工业危险废物以及医疗垃圾等固体废物的离子气化炉的规模通常较小，每天可处理约50吨。
2.3 处理污泥装置
在湿污泥的处理上，之前常用的技术是用循环流化床锅炉焚烧预干燥，此技术的不足之处在于热蒸汽无法直接接触湿污泥，需进行换热。等离子气化技术则有效避免了此问题，在处理预干燥后的半干污泥时，可用合成气制得热烟道气，进而返回干燥污泥，这样不但提升了传质传热效率，也有效减少了干燥成本。对于石化、重金属污泥与油泥等有害废物，应用等离子气化技术进行处理，不但可实现无害化效果，也消除了填埋所造成的环境隐患。利用等离子气化技术，每天可处理150～200吨污泥。
2.4 处理农村垃圾、畜牧养殖固体废物与秸秆
处理农村垃圾时，可综合农村的实际状况，选择偏远的区块以一个大乡镇或几个小乡镇为集中点建1台小型等离子气化炉，以对该地区的生活固体垃圾、畜牧养殖固体废物与秸秆进行处理。同时因地制宜，对等离子气化炉排出的合成气进行合理利用，可用作燃气，也可烧锅炉，或建设小型发电站。这样不但解决了农村垃圾转运难的问题，也避免了二次污染，具有安全环保、投资成本低等优势。对于畜牧养殖固体废物与秸秆的处理，等离子气化技术可在一定程度上提升资源的利用率。以1000头养牛场的粪便为例，等离子气化技术的处理能力是每天300吨，折合压滤过的半干牛粪是每天70吨，从等离子气化炉排出的合成气可用于燃气、发电等，与将畜牧养殖固体废物用作沼气相比，等离子气化技术具有操作简便、处理成本低、占地面积少等优势。
2.5 处理冶炼废渣和灰（泥）以及尾矿渣
等离子熔炼炉不仅效率高，且可进料粉状物，用其进行冶炼废渣和灰（泥）以及尾矿渣的处理，不但安全环保，还可将这些固体废物重新利用，其处理工艺包括：（1）高炉灰（泥）中含有大量的硅、铁和碳元素，可用等离子炉冶炼硅
铁合金产品；（2）钢渣含有大量的铁元素，可用等离子炉作还原冶炼并回收铁；（3）尾矿含有大量的硅、铁元素，可用等离子炉冶炼硅铁合金产品；（4）部分尾矿具有金属回收价值，可用等离子炉熔融技术进行处理，以回收金属，并将熔融残留物用在建材领域上。近年来，随着等离子分化技术的不断成熟，等离子分化炉已被广泛应用在传统工业炉窑的节能减排以及新材料研发中。我国已先后建立了首台等离子技术硅铁合金冶炼试验炉、首台等离子技术“海绵铁” 渣铁熔融分离试验炉，其在硅铁合金冶炼、渣铁熔融分离等领域的应用上，效果显而易见，值得进一步推广并应用。
3 总结
随着环境污染问题的严重化，环保已成为国家发展战略的首要任务之一。我国人口众多，生活垃圾、工业垃圾等垃圾中所含有的固体废物也非常多，利用等离子气化技术进行处理，不但能提升废物处理效率，也在一定程度上达到了环保的目的，可作为固体废物一种理想的处理技术。
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论文作者:凌周华
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/10
标签：等离子论文; 技术论文; 固体废物论文; 垃圾论文; 合成气论文; 污泥论文; 气化炉论文; 《基层建设》2016年11期论文;