本文介紹的是一項應(yīng)用技術(shù)，是一種能將市政和含重金屬及化工污水處理后的工業(yè)危廢進行環(huán)保化處理處置并生成各類可實用建材的最佳實用工業(yè)化實踐生產(chǎn)技術(shù)。該工藝簡單、其技術(shù)切實可行，無三廢（廢水，廢氣，廢渣）產(chǎn)生，無CO₂及PM2.5產(chǎn)生，市場廣闊，具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益與杜會效益。

大宗工業(yè)固體廢棄物（下稱“大宗固廢”）綜合利用是節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。是為工業(yè)又好又快發(fā)展提供資源保障的重要途經(jīng)，也是解決“大宗固廢”不當處置與堆存所帶來的環(huán)境污染和安全隱患的治本之策。“大宗固廢”的綜合利用更是當前實現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，“創(chuàng)新驅(qū)動，轉(zhuǎn)型發(fā)展”的重要舉措，也是確保我國工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針。

一、 目前國內(nèi)環(huán)境污染現(xiàn)狀及環(huán)保形勢十分嚴峻

面對改革開放三十多年工業(yè)飛速發(fā)展和城市化進程的加快，隨之而產(chǎn)生大量各種有毒有害的工業(yè)固廢數(shù)量飛速上升。所謂“大宗固廢”就是指我國在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中年產(chǎn)生1000萬噸以上對環(huán)境和安全影響較大的工業(yè)固體廢物（主要包括含大量有毒有害重金屬的尾礦砂，煤矸石，冶煉渣，磷石膏，赤泥和電石渣等），

“十一五”期間“大宗固廢”總產(chǎn)生量118億噸，總新增存量190億噸。“十二五”期間“大宗固廢”總產(chǎn)生量150億噸�？傂略龃媪�270億噸。我國在生態(tài)環(huán)保上一個重大課題就是要找到或發(fā)明一種可以凈化上述“大宗固廢”并能加以資源化利用的快速,簡單,有效的處理技術(shù)與工藝路線。從環(huán)保角度考慮這項技術(shù)必須不但能“凈化”原“大宗固廢”中的有毒有害重金屬物質(zhì)，而且該處理過程及其產(chǎn)品也必須是環(huán)保的，不能再產(chǎn)生二次廢棄物或二次污染（如目前大量采用的焚燒法就會產(chǎn)生CO₂,PM2.5和飛灰的二次污染）。而本技術(shù)成本低廉、工藝簡單、設(shè)備可靠、安全科學，使之變“危廢”為寶，從而產(chǎn)生巨大環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

經(jīng)過多年的努力和難以計數(shù)的試驗，課題組針對如國內(nèi)電鍍污泥，不銹鋼酸洗污泥，金屬錳的冶煉廢渣，油田鉆井污泥，石油化工污泥、臺塑含汞油污泥、香港多種工業(yè)混合廢棄物、云南昆明磷石膏、山東招遠黃金礦尾礦渣、江西鋰電池廠等工業(yè)固廢進行廣泛試驗研究，終于成功地解決了這一重大的世界性難題，并為此獲得了兩項國家發(fā)明專利（專利號：ZL02145451.5和ZL02145450.7）。我們將此兩項發(fā)明統(tǒng)稱為：大宗工業(yè)固體廢棄物（大宗固廢）環(huán)�；�處理并循環(huán)再生成可實用之建材技術(shù)（下稱“凈化技術(shù)”）。

本技術(shù)的突出優(yōu)點就是可以將聯(lián)合國環(huán)�？偸鸢腿麪枀f(xié)議中的47種有毒有害物質(zhì)全部鎖住，并使之不再析出。為此我們獲得了國家專利局于2004年所頒發(fā)的榮譽證書和推薦證書及獎金。

二、 技術(shù)簡介

1、   固廢凈化處理液

本“凈化技術(shù)”的核心內(nèi)容就是我們擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的固廢凈化處理液（下稱“處理液”）。

2、    固化成型工藝

在應(yīng)用本“處理液”的前提下，“處理成型工藝”就十分簡單：在常溫常壓下，將我們的“處理液”按一定比例加入到“固廢或危廢”中充分攪拌、混合，送入摸具，然后依次壓制成各種可實用的建材，如地面道路磚、砌墻用的墻磚、瓦片、下水道的管子、人行道的護板、江河海的護坡、海岸線上的破浪堤、修建各種等級的道路、公路、高速公路、機場跑道等。（詳見：工藝流程圖）

三、 技術(shù)與工藝特點及應(yīng)用范圍

1、   本技術(shù)的特點與創(chuàng)新

（1）  原則上可以處理任何一種有毒有害的危險固廢（含聯(lián)合國環(huán)�？偸鹚�列的47種含汞、鎘、砷等極毒垃圾）和垃圾（含建筑垃圾及市政污泥）等。

（2）  工藝簡單，設(shè)備全部國產(chǎn)，投資小而成本回收快；操作方便，生產(chǎn)周期短，占地小而且選址方便。

（3）  除了用電外，不耗其他能源，其制成建材也無需蒸汽加熱養(yǎng)護。處理過程中無二次污染，無廢水，廢氣，廢渣,Pm2.5,CO₂的排放。

（4）  制成的建材安全環(huán)保，符合相關(guān)產(chǎn)品要求，市場廣闊，并節(jié)省大量的泥土和土地資源。

（5）  在“危廢”現(xiàn)場即可就地處理并制成無公害的建材，大大節(jié)省“危廢”來回運輸許可及成本，經(jīng)濟效益高。

（6）  經(jīng)濟效益顯著，投資回報率高，投資少，見效快，為短平快項目。

例如：日處理廢渣300噸：600塊磚/噸*300噸=18萬塊磚

日產(chǎn)量：18萬塊磚/天/班×3班=54萬塊磚

節(jié)煤：54萬塊磚×1.8T煤/萬磚=97.2噸煤/天，

減少CO₂排放：356.4噸/天=13萬噸CO₂/年。

收益：按目前國際價6$(國內(nèi)238.0)/噸CO2減排費用計，13萬噸/年，則收益應(yīng)為13萬$×6.3元/$=81.9萬$（4160萬元）/年。

本技術(shù)發(fā)明與工藝已獲國家發(fā)明專利，目前在世界上也屬首創(chuàng)，尚未見有與之相同方法的報道，完全符合十八大的“創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型發(fā)展”，建設(shè)美麗中國的要求。

2、   本技術(shù)的應(yīng)用范圍

本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用范圍極廣，任何含重金屬的工業(yè)廢渣、“大宗固廢”“危險固廢”及建筑垃圾和生活污泥等，我方工藝僅要求其含水量≤40%，并達到一定粒度，均可有效處理，所生成的建材完全可以進入國內(nèi)市場，例如制成墻磚、道磚、頂瓦、下水管道、江、湖、河、海護坡、農(nóng)田水利建設(shè)中灌溉用水渠，修筑各種等級道路等。

四、 技術(shù)原理

1、“處理液”技術(shù)原理（下稱“處理原理”）

本“凈化技術(shù)”是利用多種形式的化學反應(yīng)，在反應(yīng)過程中將危廢物中原有的有毒有害物質(zhì)結(jié)構(gòu)進行分解，重新形成新的分子結(jié)構(gòu)，并溶入新產(chǎn)生的材料中，所有這些反應(yīng)均為無機反應(yīng)，在形成新的分子中全部為離子鍵。故而其分子結(jié)構(gòu)是十分牢固，絕不會輕易解體，其反應(yīng)過程中在電子顯示鏡中清楚地顯示分子結(jié)構(gòu)、分子變化，各分子組合不斷變化重新排列，其晶體結(jié)構(gòu)從點狀到針狀、桿狀、棒狀，再針對不同的物質(zhì)對象不間斷地連續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生不同規(guī)則的面、體形態(tài)，如三角形、立方體形、多邊體形等，其晶格結(jié)構(gòu)也隨之形成各種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，直到全部反應(yīng)完成后，各個分子結(jié)構(gòu)自然排列成各自合理的分子鏈和各種不規(guī)則的網(wǎng)上晶格結(jié)構(gòu)，其晶格結(jié)構(gòu)是目前最高規(guī)格、最高級的“5.1.8”相，而不是其初級的“3.1.5”相。

2、處理成型的工藝技術(shù)原理

在上述的處理成型過程中，這些“固廢”與我方的“處理液”經(jīng)充分攪拌混合后，經(jīng)過壓機一次壓制成型，這壓機的壓力就是無機反應(yīng)重新組合形成新分子的混合力及其反應(yīng)推動力。由于是無機反應(yīng),形成各種離子鍵加之外來的壓力。這種反應(yīng)的推動力是十分強大的，其反應(yīng)的電動勢能也是十分巨大的，故而所有這些反應(yīng)都是不可逆的。

至于建材的成型則完全依賴于壓機下的模具，若要求不同形狀的建材只須更換不同的模具即可。故而操作十分簡便，而且在常溫常壓下一次壓制成型，無須蒸汽加熱等養(yǎng)護措施，從而可以大大節(jié)省經(jīng)濟成本。處理后的新材料形成類似于石材的材料，該材料具有和混凝土制品相當?shù)目箟汉涂拐蹚姸�，其PH值為中性，并具有抗海水侵蝕的能力，在處理“大宗固廢”領(lǐng)域中將是一個世界領(lǐng)先的技術(shù)性突破。

五、 固化成型的工藝流程及設(shè)備

1、   工藝流程圖  示意圖

2、   彩色工藝流程圖

六、 應(yīng)用實例

1、   寧夏天元錳業(yè)有限公司原礦渣

（1）  礦渣成份原始分析報告

（2）  處理后成品的中科院廣州地化所檢測報告

1、   上海市政污泥

含水量80%奇臭無比的市政污泥經(jīng)本技術(shù)處理后制成無嗅無異味的磚塊，其強度的檢測報告（上海建科院檢測報告）。

2、   臺灣臺塑含汞油污泥由臺塑的工業(yè)技術(shù)研究院出具的檢測報告。

3、   新加坡煉油廠油污泥由新加坡國立化工及微生物測試中心出具的檢測報告。

4、   韓國建材鑒定測試研究院出具檢測報告（原有毒素含量及處理后的對照測試報告）。

5、   用廢渣制成的道磚由上海建科院檢測報告表明其強度為普通泥土燒結(jié)磚的4倍。

6、   用生活陳腐垃圾制成路面磚由國家建材測試中心的檢測報告。

7、   本技術(shù)處理后的建材的可耐高溫達1050℃，上海遠東防火試驗中心測試報告。

七、 經(jīng)濟與效益分析

1、   經(jīng)濟規(guī)模

按年處理“危廢”的量來計，一般可取1萬噸，10萬噸，30萬噸，100萬噸來計，其中最經(jīng)濟有效的規(guī)模在100萬噸/年左右。

2.投資規(guī)模

一般年處理1萬噸級“固廢”，其設(shè)備投資規(guī)模在50萬元左右

一般年處理10萬噸級“固廢”，其設(shè)備投資規(guī)模在300萬元左右

一般年處理30萬噸級“固廢”，其設(shè)備投資規(guī)模在450萬元左右

一般年處理100萬噸級“固廢”，其設(shè)備投資規(guī)模在1000萬元左右

3、   運行費用

其運行費用為：“處理液”+設(shè)備折舊費+水、電費+人工費+廠房折舊費+管理費等

以一塊廢渣磚為例（最不盈利的建材）：

運行費為0.175元/塊磚，市銷售價（道磚）1.00元/塊，其盈利為0.20元/塊。

以年處理“固廢”10萬噸級計，生產(chǎn)磚盈利為800萬元/年，若50%“固廢”生產(chǎn)磚，另50%“固廢”生產(chǎn)洋瓦，則年盈利是2400萬元（按國務(wù)院有關(guān)規(guī)定，環(huán)保垃圾的環(huán)保再生制品免增值稅、營業(yè)稅、企業(yè)所得稅、個人所得稅）。

4、   收益評估

投資回報率在100%以上，建設(shè)周期為4-5個月，試生產(chǎn)期為2-3個月，投產(chǎn)一年后即可100%回收投資。若為“危廢”，則“危廢”處理費:3000.00--4000.00/T“收入相當可觀。

本文作者系：中科院上海成庚環(huán)保科技有限公司 黃淳教授