7玻璃工業(yè)中固體廢棄物的污染及防治

7玻璃工業(yè)中固體廢棄物的污染及防治

7.玻璃行業(yè)固體殘渣的污染和防治。玻璃工業(yè)中固體廢棄物是指生產過程和輔助生產中排出和丟棄的固體廢料、廢渣、廢品、垃圾等。固體廢棄物與垃圾容易相混,實質上還是有一定區(qū)別,垃圾(rubbish,garbage,trash)通常指被傾棄的污穢廢物,包括廚余等高含水率易腐爛的食品廢棄物,垃圾的含水率比較高,我國南方城市垃圾含水率約為45%~65%,日本約為50%,美國約為20%。固體廢棄物大部分可以回收利用,不能利用部分,根據其性質分別進行焚燒、填埋、固化處理,至于其中的垃圾部分則送至垃圾管理站進行處理。7.1固體廢棄物的來源玻璃工業(yè)中固體廢棄物包括生產過程中的排放物、部分不能回收的廢品和輔助生產中殘余物和廢棄物。有以下幾部分:⑴玻璃原料在開采、選礦、粉碎、篩分、混合等加工和運輸過程中,排放的表土、廢石、尾礦和粉塵渣。如砂巖、渣砂(石英砂)在開采過程產生的表土、廢石和尾礦,在選礦過程中產生的尾砂和污泥,其數量特別大,一般開采砂巖的平均剝采比小于0.5:1,硅砂的平均剝采比小于1:1。硅砂選礦時,黏土和雜質可達20%~40%,由此可見固體廢棄物數量特別巨大。目前我國很多玻璃廠均外購原料,只有少數大型玻璃廠才設自己的礦山,但這類固體廢棄物仍屬于玻璃工業(yè)污染范圍。在玻璃原料粉碎、篩分、混合和運輸過程中回收產生的粉塵,有一部分如純堿、芒硝等可以再利用,還有一部分超細粉末不能利用成為廢粉,以日產600噸的浮法玻璃廠為例,年排出超細粉末為500噸左右。⑵熔制過程中排出的浮渣、坩堝底料、溢料、泄料等混有夾雜物和變質玻璃料。在坩堝窯化料,洗缸時要掏出玻璃臟料;熔化過程中的坩堝表面有一層浮渣,為未熔化好的配合料或成分揮分后形成的不均勻層;有的配合料熔化時表面產生硝水;涼料時坩堝內玻璃表面層含有大量氣泡;由于配合料中各種原料比重不同及耐火材料侵蝕而造成坩堝底部的變質料,也不能利用,上述幾部分都需要掏去。同樣在池窯中未熔的配合料及被侵蝕的耐火材料浮渣也必須清除。對熔化硼硅酸鹽玻璃的池窯,有專門設計的表面溢流口和池底泄料口,將分層變質的玻璃料放掉。當池窯中變料時,由一種組分的玻璃變成另一種組分玻璃,或由一種顏色改變?yōu)榱硪环N顏色時,由于兩種料的性質或顏色不同,不能正常生產,就在變料期間產生大量廢品。池窯流液洞或池底由于溫度的波動產生析晶,或因玻璃液分層,必要時在生產期間也需要放料。這些情況均產生大量變質的玻璃料。以日產600噸的浮法玻璃廠為例,每年不能回收利用的廢玻璃渣約有110噸。⑶燃料燃燒及加工處理中產生的廢渣。半煤氣坩堝窯燃燒時產生爐渣數量系根據煤的灰分和燃燒情況而有所波動。池窯采用發(fā)生爐煤氣為燃料時,氣化過程中產生灰渣、煤粉塵、煤煙子等固體廢棄物,約占用煤量的15%~25%。熔窯廢氣中煙塵、蓄熱室和煙道中產生的煙道灰也是固體廢棄物。⑷各工序產生的廢品碎玻璃,平板玻璃切裁產生的碎玻璃,容器玻璃、保溫瓶玻璃、儀器玻璃、燈泡玻璃吹制料泡后切裁下的料帽,這些碎玻璃量占玻璃成品的15%~25%,其中僅有0.2%~0.3%成為廢渣不能回收利用,絕大部分均可回收利用。⑸冷修和熱修時,熔窯、退火爐及其他熱加工處理爐更換下來的耐火材料、耐火泥及其他廢棄構件,坩堝窯更換下來的舊坩堝、舊耐火磚與耐火泥。一般熔窯冷修時要更換30%的耐火材料。近代大型浮法窯8年冷修一次,以日產600噸池窯為例,每次冷修約有3000噸耐火材料變成廢物,所以除碎玻璃外,耐火材料也是玻璃工業(yè)數量大的廢棄物。⑹廢水處理后產生的污泥和固體懸浮物,含有油污、鉛、鎘、氟等有害物質,以日產600噸浮法玻璃廠為例,此類污泥和固體懸浮物每年約有30噸。⑺浮法玻璃錫槽中的錫渣,熒光燈、顯象管生產中的廢熒光粉、廢芯柱,垂直引上法的廢石棉輥、舊橡膠和塑料等雜物。⑻生產設備更換的廢配件、廢模具、機械加工的金屬屑。7.2固體廢棄物的污染固體廢棄物堆放占用大量土地,影響了廠容廠貌,污染了土壤。在有風時,固體廢棄物的粉塵飛揚到空中,對大氣造成污染;而下雨時,雨水淋濾、沖刷廢棄物的液體,進入水體或地下水,甚至將廢棄物一起沖到河道,使河道淤塞,更使水質污染,長時間暴雨沖刷廢渣,嚴重時形成“泥石”流,對生命、財產有極大威脅。固體廢棄物中鉛、鎘、汞等有害物質進入土壤,引起糧食、蔬菜、水體的污染,直接危害人畜的健康。7.3固體廢棄物污染的防治固體廢棄物污染的防治與其他污染的防治方法相類似,均應標本兼治,即一方面減少固體廢棄物的排放,另一方面對已排放的廢棄物進行處理,以減少危害。7.3.1減少固體廢棄物排放的措施⑴改進生產方法和生產工藝,減少生產中廢料、廢品和廢渣。改進生產工藝的內涵,包括改造落后生產方法。如以浮法代替垂直引上法,這樣可以不必打爐、換槽子磚,減少了挖出的難以回收的玻璃浮渣和廢槽子磚等固體廢棄物;再如采用合適和穩(wěn)定的工藝制度,減少廢品,象穩(wěn)定玻璃成分與原料,穩(wěn)定熔化和成形制度以及退火和加工工藝制度,可以提高成品率,減少廢品形成的碎玻璃,以某保溫瓶廠為例,原工藝制度不合理和不穩(wěn)定,有時廢品率高達40%~70%,碎玻璃堆積如山,采用合適和穩(wěn)定的工藝制度后,廢品率減少到15%~25%。又如器皿玻璃的套料制品,當配方不合理,造成膨脹系數不匹配或因退火不良,從而使整個退火爐內的制品全部炸裂,產生大量難以利用的碎玻璃,通過調整配方和退火工藝,可以作到廢品率控制在正常范圍之內。⑵設計先進的窯爐結構,采用高質量耐火材料,并合理保養(yǎng)窯爐,延長窯爐壽命,以減少廢舊耐火材料的排放。高質量的熔窯,使用壽命可達8年或更長,一般很少熱修,更換的廢舊耐火材料大為減少。坩堝窯也是如此,優(yōu)質的坩堝不僅提高玻璃質量,而且減少換缸次數和由此產生的廢舊耐火材料數量。⑶采用灰分少或不含灰渣的燃料。以全煤氣坩堝窯代替半煤氣坩堝窯或池窯;以天然氣、重油代替煤和發(fā)生爐煤氣;采用電熔,均可大量減少灰渣的排放。⑷加強管理,合理利用資源,減少各輔助工序和包裝中產生的廢料、廢品、廢渣。7.3.2固體廢棄物的處理固體廢棄物的處理要根據其組成和性質分別采用回收利用、填埋、焚燒、固化等方法。⑴回收利用這是處理固體廢棄物最合理的方法,可有效的利用資源,符合改善生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的要求,但只能適用于一部分固體廢棄物,如碎玻璃、廢包裝紙、木材邊角料、木屑、廢金屬、錫渣、廢橡膠、廢塑料、灰渣、爐渣等,其中碎玻璃由玻璃廠自行回收利用,其他可利用的廢棄物分門別類送到城市回收站,集中處理利用,玻璃工廠一般不自行處理。碎玻璃的回收利用,有利于玻璃的熔化,還可節(jié)約能源,降低成本,發(fā)達國家對此很重視,以90年代的統計數據為例,歐洲在瓶罐玻璃生產中,奧地利碎玻璃加入量為64%、比利時為54%、法國44%、德國65%、意大利53%、荷蘭73%、西班牙27%、瑞士58%、瑞典72%、英國26%;亞洲的日本為25%~45%,最多有加入70%的。回收碎玻璃要求破碎到10~40mm大小,水分要低于1%,有機污染物低于0.1kg/t,陶瓷與耐火材料顆粒小于1mm,不含Pb、Al等金屬,才能制得合格產品。歐洲的平板玻璃中碎玻璃加入量在20%以下,這是由于產生的廢玻璃量少。我國玻璃廠不少人認為碎玻璃加入量太多,影響玻璃質量,特別是使玻璃發(fā)脆,強度降低。而國外在回收碎玻璃時,根據玻璃質量的要求,將碎玻璃按成分分類儲存,特別是高級器皿和晶質玻璃的碎玻璃要放在木箱或塑料箱中,臟玻璃料、吹管泡料頭、浮渣、缸底料等均不能混入碎玻璃箱中,鐵質和異物要挑選出來,還要防止灰塵和雜質的再進入,加料時要保持一定顆粒,水分不能太高。外購回收的瓶罐要按色料和明料分別處理,到廠后挑選出金屬和異物,經清洗、干燥、粉碎成一定顆粒度。配料時要補充助熔劑和澄清劑,控制一定的氧化指數(Redox),這樣方可保持產品質量。對成分穩(wěn)定、數量大的灰渣、爐渣,可用作爐渣磚、灰渣磚等建筑材料。⑵填埋填埋包括傾斜面堆積、填坑、平地堆積、鋪路等方法,可根據工廠具體情況來選擇何種方法,例如傾斜面堆積法適合于山坡地形,利用山坡堆積固體廢棄物,進行簡易覆土。填坑法則利用窯坑舊址、干枯水坑處或起伏較大的山谷地帶填埋固體廢棄物。在沿海、沿江湖灘涂地區(qū)可采用堆積法,將固體廢棄物堆積于平地,上面再蓋覆土。筑路也可利用固體廢棄物。常用于填埋法的固體廢棄物有玻璃液的浮渣和缸底料、臟玻璃、回收的原料粉塵、研磨和拋光時的廢液沉淀物、灰渣、廢礦石、尾砂、泥渣、廢水處理后的污泥和固體浮物、廢磚材、石棉片、石棉屑等。⑶焚燒對固體廢棄物中有機物和可燃物采取焚燒法進行無害處理,并可利用部分熱能。玻璃工廠的廢紙張、廢塑料、廢橡膠、稻草以及含油污泥等盡可能回收利用,對無回收利用價值的則進行焚燒處理,但為了避免二次污雜,焚燒必須在專用的焚燒爐內進行,并采用一系列環(huán)保措施。俄羅斯科學院新西伯利亞分院研制的等離子體處理垃圾設備,對垃圾進行充分燃燒,混入垃圾中的金屬、玻璃等熔融后分別排出,可回收利用,廢氣經除塵和脫去有害物后用于發(fā)電。如有機物和可燃性固體廢棄物數量不是很多,玻璃廠一般不必自行焚燒,送垃圾站集中焚燒處理。⑷固化對無法回收利用的含鉛、鎘、汞、氟及放射性物質等污泥和固體廢棄物進行固化。廢物固化是用物理-化學方法將有害廢物摻合并包容在密實的惰性基材中,使其穩(wěn)定化的一種過程。固化技術按固化劑分為水泥固化、瀝青固化、塑料固化、玻璃固化和石灰固化,常用的為水泥固化,它的工藝和設備簡單,操作方便,成本低廉,玻璃工廠可用于含鉛、汞等泥渣的固化,如將含鉛1.23%、汞1.9%的泥渣50份,加入水泥100份、水100份,聚乙烯醇5份,5%的Na2B4O7溶液5份一起混和,制成水泥塊,經過48小時養(yǎng)護后,就可得到具有一定強度而鉛、汞基本不浸出的固化物。至于放射性廢物,則以玻璃固化為宜,將放射性廢物與硼硅酸鹽玻璃原料和磷酸鹽玻璃按一定比例混合,經900~1200℃熔融、成形為大塊狀和退火后,形成穩(wěn)定的玻璃固化物,放射線基本不逸出,固化效果較好,有時還需深埋。為了防止放射性污染,需在屏蔽條件下用機械手操作,除特殊情況外,玻璃廠不自行處理,交防疫站集中處理。北京玻浩工貿有限公司本公司是專門生產鉬電極的生產廠家。產品如下:⑴鉬板棒電極——選用160目高純鉬粉制造。鉬含量≥99.9%,其它雜質含量≤0.10%,密度≥10.15g/cm3。鉬板電極最大可達12mm×260mm×800mm,鉬棒電