摘要：提出通過對有機危險廢物包裝容器的化學清洗，使廢棄的危險廢物得到重新使用，從而達到減少制造過程中帶來的能源和原料的消耗，同時又減少了廢棄物。整套清洗回收系統(tǒng)污染物質(zhì)的揮發(fā)處于可控狀態(tài)，通過對揮發(fā)氣體的收集和處理，消除了清洗過程中揮發(fā)的污染物質(zhì)對環(huán)境的污染。

關鍵詞：資源化回收；蒸餾釜；清洗劑；二次污染；清洗回收系統(tǒng)

0 引言

危險廢物是指具有各種毒性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、化學反應性和傳染性，列入《國家危險廢物名錄》或根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特征的廢物。危險廢物分49大類，種類繁多、成分復雜，其污染具有潛在性和滯后性，是全球環(huán)境保護的重點和難點之一。不同類別的危險廢物中又均蘊含著不少具有利用價值的組分，如能通過合理、環(huán)保的措施給予回收及綜合利用，那么不但將降低危險廢物的處置壓力，也可以變廢為寶，獲取客觀的經(jīng)濟收益。只要經(jīng)濟和技術可行，廢物都可以轉(zhuǎn)化為有價值的資源。

擴大資源的循環(huán)再用，減少開發(fā)地球的不可再生資源，是建立循環(huán)經(jīng)濟重要的目標。

1 有機危險廢物包裝容器資源化回收項目背景

在化學工業(yè)生產(chǎn)過程中，不可避免地產(chǎn)生廢棄的涂料和包裝容器，而且數(shù)量大，成分復雜。這些廢棄物處置不當，極有可能對環(huán)境造成二次污染。為提高資源的有效利用率，降低能耗，要本著以“落實科學發(fā)展觀，構(gòu)建節(jié)約性社會”為指導，遵循“減量化、再利用、資源化”的原則，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提倡使用有機危險廢物包裝容器資源化回收系統(tǒng)，并根據(jù)研發(fā)結(jié)果建設一套資源化回收系統(tǒng)，制定高效、環(huán)保的有機危險廢物包裝容器的資源化回收工藝，從而達到保護環(huán)境的目的，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2 有機危險廢物包裝容器資源化回收技術

2.1 研制清洗劑

根據(jù)有機溶劑的來源和價格，選定多種有機溶劑，并分為極性溶劑和非極性溶劑。由于有機危險廢物包裝容器里的殘余物品種繁多，性質(zhì)復雜的情況，用單一有機溶劑對每種殘余物進行溶解實驗，遴選出幾種效果好的有機溶劑。對選出的有機溶劑進行不同品種、不同比率的配制，把有機危險廢物包裝容器里的不同殘余物混合在一起，用配制的清洗劑進行溶解實驗，達到最佳效果。為了更經(jīng)濟地對復合清洗劑進行蒸餾回收再利用，對配制的復合清洗劑中有機溶劑的比率進行調(diào)整，形成共沸混合物，降低回收的沸點，節(jié)約能源。通過多次實驗，采用高沸點溶劑，使苯類、醇類、酮類、酯類等極性溶劑與非極性溶劑按照一定比率進行配制，達到最佳清洗效果，配制出理想的復合清洗劑。

2.2 設計清洗設備

清洗有機危險廢物包裝容器，主要清洗有機危險廢物包裝容器的內(nèi)壁，不能破壞其結(jié)構(gòu)，否則，即使清洗干凈，也沒有使用價值。根據(jù)以上原則，設計出2套串聯(lián)清洗設備見圖1。

“一級”清洗設備主要用于“使用清洗劑來清洗桶的內(nèi)壁”。在有機危險廢物包裝容器中放入一定量的復合型清洗劑和1節(jié)抗靜電的金屬鏈子。通過機械裝置固定在清洗設備上，清洗設備采用2個電動機同時工作，其中一個為“自轉(zhuǎn)（可以正反）電動機”，它用來保證有機危險廢物包裝容器連續(xù)旋轉(zhuǎn)，使清洗劑在有機危險廢物包裝容器的內(nèi)部處于流動狀態(tài)，并通過桶的正反轉(zhuǎn)，使桶內(nèi)部的金屬鏈子來洗刷桶的內(nèi)壁。而另一個為擺動電機,使有機危險廢物包裝容器能夠在旋轉(zhuǎn)角度180°范圍內(nèi)左右搖擺，并可在任意角度停止擺動，使清洗劑和金屬鏈子能夠達到有機危險廢物包裝容器內(nèi)壁的各個角落和部位，對有機危險廢物包裝容器內(nèi)壁的各個角落和部位進行清洗, 且對于有機危險廢物包裝容器面和底的縫隙進行著重清洗。清洗完畢后，倒出污染的清洗劑和金屬鏈子。

“二級”清洗設備是通過清洗劑在有機危險廢物包裝容器內(nèi)部高速流動，帶走有機危險廢物包裝容器內(nèi)殘留物達到清洗的目的。清洗劑通過齒輪泵進行循環(huán)，泵出口采用偏心方式噴頭，噴頭通過清洗劑流動壓力，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，擴大噴淋面積，使清洗劑達到有機危險廢物包裝容器底部的各個部位。清洗效果良好，清洗后達到用戶使用要求。

2.3 設計清洗劑回收蒸餾設備

在清洗有機危險廢物包裝容器時，需要使用大量清洗劑才能把有機危險廢物包裝容器清洗干凈。若清洗劑不做再生循環(huán)使用，將大大增加清洗成本，使清洗有機危險廢物包裝容器的成本明顯提高。

有機危險廢物包裝容器殘余物中含有無機物和大量高分子有機物，通過清洗劑清洗后，使清洗劑粘度增大，清洗效果變差。清洗劑直接廢棄，加大清洗成本，經(jīng)濟效益顯著降低。必須通過回收再利用，才能取得經(jīng)濟效益。清洗劑回收蒸餾流程見圖2。

蒸餾回收時，清洗劑餾出，無機物和大量高分子有機物附著在釜璧上，存在結(jié)垢嚴重，傳熱效率降低，釜殘不易排放等問題。新型蒸餾釜見圖3，清洗劑回收蒸餾系統(tǒng)見圖4。

蒸餾釜設計采用了便于拆卸的上法蘭結(jié)構(gòu)，方便蒸餾釜拆裝，利于對蒸餾釜內(nèi)部進行清洗，減少污垢，提高傳熱系數(shù)；采用獨特的釜殘排放方式，可以快速有效的排放釜殘；高效玻璃盤管式冷凝器的設置，初步冷凝蒸餾釜蒸發(fā)出來的氣態(tài)溶劑，同時現(xiàn)場操作人員還可以直觀清晰的觀察到餾出液的外觀品質(zhì)及汽相、液相的運行情況，利于操作和安全保障。通過把使用后的復合清洗劑進行減壓蒸餾、配制等再處理，使復合清洗劑達到循環(huán)使用的目的，大大地降低了清洗劑的用量。

由于是復合型清洗劑，沸點不同，同時還有共沸現(xiàn)象，蒸餾后復合型清洗劑中成分比率會發(fā)生變化。通過檢測清洗劑的成分，進行調(diào)配，達到清洗劑配方的要求，制成可循環(huán)使用的復合型清洗劑。

2.4 設計揮發(fā)物質(zhì)收集處理系統(tǒng)

由于溶劑具有可揮發(fā)性，由其配制的復合清洗劑也具有這一特性。本技術在清洗劑使用及回收過程中，泛清洗劑暴露在空氣中的工序，都安裝了收集處理系統(tǒng)，使其不能揮發(fā)到大氣，污染環(huán)境。見圖5、圖6。

在回收生產(chǎn)過程中，通過安裝氣體收集系統(tǒng)，使整套系統(tǒng)處于控制狀態(tài)。把在清洗過程和清洗劑回收過程中揮發(fā)的污染物質(zhì)吸入風道，通過吸附裝置，對該氣體中的污染物質(zhì)進行吸附，把干凈的空氣排入大氣，未產(chǎn)生二次污染，達到環(huán)保要求。

2.5 清洗劑冷卻系統(tǒng)

在“二級”清洗設備清洗有機危險廢物包裝容器時，清洗劑在設備內(nèi)不停的高速流動，使清洗劑溫度會隨操作時間而升高，尤其在炎熱氣候下操作，存在極大安全隱患。采用在“二級”清洗設備內(nèi)加裝冷卻系統(tǒng)，即在“二級”清洗設備內(nèi)安裝冷卻器[4]，見圖7。冷凝劑連續(xù)流動，與清洗劑進行熱交換，帶走清洗劑產(chǎn)生的熱量。保證清洗劑的溫度在25 ℃以下，使“二級”清洗設備在安全狀態(tài)下連續(xù)運行。

2.6 設計清洗有機危險廢物包裝容器工藝流程清洗工藝流程見圖8。

3 技術創(chuàng)新點及社會效益

3.1 技術創(chuàng)新點

（1）研制適合多類型有機危險廢物包裝容器清洗劑的配方。根據(jù)不同類別的溶劑對不同有機危險廢物包裝容器的清洗效果，摸索極性溶劑與非極性溶劑的不同品種、數(shù)量的配比，達到最佳組合，研制出復合型適用廣的清洗劑。

（2）在有機危險廢物包裝容器清洗以及清洗劑的回收過程中，整套系統(tǒng)污染物質(zhì)的揮發(fā)處于可控狀態(tài)。通過氣體收集措施，把揮發(fā)的污染物質(zhì)吸入風道，通過吸附裝置，對氣體中混有的污染物質(zhì)進行吸附，把潔凈的空氣排入大氣。通過揮發(fā)氣體的收集和處理系統(tǒng)，消除了清洗過程對環(huán)境的污染。

（3）蒸餾釜本身可拆卸組裝的獨特設計。蒸餾釜采用了便于拆卸的上法蘭結(jié)構(gòu)，方便蒸餾釜拆裝，利于對蒸餾釜內(nèi)部進行清洗，減少污垢，提高傳熱系數(shù)；采用獨特的釜殘排放方式，可以快速有效的排放釜殘；高效玻璃盤管式冷凝器的設置，對蒸餾釜蒸發(fā)出來的汽態(tài)溶劑進行初步冷凝，同時現(xiàn)場操作人員可以直觀清晰的觀察到餾出液的外觀品質(zhì)及氣相液相的運行情況，利于操作和保障安全。

3.2 社會效益

通過清洗有機危險廢物包裝容器，使包裝容器重新利用，不使用新的包裝容器，節(jié)約了制造包裝容器所用的材料，從而減少了制造過程中對環(huán)境的污染。同時，還降低了處置危險廢物的成本。

在有機危險廢物包裝容器回收生產(chǎn)過程中，通過安裝氣體收集系統(tǒng)，使整套系統(tǒng)處于控制狀態(tài)。把在清洗過程和清洗劑回收過程中揮發(fā)的污染物質(zhì)吸入風道，通過吸附裝置，對該氣體中的污染物質(zhì)進行吸附，把潔凈的空氣排入大氣，未產(chǎn)生二次污染，達到環(huán)保要求。

4 結(jié)論

清洗有機危險廢物包裝容器采用復合清洗劑，能夠清洗用水、熱水及堿水不能清洗的包裝容器，而且比單一清洗劑清洗的質(zhì)量高，效率快。通過對復合清洗劑回收循環(huán)使用，大大地降低了復合清洗劑的用量，平均每桶消耗量為0.25 kg。通過對蒸餾釜釜體本身可拆卸組裝的獨特設計，解決了困擾清洗劑蒸餾回用時釜體結(jié)垢嚴重，降低傳熱效率，不易清洗釜體等難點。使清洗劑回收率達到65%~90%，遠大于傳統(tǒng)單純意義的蒸餾及精餾工藝。