热等离子体技术处理危险废物研究进展

* 医院废弃物、废药物、药品
* 农药废弃物
* 有机树脂类废弃物
* 含金属羰基化合物废弃物
* 含有色金属、重金属的废弃物
* 石棉废弃物
* 放射性废弃物
从理论上讲，所有能用传统的焚烧炉处理的都可以用等离子体系统来处理。但是，实际中的等离子体系统都是针对某一种或者某一类物质而专门设计的，还没有能够处理所有种类的炉子问世。
4.国内外的研究现状介绍
国外在用热等离子体处理危险废物方面已取得相当大成就，有的已经产业化，有的正从研究走向产业化阶段。美国早于1986年即用热等离子技术模拟处理放射性废弃物，至今已有多家处理厂处于商业运转阶段，处理废弃物种类甚广，包括放射性废物、焚化炉灰渣、重金属污泥及土壤以及有毒废液等危险废物。目前技术成熟且成功商业运转的公司主要有Westinghouse Electric Corporation； Retech Incorporated； IET 公司；Startech 公司；EPI公司等。日本近来为解决垃圾焚化灰渣的问题，积极着手开发热等离子体熔融技术，并已获得相当的成果。由日本KHI、KSC及东京电力共同开发的灰渣等离子体熔融炉已经在其千叶市设置一日处理量为24t的废物处理中心。TAKUMA公司自1992年着手于底灰和飞灰的混合灰渣为对象，开发石墨电极等离子体熔融炉以来，经过多次实验于1998年达到每天处理25t焚化灰的规模。Mitsubishi公司也在用等离子体技术处理飞灰方面取得了很大的成就【18】【19】。除了美国和日本之外。法国、加拿大、澳大利亚、瑞典、英国、以色列等发达国家也开发了热等离子体技术。法国的Europlasma 公司开发的等离子炬技术除发展欧洲市场外，同时将技术转移到日本。加拿大Resorption Canada Limited 公司设计了一日处理量为24t的等离子体熔炉，用以处理生物/感染性医疗废物。瑞典的Scan Dust公司与B.U.S（Berzelius Umwelt-Service AG）共同开发设置了一年处理量为55t的等离子体熔融炉，主要是处理金属冶炼尘灰，并回收有价金属。英国的Tetronics公司于1990年便成功开发直流电极等离子体熔融技术，并在最近几年内协助日本各大厂商（如EBARA,KOBE,MHI等）设置等离子体熔融炉，以解决日本境内日益严重的焚化灰渣处理问题。澳大利亚的SRL公司开发的PLASCON等离子体技术能有效处理化学农药及PCB等有毒废物[20]。以色列EER公司运用其开发的PGM（Plasma Gasification Melting）技术，于俄罗斯莫斯科附近设置一日处理量2t的等离子体熔融炉，主要用于处理低放射性废物，并已运转近10年。我国在用热等离子体技术处理危险废物方面起步比较晚，尚属于研究阶段，国内所应用的技术大多是从国外进口的。由我所和中科院力学所所共同承担的中国科学院知识创新工程重要方向性项目“等离子体热解处理危险废物的研究”正在进行中。我所主要从事无机危险废物处理方面的研究。我们曾经在用等离子体炉热解电路板废物方面取得了一定的成就[21]。在此基础上我们正在研究日处理量为 1t的等离子体飞灰焚烧炉，该炉体已经基本组装完成，即将进入调试阶段。
5.展望
等离子体处置危险废物技术是环境界公认的无害化处置最先进技术，在发达国家已进入应用阶段。热等离子体处理危险废物具有很多优点，在发达国家已经成为危险废物处理研究领域的一个热点，甚至成为一些危险废物处理如垃圾焚烧飞灰的最有效的处理方法。随着，环境问题越来越严重，热等离子体技术必将会在危险废物处理方面发挥巨大的作用。我国应该加大投资和人员力度研究用热等离子体处理危险废物的机理以支持自主知识产权的等离子体废物处理炉的开发和应用转化以解决越来越严峻的危险废物处理处置问题。
参考文献：
[1]Hans G. Herlirz. Plasma technology [J] Environ. Sci. Technol, 1986, 20(11): 1102-1103
[2]K.Moustakas, D.Fatta, S. Malamis, K. et al Demonstration plasma gasification/vitrification system for effective hazardous waste treatment [J] J. Hazard. Mater. 2005, 123(1-3): 120-126
[3]A. Mountouris, E. Voutsas, D. Tassios. Solid waste plasma gasification: Equilibrium model development and energy analysis [J] Energ. Convers. Manage. 2006, 47(13-14): 1723-1737
[4]Chin-Ching Tzeng, Yung-Yen Kuo, Tsair-Fuh Huang. et al Treatment of radioactive wastes by plasma incineration and vitrification for final disposal [J] J. Hazard. Mater. 1998, 58(1-3): 207-220
[5]Yu-Chun Huang, H. Paul Wang, Hsin-Liang Huang, et al Speciation of copper in plasma-melted slag [J] J. Electron. Spectrosc. 2007, 156-158: 214-216
[6] J.P. Chu, Y.T. Chen, T. Mahalingam, et al Plasma vitrification and re-use of non-combustible fiber reinforced plastic, gillnet and waste glass [J] J.Hazard.Mater. 2006, 138(3): 628-632
[7]T.W. Cheng , M.Z. Huang , C.C. Tzeng Production of colored glass–ceramics from incinerator ash using thermal plasma technology [J] Chemosphere 2007, 46(1): 1-9