㈠ 含重金屬固體廢物處理與處置方法
總的來看,有資源化和無害化兩種處理、處置方式。
1資源化:要求廢物中重金屬含量較高,例如一些電子廢棄物,重金屬含量較高,資源化可以產生較高經濟利益。目前資源化的技術多樣,還會有更新的技術出現,具有廣闊的研究前景。
2無害化,由於廢物中重金屬對環境、人體有嚴重影響,要控制廢物中的重金屬向環境中遷移。目前的技術主要有固化穩定化、熔融--填埋、封存等。
㈡ 重金屬廢水怎麼處理
目前,重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類:(1)化學法;(2)物理處理法;(3)生物處理法。
化學法
化學法主要包括化學沉澱法和電解法,主要適用於含較高濃度重金屬離子廢水的處理,化學法是目前國內外處理含重金屬廢水的主要方法。
2.1.1化學沉澱法
化學沉澱法的原理是通過化學反應使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物,通過過濾和分離使沉澱物從水溶液中去除,包括中和沉澱法、硫化物沉澱法、鐵氧體共沉澱法。由於受沉澱劑和環境條件的影響,沉澱法往往出水濃度達不到要求,需作進一步處理,產生的沉澱物必須很好地處理與處置,否則會造成二次污染。
2.1.2電解法
電解法是利用金屬的電化學性質,金屬離子在電解時能夠從相對高濃度的溶液中分離出來,然後加以利用。電解法主要用於電鍍廢水的處理,這種方法的缺點是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以,電解法不適於處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。
物理處理法
物理處理法主要包含溶劑萃取分離、離子交換法、膜分離技術及吸附法。
2.2.1溶劑萃取分離
溶劑萃取法是分離和凈化物質常用的方法。由於液液接觸,可連續操作,分離效果較好。使用這種方法時,要選擇有較高選擇性的萃取劑,廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在,例如在酸性條件下,與萃取劑發生絡合反應,從水相被萃取到有機相,然後在鹼性條件下被反萃取到水相,使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優越性,然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大,使這種方法存在一定局限性,應用受到很大的限制。
2.2.2離子交換法
離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進行交換,達到去除廢水中重金屬離子的方法。常用的離子交換劑有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂等。幾年來,國內外學者就離子交換劑的研製開發展開了大量的研究工作。隨著離子交換劑的不斷涌現,在電鍍廢水深度處理、高價金屬鹽類的回收等方面,離子交換法越來越展現出其優勢。離子交換法是一種重要的電鍍廢水治理方法,處理容量大,出水水質好,可回收重金屬資源,對環境無二次污染,但離子交換劑易氧化失效,再生頻繁,操作費用高。
2.2.3膜分離技術
膜分離技術是利用一種特殊的半透膜,在外界壓力的作用下,不改變溶液中化學形態的基礎上,將溶劑和溶質進行分離或濃縮的方法,包括電滲析和隔膜電解。電滲析是在直流電場作用下,利用陰陽離子交換膜對溶液陰陽離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學過程。隔膜電解是以膜隔開電解裝置的陽極和陰極而進行電解的方法,實際上是把電滲析與電解組合起來的一種方法。上述方法在運行中都遇到了電極極化、結垢和腐蝕等問題。
2.2.4吸附法
吸附法是利用多孔性固態物質吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關鍵技術是吸附劑的選擇,傳統吸附劑是活性炭。活性炭有很強吸附能力,去除率高,但活性炭再生效率低,處理水質很難達到回用要求,價格貴,應用受到限制。近年來,逐漸開發出有吸附能力的多種吸附材料。有相關研究表明,殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑,殼聚糖樹脂交聯後,可重復使用10次,吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、Cd2+ 有很好的吸附能力,處理後廢水中重金屬含量顯著低於污水綜合排放標准。另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑,鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr 6+的去除率達到99%,出水中Cr 6+含量低於國家排放標准,具有實際應用前景。
生物處理法
生物處理法是藉助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法,包括生物吸附、生物絮凝、植物修復等方法。
2.3.1生物吸附
生物吸附法是指生物體藉助化學作用吸附金屬離子的方法。藻類和微生物菌體對重金屬有很好的吸附作用,並且具有成本低、選擇性好、吸附量大、濃度適用范圍廣等優點,是一種比較經濟的吸附劑。用生物吸附法從廢水中去除重金屬的研究,美國等國家已初見成效。有研究者預處理假單胞菌的菌膠團後,將其固定在細粒磁鐵礦上來吸附工業廢水中Cu,發現當濃度高至100 mg/L時,除去率可達96%,用酸解吸,可以回收95%銅,預處理可以增加吸附容量。但生物吸附法也存在一些不足,例如吸附容量易受環境因素的影響,微生物對重金屬的吸附具有選擇性,而重金屬廢水常含有多種有害重金屬,影響微生物的作用,應用上受限制等,所以還需再進行進一步研究。
2.3.2生物絮凝
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。生物絮凝法的開發雖然不到20年,卻已經發現有17種以上的微生物具有較好的絮凝功能,如黴菌、細菌、放線菌和酵母菌等,並且大多數微生物可以用來處理重金屬。生物絮凝法具有安全無毒、絮凝效率高、絮凝物易於分離等優點,具有廣闊的發展前景。
2.3.3植物修復法
植物修復法是指利用高等植物通過吸收、沉澱、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量, 以達到治理污染、修復環境的目的。植物修復法是利用生態工程治理環境的一種有效方法,它是生物技術處理企業廢水的一種延伸。利用植物處理重金屬,主要有三部分組成:
(1)利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉澱或富集有毒金屬: (2)利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性,從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴散: (3)利用金屬積累植物或超積累植物將土
壤中或水中的重金屬萃取出來,富集並輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬植物的枝條,降低土壤或水體中的重金屬濃度。在植物修復技術中能利用的植物有藻類植物、草本植物、木本植物等。
藻類凈化重金屬廢水的能力主要表現在對重金屬具有很強的吸附力。褐藻對Au的吸收量達400mg/g,在一定條件下綠藻對Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金屬離子的去除率達80%~90%。浩雲濤等分離篩選獲得了一株高重金屬抗性的橢圓小球藻(Chlorella ellipsoidea),並研究了不同濃度的重金屬銅、鋅、鎳、鎘對該藻生長的影響及其對重金屬離子的吸收富集作用。結果顯示,該藻Zn 和Cd 具有很高的耐受性。對四種重金屬的耐受能力依次為鋅>鎘>鎳>銅。該藻對重金屬具有很好的去除效果,15μmol/L Cu2+、300μmol/L Zn2+、100μmol/L Ni2+、30μmol/L Cd2+濃度72h處理,去除率分別達到40.93%、98.33%、97.62%、86.88%。由此可見,此藻類可應用於含重金屬廢水的處理。
草本植物凈化重金屬廢水的應用已有很多報道。風眼蓮(Eichhoria crassipes Somis)是國際上公認和常用的一種治理污染的水生漂浮植物,它具有生長迅速,既能耐低溫、又能耐高溫的特點,能迅速、大量地富集廢水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多種重金屬。張志傑等的研究結果表明,乾重lkg的風眼蓮在7~l0d可吸收鉛3.797g、鎘3.225g。周風帆等的 研究發現風眼蓮對鈷和鋅的吸收率分別高達97%和80%。香蒲(Typhao rientaliS Pres1)也是一種凈化重金屬的優良草本植物,它具有特殊的結構與功能,如葉片成肉質、柵欄組織發達等。香蒲植物長期生長在高濃度重金屬廢水中形成特殊結構以抵抗惡劣環境並能自我調節某些生理活動, 以適應污染毒害。招文銳等研究了寬葉香蒲人工濕地系統處理廣東韶關凡口鉛鋅礦選礦廢水的穩定性。歷時10年的監測結果表明,該系統能有效地凈化鉛鋅礦廢水。未處理的廢水含有高濃度的有害金屬鉛、鋅、鎘經人工濕地後,出水口水質明顯改善,其中鉛、鋅、鎘的凈化率分別達99.0%,97.%和94.9%,且都在國家工業污水的排放標准之下。此外,還有很多草本植物具有凈化作用,如喜蓮子草、水龍、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
採用木本植物來處理污染水體,具有凈化效果好,處理量大,受氣候影響小,不易造成二次污染等優點,越來越受到人們的重視。胡煥斌等試驗結果表明,蘆葦和池杉兩種植物對重金屬鉛和鎘都有較強富集能力,而木本植物池杉比草本植物蘆葦具有更好的凈化效果。周青等研究了5種常綠樹木對鎘污染脅迫的反應,實驗結果表明,在高濃度鎘脅迫下,5種樹木葉片的葉綠素含量、細胞質膜透性、過氧化氫酶活性及鎘富集量等生理生化特性均產生明顯變化,其中,黃楊、海桐,杉木抗鎘污染能力優於香樟和冬青。以木本植物為主體的重金屬廢水處理技術,能切斷有毒有害物質進入人體和家畜的食物鏈,避免了二次污染,可以定向栽培,在治污的同時,還可以美化環境,獲得一定的經濟效益,是一種理想的環境修復方法。
㈢ 重金屬廢水處理的方法有哪些
重金屬廢水常見於電鍍、電子工業和冶金工業,尤其是電鍍、電子工業廢水,它的成分非常復雜,除含氰(CN-)廢水和酸鹼廢水外,根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。
廢水中的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。例如,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子狀態轉變成難溶性化合物而沉澱下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理後,廢水中的金屬離子轉移到離子交換樹脂上;經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。總之,重金屬廢水經處理後形成兩種產物,一是基本上脫除了重金屬的處理水,一是重金屬的濃縮產物。重金屬濃度低於排放標準的處理水可以排放;如果符合生產工藝用水要求,最好回用。
重金屬廢水處理方法通常有沉澱法、物理化學法、電化學處理技術、生物化學法;以上所述方法都有各自的優缺點,在使用這些方法的時候需要根據重金屬廢水的具體特點進行方案的設計。很多時候,單一的方法往往很難取得較好的效果,同時使用兩種或者多種方法則可以更好更快地達到治理重金屬廢水的目的。
㈣ 廢水中的重金屬應該通過什麼方法去除
1、化學沉澱法
其原理是通過化學反應將廢水中溶解的重金屬轉化為不溶性重金屬化合物,並通過過濾分離從水溶液中除去沉澱。由於受沉澱劑和環境條件的影響,沉澱法出水濃度往往達不到要求,需要進一步處理。所產生的泥沙必須妥善處理和處置,否則會造成二次污染。
2、螯合作用
螯合法又稱高分子離子捕集劑法,是指在廢水處理過程中,通過加入適量的重金屬捕集劑,利用捕集劑與重金屬離子形成相應螯合物的原理,將廢水中的鉛、鎘去除分離。
3、離子交換法
離子交換法是用離子交換劑交換重金屬離子,去除廢水中重金屬離子的一種方法。(4)重金屬處理與回用技術論壇擴展閱讀:
注意事項
1、胡蘿卜是有效的排汞食物。含有的大量果膠可以與汞結合,有效降低血液中汞離子的濃度,加速其排出。每天進食一些胡蘿卜,還可以刺激胃腸的血液循環,改善消化系統,抵抗導致疾病、老化的自由基。
2、牛奶驅鉛。牛奶中含有豐富的鈣,而鈣磷比例恰當可以降低機體鉛負荷,牛奶所含的蛋白質能與體內的鉛結合成可溶性化合物,可以促進鉛的排泄。
3、葡萄可以幫助肝、腸、胃清除體內垃圾,還能增加造血機能。
㈤ 如何用最簡單的方法檢測水中是否重金屬超標
觀察茶具或茶杯上的顏色,超標會出現青綠色。
含重金屬的水來擦洗瓷器或衣物上時,會出現褐色的痕跡。
燒開水,然後喝一下,在喝的過程中仔細感覺一下水中是否有異味。是否有一種澀澀的味道。如果有就說明水質的硬度偏高。
用杯子在自來水龍頭下面接水,聞一下水裡是否有一股漂白粉的味道,如果有的話,你家的自來水中可能含有餘氯。
用比較透明的容器,沒有印花的玻璃杯,一次性的塑料杯即可。接滿一杯子水,放置幾個小時然後在光線好的地方仔細觀察,觀察一下水中是否有懸浮物。如果有的話建議處理。
㈥ 重金屬處理方法有哪些
水中重金屬常用處理方法有哪些
1、生物吸附法
生物吸附是利用生物量(如發酵工業的剩餘菌體)通過物理化學機制,將金屬吸附或通過細胞吸收並濃縮環境中的重金屬離子,由於重金屬具有毒性,如果濃度太高,活的微生物細胞就會被殺死。所以,必須控制控制被處理水的重金屬濃度。
例如陳小霞等人用小球藻富集鉻離子,研究表明小球藻富集鉻離子的機制主要表現是表面吸附和主動運輸。在生長期和穩定期小球藻富集的鉻以有機鉻存在,而在衰亡期,小球藻富集的鉻以無機鉻存在。
利用工業發酵後剩餘的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬,具體做法是首先用鹼處理菌體,以便增加其吸附重金屬的能力。然後通過化學交聯法固定這些細胞,固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附沒有選擇性(微生物在結合無機污染物上表現出選擇性,多於大多數合成的化學吸附劑,微生物對金屬的吸附和累積主要取決於不同配位體結合部位對對金屬的選擇性)。可以去除廢水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達99%。吸附在細胞上的重金屬可以用硫酸洗脫,然後用化學方法回收重金屬,經過鹼處理後的固定化細胞還可以重新用於吸附重金屬。
2、硫酸鹽還原菌凈化法
脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細菌,它最大的特徵就是在無自由氧的條件下,在有機質存在時通過還原硫酸根變成硫化氫,從中獲得生長能量而大量繁殖;它繁殖的結果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細菌分布廣泛,海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機物存在的地方它就能生長繁殖,其生長溫度為25~35攝氏度,PH值為6.2~7.5.該細菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫,使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉變為硫化物而沉澱,從而使廢水中的重金屬離子得以去除。
3、利用微生物的轉化作用去除重金屬。
微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進行轉化。
細菌胞外的莢膜或粘膜層可產生多種胞外多聚體,胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質和核酸。
真菌的細胞壁內含幾丁質,這和N----乙醯葡糖胺多聚體是一種有效的金屬於放射性核素結合的生物吸附劑。經過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質、脫乙醯殼多糖和其他金屬結合的配位體,形成菌絲層,可以有效的去除廢水中的重金屬。
六價鉻具有強烈的毒性,其毒性是三價鉻的100倍,而且能在人體內沉澱。由於六價鉻很容易通過胞膜進入細胞,然後在細胞質、線粒體和細胞核中被還原為三價鉻,三價格在細胞內與蛋白質結合為穩定的物質並且和核酸相作用,而細胞外的三價鉻是不能參透細胞的,細菌利用細胞中的NADH作為還原劑,在厭氧或好氧的狀態下,將六價鉻還原為三價鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000µmol/l鉻酸鹽,在厭氧的條件下能使六價鉻還原為三價鉻,三價鉻可以通過沉澱反應與水分離而被去除。
㈦ 重金屬廢水回收怎麼做
處理特點和基本原則廢水中的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。例如,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子狀態轉變成難溶性化合物而沉澱下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理後,廢水中的金屬離子轉移到離子交換樹脂上;經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。總之,重金屬廢水經處理後形成兩種產物,一是基本上脫除了重金屬的處理水,一是重金屬的濃縮產物。重金屬濃度低於排放標準的處理水可以排放;如果符合生產工藝用水要求,最好回用。濃縮產物中的重金屬大都有使用價值,應盡量回收利用;沒有回收價值的,要加以無害化處理。
重金屬廢水的治理,必須採用綜合措施。首先,最根本的是改革生產工藝,不用或少用毒性大的重金屬;其次是在使用重金屬的生產過程中採用合理的工藝流程和完善的生產設備,實行科學的生產管理和運行操作,減少重金屬的耗用量和隨廢水的流失量;在此基礎上對數量少、濃度低的廢水進行有效的處理。重金屬廢水應當在產生地點就地處理,不同其他廢水混合,以免使處理復雜化。更不應當不經處理直接排入城市下水道,同城市污水混合進入污水處理廠。如果用含有重金屬的污泥和廢水作為肥料和灌溉農田,會使土壤受污染,造成重金屬在農作物中積蓄。在農作物中富集系數最高的重金屬是鎘、鎳和鋅,而在水生生物中富集系數最高的重金屬是汞、鋅等。
㈧ 含重金屬廢水處理的主要技術有膜分離法嗎
有的。其中還主要包含溶劑萃取分離、離子交換法及吸附法。
溶劑萃取分離
溶劑萃取法是分離和凈化物質常用的方法。由於液液接觸,可連續 操作,分離效果較好。使用這種方法時,要選擇有較高選擇性的萃取
劑,廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在,例如在酸性條件 下,與萃取劑發生絡合反應,從水相被萃取到有機相,然後在鹼性條
件下被反萃取到水相,使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作 時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優越性,然而溶劑在萃取過
程中的流失和再生過程中能源消耗大,使這種方法存在一定局限性, 應用受到很大的限制。
離子交換法
離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進行交換,達到去除廢水中 重金屬離子的方法。常用的離子交換劑有陽離子交換樹脂、陰離子交
換樹脂、螯合樹脂等。幾年來,國內外學者就離子交換劑的研製開發 展開了大量的研究工作。隨著離子交換劑的不斷涌現,在電鍍廢水深
度處理、高價金屬鹽類的回收等方面,離子交換法越來越展現出其優 勢。離子交換法是一種重要的電鍍廢水治理方法,處理容量大,出水
水質好,可回收重金屬資源,對環境無二次污染,但離子交換劑易氧 化失效,再生頻繁,操作費用高。
膜分離技術
膜分離技術是利用一種特殊的半透膜,在外界壓力的作用下,不改 變溶液中化學形態的基礎上,將溶劑和溶質進行分離或濃縮的方法,
包括電滲析和隔膜電解。電滲析是在直流電場作用下,利用陰陽離子 交換膜對溶液陰陽離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離 的一種物理化學過程。
隔膜電解是以膜隔開電解裝置的陽極和陰極而 進行電解的方法,實際上是把電滲析與電解組合起來的一種方法。上
述方法在運行中都遇到了電極極化、結垢和腐蝕等問題。
吸附法
吸附法是利用多孔性固態物質吸附去除水中重金屬離子的一種有效 方法。吸附法的關鍵技術是吸附劑的選擇,傳統吸附劑是活性炭。活
性炭有很強吸附能力,去除率高,但活性炭再生效率低,處理水質很 難達到回用要求,價格貴,應用受到限制。近年來,逐漸開發出有吸
附能力的多種吸附材料。有相關研究表明,殼聚糖及其衍生物是重金 屬離子的良好吸附劑,殼聚糖樹脂交聯後,可重復使用 10 次,吸附
容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對 Pb2+、 Hg2+、Cd2+ 有很好的吸附能力,處理後廢水中重金屬含量顯著低於 污水綜合排放標准。
另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦 物吸附劑, 鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對 Cr 6+的去除率達到 99%, 出水中 Cr
6+含量低於國家排放標准,具有實際應用前景。
㈨ 含重金屬廢水處理的處理方法
含重金屬廢水處理使用膜處理技術:
其中納濾可以濃縮廢水中金屬離子、鹽類等,反滲透可以膜截留金屬離子和有機添加劑,而讓水分子透過膜,而達到分離、濃縮目的。
含重金屬廢水進入處理系統,根據需要,經過復合試劑預處理,減少其它離子對膜系統的影響,之後通過納濾膜、反滲透膜實現物料分離、濃縮。
本系統設置多套納濾裝置,既可以輔助實現濃縮倍數的要求,也可以切換實現出水重金屬離子實現達標排放的要求。
重金屬廢水來源及其處理原則:
重金屬廢水主要來自礦山、冶煉、電解、電鍍、農葯、醫葯、油漆、顏料等企業排出的廢水。廢水中重金屬的種類、含量及存在形態隨不同生產企業而異。由於重金屬不能分解破壞,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。
例如,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子形態轉變成難溶性化台物而沉澱下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理後,廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上,經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。
因此,重金屬廢水處理原則是:首先,最根本的是改革生產工藝.不用或少用毒性大的重金屬。其次是採用合理的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量,盡量減少外排廢水量。
㈩ 如何合理回收廢舊金屬中的重金屬,防止環境污染
一 包裝廢棄物分類回收及再利用研究
社會生產力的不斷提高,推動了近代包裝業的迅速發展,造成了現代包裝數量大、壽命短的特點。現代包裝產品大多屬於一次性消費品,從原料到製品成型、消耗、廢棄的周期較短,大部分產品到了消費者手中,包裝的壽命也就結束了,由此所產生的包裝廢棄物對環境造成了巨大污染,嚴重影響了人類的生存質量。資料顯示,包裝廢棄物帶來的環境污染僅次於水質污染、海洋和湖泊、空氣污染,已位居第四位。所以,通過建立相關法規來強制減少包裝廢棄物的產生,同時改進和提高其回收和利用技術,已成為全球共同關注的課題。本文試圖將包裝廢棄物按照其材料進行分類,並對各自的回收與利用進行研究。
一、紙包裝廢棄物的回收與利用
包裝材料中發展最快的紙包裝材料,以其回收再利用可獲得明顯的生態效益和經濟效益等特點已成為開發利用的重點。目前,對於紙制包裝廢棄物,通常採用再生造紙和開發新產品兩種方式進行回收利用。
1、紙包裝廢棄物再生造紙
廢紙的再生造紙主要有兩道工序:制漿和造紙。制漿的工藝流程是:碎解、凈化、篩選和濃縮;造紙是將廢紙漿輸送到造紙機上,經過過網、壓榨、乾燥和壓光,製成筒紙或平板紙。
①廢紙的碎解
廢紙經過初步挑選後一般用水力碎漿機碎解
②廢紙的篩選、疏解和濃縮
廢紙碎解後的篩選主要是利用轉筒篩(孔徑為10mm)和25L篩孔(徑為2.5mm)去掉碎解後廢紙中的雜物(塑料片、木片、尼龍繩、裝訂線等)。疏解是將未完全碎解的廢紙部分(如釘書針周圍部分)由疏解機繼續碎解,並使紙漿纖維上殘留的油墨進一步分離。濃縮是利用濃縮設備(如圓網濃縮機、真空過濾機和傾壓過濾機等)將低濃紙漿料進行脫水濃縮。
③漿料去瀝青、熱熔膠等雜物
如果漿料中含有瀝青和蠟就需加熱熔化,然後用旋風分離器將其均勻地分散在漿料中,由於分散得較細,所以成品紙張不易覺察出來。漿料中的熱熔膠在抄紙過程中會堵塞網孔、臟染壓輥和烘缸,從而發生紙張斷頭,因此要採用熱分散法、冷篩法和熱噴放法等方法脫除。
④廢紙脫墨
廢紙脫墨通常是在間歇式操作的水力碎漿機內進行。為了達到良好的脫墨效果,必須注意以下幾個問題;加料順序;脫墨劑先加入碎漿機的熱水中,溶解後再加廢紙;適當提高溫度以促進油墨擴散(因廢紙性質和脫墨劑而異,低溫約40~600℃,高溫約80~900℃);適當延長時間以促進廢紙疏解和油墨分散(通常每池漿料脫墨時間為1~1.5h;及時洗滌脫墨後的漿料以防止纖維返色。
⑤紙漿的漂白
廢紙存放一段時間後,纖維的白度會下降,脫墨後的漿料需要漂白才能恢復原有白度。工廠都用漂白機來漂白紙漿。其漂白劑若為漂白粉時有效氯的含量為7%,漂白時間約為2h。如要提高廢紙漿的白度,還可以採取以下措施:一、強化洗滌和篩除微細纖維;二、按纖維長短分別漂白;三、漂白前採用酶預處理。
紙漿的調配處理、活化處理以及施膠、加填、調色、增強和抄造等工序和普通造紙基本相同,在此就不再復述。
2、紙包裝廢棄物開發新產品
①製造紙漿模塑製品
紙漿模塑製品是將無雜物的廢紙漿通過真空造型、液壓造型和空氣壓縮造型等方法,將其快速均勻地沉積到網狀模型上,再壓縮烘乾而成。其工藝流程為:廢紙分選、磨碎打漿、配製成分、紙漿施膠、調配濃度、製品成型、冷擠壓和形狀校正。該製品具有質輕、價廉、防震、透氣性良好、對環境無污染等特點,因而廣泛地應用於蛋品、水果、玻璃等的包裝。
②製造復合材料板
廢紙可以製造強度比較高的膠合硬紙板,其方法是將廢紙和酚醛或脲醛等樹脂共同壓制而成(酚醛樹脂壓制溫度為170℃,脲醛樹脂壓制溫度為140℃)。廢紙也可製造瀝青瓦楞板,其方法是將廢紙、棉紗頭、椰子纖維和瀝青等原料模壓而成。該產品隔熱性好、不透水、輕便、防火和耐腐蝕,可以作房屋建築材料。
③製造紙屑漿糊
用廢紙屑水解生產粘結力強的漿糊,其方法是將干凈無油墨的紙屑(1份)放入氫氧化鈉(0.1份)中浸泡24h,經攪拌溶解,再加入氯乙酸(0.35份)和碳酸鈉(0. 1份),最後加水攪拌成漿。為了防止霉變和變色,可加入少量鹽酸將pH值調至中性。
④生產牲畜飼料
廢紙可以生產牲畜飼料,其方法是將廢紙切碎,加入水和2%的鹽酸,然後煮沸2h,在高溫和酸的作用下,纖維素發生分解斷裂,再添加到飼料中(添加量為20%~40%),用來喂牛和羊等動物,其營養效果比普通飼料提高1/3。用此種飼料喂養的牛羊,疾病少,多長膘。
二、木質包裝廢棄物的回收與利用
木材是包裝的重要材料之一,使用木材可以製作多種形式的運輸包裝容器及高檔銷售包裝。大量木質包裝廢棄物的隨意丟棄,不僅污染了自然環境,而且浪費了寶貴的資源。木質包裝廢棄物的回收與利用通常採用回收復用、機械或化學處理等方法。
1.木質包裝的回收復用
木質包裝的回收復用是將廢棄的木質包裝集中回收,再返回生產廠家用於原產品包裝的方法。這種回收復用有定點長期供貨、定點定時回收及出口地雙邊協議三種方式。定點長期供貨適用於長期向其它地區提供產品的廠家。定點定時回收適用於貨物流通量大、流通距離短的產品包裝。出口地雙邊協議適用於包裝出口產品通過建立某種包裝回收雙邊協議,使使用過的木包裝能在跨國流通中回收利用。
木質包裝的回收復用是木質包裝廢棄物回收與利用的首選途徑。
2.木包裝的機械或化學處理
利用機械或化學處理的方法,可將廢棄的木質包裝用來製造地板、纖維板、自行潤滑材料、氨基木材等產品。
①製造木質纖維板
木質纖維板是利用木質碎料作為主要原材料生產的一種人造板。其製造過程主要包括備料、纖維分離、纖維乾燥、纖維分級、拌膠、板坯鋪裝、板坯熱壓、後期處理、表面加工等工序。
②生產自行潤滑材料
利用木質纖維素的惰性,可將回收的木包裝用於製造重載荷自行潤滑部件的零件及其組成材料。製作時,先將木碎料放入高壓釜內,進行常溫真空處理,以除去易揮發成分和水分,然後將含有聚合物的稠化機油或聚合懸浮液打入高壓釜內,再將浸漬過的坯料送往壓制室,加熱壓制,使聚合物重新排列組合。活性物質沉落在顆粒的表面上,與木質素結合,從而形成整體材料,獲得所需要的性能。木質組合材料在電氣絕緣工業生產中得到了廣泛應用。另外,木材經防腐劑浸漬處理後,還是優良的抗生化腐蝕性材料。
③生產氨基木材
利用木材中所含化學組分的化學活性,對回收的木質包裝進行化學改性,可製取氨基木材。在常溫和低壓下,使木材與氨溶液或加熱的氣體氨相互作用,並在100~300kg/cm2的壓力條件下進行壓制,即可製得氨基木材。這是一種優良的新型材料,生產成本低,耐生化腐蝕能力強,強度不僅優於所有木材,而且高於青銅,而價格僅為青銅的1/10。另外,氨基木材還具有優良的銑、鋸、刨、切等加工性能,不僅可用來製造拼花地板和傢具,而且還可用於生產樂器、體育器材、襯套、軸瓦、齒輪等。
④製作仿古書簡條幅
將回收的木質包裝去除鐵釘、鐵皮等雜物,並製成40cm的小規格三合板,然後加工成1cm寬膠合板邊條,粘貼在布上,與木製品的卷簾門產品相同,以水曲柳、柞木、榆木等顏色較深的膠合板條加工的條幅與古代書簡相似。
⑤製取模壓製品及改性聚乙烯醇塑木
將回收的木包裝去除鐵釘等雜物,並製成鋸末,然後將乾燥的鋸末拌上一定量的脲醛樹脂及少量輔助劑氯化鐵、石蠟等,預壓、熱壓後,填裝在預制的坯具中一次熱壓成型,成品表面光潔平整,可直接噴漆,用於生產鍾表殼、傢具及某些工藝品等。
如果將上述鋸末與聚乙烯醇、凝聚劑、環氧樹脂和固化劑混合,可製成塑木製品。聚乙烯醇具有良好的加工性能及耐磨、耐油、耐壓、有韌性等特點,同時還具備電木高強度耐磨等物理性能。
二 電子廢棄物回收與再利用市場存在巨大開發潛力 河南頻道12月27日電 目前我國關於電子廢棄物回收與再利用的相關法律還未出台,在高技術層面從事回收與再利用的企業幾乎是一個空白,現有廢物處理僅停留在原始狀態,因此這一市場存在巨大的開發潛力。
據介紹,為有效解決電子廢棄物污染環境的
問題,目前國家有關部門正研究制定一項新的環保制度--生產者延伸責任制度,把電子廢棄物的管理與生產有機地聯系起來。
曾參與過我國制定電子廢棄物的回收與再利用的法律制定前期調研工作的原中國環境科學研究院固定廢物研究所所長周仲凡表示,我國家用電器保有量激增,目前電視機保有量已超過5000萬台,計算機銷售量每年600萬台以上,保有量超過1600萬台,加上其它家用電器和工業用電子儀器等,我國電子產品的保有量已達5億台。如果按家用電器的使用壽命8年,計算機的生命周期2年計算,預計我國2-3年後,每年將有上千萬台的家用電器、電子產品被廢棄。
國際上對於電子廢物的回收與再利用已成為一種發展趨勢。歐盟將在2006年7月1日起禁止銷售含有危險物質如鉛、鎘類重金屬電子產品,並實施家用電器回收的辦法。同時規定商業界最少必須回收90%的廢棄電冰箱及洗衣機,並將此類大型電器用品的60%用於再生產利用。在個人電腦方面,其回收比例則將按產品重量,由原定的60%提高到70%,再生比率也將由50%提高至60%。美國加利福尼亞州和馬薩諸塞州已宣布禁止計算機顯示器的填埋。而日本松下公司為應對歐盟的環保措施,也將其原定2010年實施「綠色計劃」提前到2005年4月實施。
周仲凡在「首屆中國可持續消費與生產國際論壇」曾提到,中國正在針對企業的電子廢棄物出台相關的管理辦法。此事引起了松下電器(中國)有限公司代表郭嘉的濃厚興趣,並數次咨詢這一法律的相關信息及出台時間表。郭嘉介紹松下公司在日本有非常成熟的電子廢物回收技術,一旦中國相關法律出台,松下公司將嚴格按照這一法律來運作。今年以來,松下公司一直在關注中國有可能出台的電子廢棄物的法律法規及出台時間。企業對此的敏感反映出這一政策對企業具有著非同尋常的意義。
周仲凡表示,電子廢物管理辦法的核心是強調生產者責任制,要從源頭控制有毒物質使用,在廢棄物的處理上生產者必須承擔責任,當然消費者也要承擔一部分責任,但具體承擔多少比例應視情況而定。
國際綠色和平組織代表Marcelo Furtado說,企業應盡量減少電子廢棄物中有毒物質的產生,生產者更有責任去關注這一問題。我們都應該積極處理本國的電子廢棄物。電子廢棄物的處理方法,發達國家都有嚴格的要求,電子行業實行的都是生產者責任制。
據綠色和平組織提供的資料顯示,全球每年產生多達4億噸的危險廢物,在美國處理1噸電子廢物的成本是400美元,而將其運到發展中國家處理只需40美元。對於電子廢物的回收與再利用,歐洲、日本等國有著非常成熟的技術,電子產品中含有極有價值的重金屬,如金、銠、鈀和銅,還有可再利用的塑料等。但電子產品回收利用對技術要求很高,而目前我國的回收處理工作大多是鄉鎮個體企業來運作,資源浪費大、污染嚴重,因此無論是技術上還是回收利用的實際應用空間都非常大。據專家介紹,我國應努力解決電子產品中陰級射線管的回收再利用技術、印製電路板和元氣件的金屬回收技術,鎘、鉛、水銀回收與處理技術、塑料無害化再生和處理技術等技術,這些技術國外水平較高,可以借鑒。