熱化學(xué)處理技術(shù)(如焚燒、離子電弧及微波等)是在高溫條件下對(duì)廢物進(jìn)行分解,使其中的某些劇毒成分毒性降低,實(shí)現(xiàn)快速、顯著地減容,并對(duì)廢物的有用成分加以利用。近年來(lái),利用熱化學(xué)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)廢物電鍍污泥的預(yù)處理或安全處置正引起人們的重視。
目前,有關(guān)電鍍污泥熱化學(xué)處理技術(shù)的研究,以對(duì)在焚燒處理電鍍污泥過(guò)程中重金屬的遷移特性等問(wèn)題的研究比較突出。Espinosa等對(duì)電鍍污泥在爐內(nèi)焚燒過(guò)程的熱特性及其中重金屬的遷移規(guī)律進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)焚燒能有效富集電鍍污泥中的鉻,灰渣中鉻的殘留率高達(dá)99%以上,而在焚燒過(guò)程中,絕大部分污泥組分以CO2,H2O,SO2等形態(tài)散失,因此減容減重效果非常明顯,減重可達(dá)34%。Barros等利用水泥回轉(zhuǎn)窯對(duì)混合焚燒電鍍污泥過(guò)程進(jìn)行了研究,分析了添加氯化物(KCl,NaCl等)對(duì)電鍍污泥中Cr2O3和NiO遷移規(guī)律的影響,認(rèn)為氯化物對(duì)Cr2O3和NiO在焚燒灰渣中的殘留情況幾乎沒有任何影響,焚燒過(guò)程中Cr2O3和NiO都能被有效地固化在焚燒殘?jiān)小偟壤霉苁綘t模擬焚燒爐研究電鍍污泥的熱處置特性時(shí),分析了鉻、鋅、鉛、銅等多種重金屬的遷移特性,認(rèn)為焚燒溫度在700℃以下時(shí),污泥中的水分、有機(jī)質(zhì)和揮發(fā)分就能被很好地去除,且高溫能有效抑制污泥中重金屬的浸出,但這種抑制對(duì)各種重金屬的影響各不相同,如鎳是不揮發(fā)性重金屬,在焚燒灰渣中的殘留率為100%,鉻在灰渣中的殘留率也高達(dá)97%以上,而鋅、鉛、銅的析出率則隨焚燒溫度的升高而有不同程度的增大。
在離子電弧、微波等其他熱化學(xué)處理研究方面,Ramachandran等用直流等離子電弧在不同氣氛下對(duì)電鍍污泥進(jìn)行處理,并對(duì)處理后的殘?jiān)疤幚磉^(guò)程中產(chǎn)生的粉末進(jìn)行了研究,認(rèn)為此法在實(shí)現(xiàn)銅、鉻等有價(jià)金屬回收的同時(shí)可將殘?jiān)D(zhuǎn)化成穩(wěn)定的惰性熔渣。Gan等通過(guò)微波輻射對(duì)電鍍污泥進(jìn)行了解毒和重金屬固化實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)微波輻射處理對(duì)電鍍污泥中重金屬離子的固化效果顯著,原因可能是在高溫干燥與電磁波的共同作用下,有利于重金屬離子同雙極聚合分子之間發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用而結(jié)合在一起,而經(jīng)微波處理的電鍍污泥具有粒度細(xì)、比表面積高、易結(jié)團(tuán)等特性。
此外,熱化學(xué)處理有利于降低電鍍污泥中鉻的毒性。Ku等研究了高溫?zé)崽幚黼婂兾勰噙^(guò)程中鉻的毒性價(jià)態(tài)變化,認(rèn)為高溫?zé)崽幚砟軐€t(Ⅵ)轉(zhuǎn)化成鉻(Ⅲ),且溫度越高轉(zhuǎn)化效果越明顯;在經(jīng)高溫處理的電鍍污泥中,主要以鉻(Ⅲ)為主。Cheng等將電鍍污泥與黏土的混合物分別在900℃和1100℃的電爐中熱養(yǎng)護(hù)4h后,對(duì)其中鉻的價(jià)態(tài)進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)在經(jīng)900℃熱養(yǎng)護(hù)處理的混合物中,鉻(Ⅵ)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),而經(jīng)1100℃熱養(yǎng)護(hù)處理的混合物中,鉻則主要以鉻(Ⅲ)存在。
