微波輻射技術(shù)在固體廢棄物處置中的應用

微波輻射技術(shù)在固體廢棄物處置中的應用

    微波加熱具有加熱速度快、不需要熱傳遞、內外同熱、沒(méi)有熱傳遞過(guò)程的熱損失等優(yōu)點(diǎn)，是傳統加熱方法不能比擬的。同時(shí)，這些優(yōu)點(diǎn)也決定了微波輻射技術(shù)在固體廢棄物處理中有著(zhù)極為廣闊的應用前景。將微波輻射技術(shù)應用于污泥減量化方面，則能達到節能降耗、縮短處理時(shí)間、降低處理成本等目的，微波輻射脫水工藝具有工藝簡(jiǎn)單、設備構造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

    傅大放等研究了微波輻射加熱對污水廠(chǎng)污泥的處理效果。結果表明，污泥經(jīng)微波輻射處理后，氮、磷、有機質(zhì)的含量有所降低，但仍是很好的有機肥原料，污泥的衛生學(xué)指標（以大腸桿菌菌群數為評價(jià)指標）能達到控制標準的要求；如果用微波輻射直接處理未經(jīng)機械脫水的污泥，則其成本較高，且效果不盡人意，而用微波輻射處理經(jīng)過(guò)機械脫水的污泥，則其成本可以接受，處理效果也比較好，處理后污泥機械脫水時(shí)加入的絮凝劑（PAM）的分子量明顯降低，有利于污泥的農用。在此基礎之上，他們設計了一臺處理能力為100kg/d的大型試驗裝置，在污水處理廠(chǎng)進(jìn)行現場(chǎng)試驗，其結果與實(shí)驗室的結果取得了良好的一致，微波泄漏量為0.1mW/cm2，符合安全要求。

    在污泥中引入適量的催化劑，微波輻射就能夠降解污泥中的有機污染物或者控制污泥中重金屬的泄漏量。Abramovitch等采用微波輻射技術(shù)降解土壤中的六氯苯、五氯苯酚、 2，2’，5，5’-四氯雙酚和2，2’，4，4’，5，5’-六氯雙酚以及多氯聯(lián)苯等有機物。在處理前4種物質(zhì)時(shí)，以Cu2O和鋁粉為催化劑；后者以石墨纖維和復合金屬棒為催化劑，通過(guò)加大催化劑的用量或者延長(cháng)催化劑石墨纖維和復合金屬棒的長(cháng)度，則可以處理任意深度的土壤；處理后的樣品中不能檢測出被降解物質(zhì)，該實(shí)驗結果對利用微波輻射技術(shù)處理土壤中的污染物、實(shí)現土壤修復具有重要意義。

    Tai等在含Cr(VI)的污泥中加入一定量的活性碳或者金屬導線(xiàn)作為催化劑，在微波場(chǎng)中輻照60min，則90%以上的污泥被玻璃化，其滲濾液中Cr(VI)的含量低于1mg/L，大大低于美國環(huán)保局的標準（5.0mg/L）。Menendez發(fā)現如果直接將污泥放入微波爐中進(jìn)行處理，則僅發(fā)生脫水作用，沒(méi)有達到高溫分解的效果，而污泥中加入一定量的吸收微波輻射的物質(zhì)（如在處理過(guò)程中產(chǎn)生的碳）后，則體系的溫度很快就能超過(guò)900℃，體系中將發(fā)生高溫分解反應。Tata等從經(jīng)濟和技術(shù)兩方面比較了微波輻射和電子輻射2種方法處理醫院固體廢棄物時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，結果表明，2種方法都是令人滿(mǎn)意的，但是微波輻射處理具有安全、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

    微波輻射技術(shù)除了在污泥處理方面有著(zhù)比較廣闊的應用前景外，還可以應用于廢棄輪胎的回收處理、醫院垃圾的處理、建筑垃圾的回收利用和廢棄蝦、蟹殼的資源化處理等方面。