7玻璃工业中固体废弃物的污染及防治

7玻璃工业中固体废弃物的污染及防治

7.玻璃行业固体残渣的污染和防治。玻璃工业中固体废弃物是指生产过程和辅助生产中排出和丢弃的固体废料、废渣、废品、垃圾等。固体废弃物与垃圾容易相混,实质上还是有一定区别,垃圾(rubbish,garbage,trash)通常指被倾弃的污秽废物,包括厨余等高含水率易腐烂的食品废弃物,垃圾的含水率比较高,我国南方城市垃圾含水率约为45%~65%,日本约为50%,美国约为20%。固体废弃物大部分可以回收利用,不能利用部分,根据其性质分别进行焚烧、填埋、固化处理,至于其中的垃圾部分则送至垃圾管理站进行处理。7.1固体废弃物的来源玻璃工业中固体废弃物包括生产过程中的排放物、部分不能回收的废品和辅助生产中残余物和废弃物。有以下几部分:⑴玻璃原料在开采、选矿、粉碎、筛分、混合等加工和运输过程中,排放的表土、废石、尾矿和粉尘渣。如砂岩、渣砂(石英砂)在开采过程产生的表土、废石和尾矿,在选矿过程中产生的尾砂和污泥,其数量特别大,一般开采砂岩的平均剥采比小于0.5:1,硅砂的平均剥采比小于1:1。硅砂选矿时,黏土和杂质可达20%~40%,由此可见固体废弃物数量特别巨大。目前我国很多玻璃厂均外购原料,只有少数大型玻璃厂才设自己的矿山,但这类固体废弃物仍属于玻璃工业污染范围。在玻璃原料粉碎、筛分、混合和运输过程中回收产生的粉尘,有一部分如纯碱、芒硝等可以再利用,还有一部分超细粉末不能利用成为废粉,以日产600吨的浮法玻璃厂为例,年排出超细粉末为500吨左右。⑵熔制过程中排出的浮渣、坩埚底料、溢料、泄料等混有夹杂物和变质玻璃料。在坩埚窑化料,洗缸时要掏出玻璃脏料;熔化过程中的坩埚表面有一层浮渣,为未熔化好的配合料或成分挥分后形成的不均匀层;有的配合料熔化时表面产生硝水;凉料时坩埚内玻璃表面层含有大量气泡;由于配合料中各种原料比重不同及耐火材料侵蚀而造成坩埚底部的变质料,也不能利用,上述几部分都需要掏去。同样在池窑中未熔的配合料及被侵蚀的耐火材料浮渣也必须清除。对熔化硼硅酸盐玻璃的池窑,有专门设计的表面溢流口和池底泄料口,将分层变质的玻璃料放掉。当池窑中变料时,由一种组分的玻璃变成另一种组分玻璃,或由一种颜色改变为另一种颜色时,由于两种料的性质或颜色不同,不能正常生产,就在变料期间产生大量废品。池窑流液洞或池底由于温度的波动产生析晶,或因玻璃液分层,必要时在生产期间也需要放料。这些情况均产生大量变质的玻璃料。以日产600吨的浮法玻璃厂为例,每年不能回收利用的废玻璃渣约有110吨。⑶燃料燃烧及加工处理中产生的废渣。半煤气坩埚窑燃烧时产生炉渣数量系根据煤的灰分和燃烧情况而有所波动。池窑采用发生炉煤气为燃料时,气化过程中产生灰渣、煤粉尘、煤烟子等固体废弃物,约占用煤量的15%~25%。熔窑废气中烟尘、蓄热室和烟道中产生的烟道灰也是固体废弃物。⑷各工序产生的废品碎玻璃,平板玻璃切裁产生的碎玻璃,容器玻璃、保温瓶玻璃、仪器玻璃、灯泡玻璃吹制料泡后切裁下的料帽,这些碎玻璃量占玻璃成品的15%~25%,其中仅有0.2%~0.3%成为废渣不能回收利用,绝大部分均可回收利用。⑸冷修和热修时,熔窑、退火炉及其他热加工处理炉更换下来的耐火材料、耐火泥及其他废弃构件,坩埚窑更换下来的旧坩埚、旧耐火砖与耐火泥。一般熔窑冷修时要更换30%的耐火材料。近代大型浮法窑8年冷修一次,以日产600吨池窑为例,每次冷修约有3000吨耐火材料变成废物,所以除碎玻璃外,耐火材料也是玻璃工业数量大的废弃物。⑹废水处理后产生的污泥和固体悬浮物,含有油污、铅、镉、氟等有害物质,以日产600吨浮法玻璃厂为例,此类污泥和固体悬浮物每年约有30吨。⑺浮法玻璃锡槽中的锡渣,荧光灯、显象管生产中的废荧光粉、废芯柱,垂直引上法的废石棉辊、旧橡胶和塑料等杂物。⑻生产设备更换的废配件、废模具、机械加工的金属屑。7.2固体废弃物的污染固体废弃物堆放占用大量土地,影响了厂容厂貌,污染了土壤。在有风时,固体废弃物的粉尘飞扬到空中,对大气造成污染;而下雨时,雨水淋滤、冲刷废弃物的液体,进入水体或地下水,甚至将废弃物一起冲到河道,使河道淤塞,更使水质污染,长时间暴雨冲刷废渣,严重时形成“泥石”流,对生命、财产有极大威胁。固体废弃物中铅、镉、汞等有害物质进入土壤,引起粮食、蔬菜、水体的污染,直接危害人畜的健康。7.3固体废弃物污染的防治固体废弃物污染的防治与其他污染的防治方法相类似,均应标本兼治,即一方面减少固体废弃物的排放,另一方面对已排放的废弃物进行处理,以减少危害。7.3.1减少固体废弃物排放的措施⑴改进生产方法和生产工艺,减少生产中废料、废品和废渣。改进生产工艺的内涵,包括改造落后生产方法。如以浮法代替垂直引上法,这样可以不必打炉、换槽子砖,减少了挖出的难以回收的玻璃浮渣和废槽子砖等固体废弃物;再如采用合适和稳定的工艺制度,减少废品,象稳定玻璃成分与原料,稳定熔化和成形制度以及退火和加工工艺制度,可以提高成品率,减少废品形成的碎玻璃,以某保温瓶厂为例,原工艺制度不合理和不稳定,有时废品率高达40%~70%,碎玻璃堆积如山,采用合适和稳定的工艺制度后,废品率减少到15%~25%。又如器皿玻璃的套料制品,当配方不合理,造成膨胀系数不匹配或因退火不良,从而使整个退火炉内的制品全部炸裂,产生大量难以利用的碎玻璃,通过调整配方和退火工艺,可以作到废品率控制在正常范围之内。⑵设计先进的窑炉结构,采用高质量耐火材料,并合理保养窑炉,延长窑炉寿命,以减少废旧耐火材料的排放。高质量的熔窑,使用寿命可达8年或更长,一般很少热修,更换的废旧耐火材料大为减少。坩埚窑也是如此,优质的坩埚不仅提高玻璃质量,而且减少换缸次数和由此产生的废旧耐火材料数量。⑶采用灰分少或不含灰渣的燃料。以全煤气坩埚窑代替半煤气坩埚窑或池窑;以天然气、重油代替煤和发生炉煤气;采用电熔,均可大量减少灰渣的排放。⑷加强管理,合理利用资源,减少各辅助工序和包装中产生的废料、废品、废渣。7.3.2固体废弃物的处理固体废弃物的处理要根据其组成和性质分别采用回收利用、填埋、焚烧、固化等方法。⑴回收利用这是处理固体废弃物最合理的方法,可有效的利用资源,符合改善生态环境和可持续发展的要求,但只能适用于一部分固体废弃物,如碎玻璃、废包装纸、木材边角料、木屑、废金属、锡渣、废橡胶、废塑料、灰渣、炉渣等,其中碎玻璃由玻璃厂自行回收利用,其他可利用的废弃物分门别类送到城市回收站,集中处理利用,玻璃工厂一般不自行处理。碎玻璃的回收利用,有利于玻璃的熔化,还可节约能源,降低成本,发达国家对此很重视,以90年代的统计数据为例,欧洲在瓶罐玻璃生产中,奥地利碎玻璃加入量为64%、比利时为54%、法国44%、德国65%、意大利53%、荷兰73%、西班牙27%、瑞士58%、瑞典72%、英国26%;亚洲的日本为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%,有机污染物低于0.1kg/t,陶瓷与耐火材料颗粒小于1mm,不含Pb、Al等金属,才能制得合格产品。欧洲的平板玻璃中碎玻璃加入量在20%以下,这是由于产生的废玻璃量少。我国玻璃厂不少人认为碎玻璃加入量太多,影响玻璃质量,特别是使玻璃发脆,强度降低。而国外在回收碎玻璃时,根据玻璃质量的要求,将碎玻璃按成分分类储存,特别是高级器皿和晶质玻璃的碎玻璃要放在木箱或塑料箱中,脏玻璃料、吹管泡料头、浮渣、缸底料等均不能混入碎玻璃箱中,铁质和异物要挑选出来,还要防止灰尘和杂质的再进入,加料时要保持一定颗粒,水分不能太高。外购回收的瓶罐要按色料和明料分别处理,到厂后挑选出金属和异物,经清洗、干燥、粉碎成一定颗粒度。配料时要补充助熔剂和澄清剂,控制一定的氧化指数(Redox),这样方可保持产品质量。对成分稳定、数量大的灰渣、炉渣,可用作炉渣砖、灰渣砖等建筑材料。⑵填埋填埋包括倾斜面堆积、填坑、平地堆积、铺路等方法,可根据工厂具体情况来选择何种方法,例如倾斜面堆积法适合于山坡地形,利用山坡堆积固体废弃物,进行简易覆土。填坑法则利用窑坑旧址、干枯水坑处或起伏较大的山谷地带填埋固体废弃物。在沿海、沿江湖滩涂地区可采用堆积法,将固体废弃物堆积于平地,上面再盖覆土。筑路也可利用固体废弃物。常用于填埋法的固体废弃物有玻璃液的浮渣和缸底料、脏玻璃、回收的原料粉尘、研磨和抛光时的废液沉淀物、灰渣、废矿石、尾砂、泥渣、废水处理后的污泥和固体浮物、废砖材、石棉片、石棉屑等。⑶焚烧对固体废弃物中有机物和可燃物采取焚烧法进行无害处理,并可利用部分热能。玻璃工厂的废纸张、废塑料、废橡胶、稻草以及含油污泥等尽可能回收利用,对无回收利用价值的则进行焚烧处理,但为了避免二次污杂,焚烧必须在专用的焚烧炉内进行,并采用一系列环保措施。俄罗斯科学院新西伯利亚分院研制的等离子体处理垃圾设备,对垃圾进行充分燃烧,混入垃圾中的金属、玻璃等熔融后分别排出,可回收利用,废气经除尘和脱去有害物后用于发电。如有机物和可燃性固体废弃物数量不是很多,玻璃厂一般不必自行焚烧,送垃圾站集中焚烧处理。⑷固化对无法回收利用的含铅、镉、汞、氟及放射性物质等污泥和固体废弃物进行固化。废物固化是用物理-化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中,使其稳定化的一种过程。固化技术按固化剂分为水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化和石灰固化,常用的为水泥固化,它的工艺和设备简单,操作方便,成本低廉,玻璃工厂可用于含铅、汞等泥渣的固化,如将含铅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,制成水泥块,经过48小时养护后,就可得到具有一定强度而铅、汞基本不浸出的固化物。至于放射性废物,则以玻璃固化为宜,将放射性废物与硼硅酸盐玻璃原料和磷酸盐玻璃按一定比例混合,经900~1200℃熔融、成形为大块状和退火后,形成稳定的玻璃固化物,放射线基本不逸出,固化效果较好,有时还需深埋。为了防止放射性污染,需在屏蔽条件下用机械手操作,除特殊情况外,玻璃厂不自行处理,交防疫站集中处理。北京玻浩工贸有限公司本公司是专门生产钼电极的生产厂家。产品如下:⑴钼板棒电极——选用160目高纯钼粉制造。钼含量≥99.9%,其它杂质含量≤0.10%,密度≥10.15g/cm3。钼板电极最大可达12mm×260mm×800mm,钼棒电