等离子体在固体废物中的应用

等离子体在固体废物中的应用

摘要:等离子体技术随着当今世界环境问题的日益严峻而得到迅速发展。简单介绍了等离子体的概念,性质,产生的机理以及利用等离子体技术处理固体废物的机理和研究现状。同时也指出了等离子体技术在处理固体废物中的优势。

关键词:等离子体;低温等离子体;等离子体气化;热解

1引言

固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的,在一定时间和地点无法利用而被丢弃的固体、半固体物质。固体废物的分类方法有多种,按其组成可分为有机废物和无机废物;按其形态可分为固态废物、半固态废物和液态废物。根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》分为城市固体废物、工业固体废物、农业固体废物和危险废物[1]。

目前,针对固体废物(城市垃圾、工业垃圾和有害废弃物等)的处理主要有三种方式,即卫生填埋、堆肥和焚烧发电。但随着我国城市垃圾年产生量的增加,许多地方已出现了垃圾无地可埋的尴尬局面。垃圾焚烧的减量化、占地少的优势逐渐显现。因此我们既要依据国情,正视垃圾焚烧方式存在的必要,又要不断总结这方面的经验,以及管理方面的不足和存在问题,完善垃圾焚烧工作。垃圾焚烧无害化的效果及其经济性是垃圾焚烧需要解决的基本问题,二者必须较好地结合起来。不同于传统的垃圾焚烧方式,一种采用等离子技术和将垃圾气化生成清洁燃料的理念和做法,也是一种有意义和有价值的选择[2]。

2 等离子体概述

20世纪60年代初形成的等离子体技术是涉及高能物理、放电物理、放电化学、反应工程学、高压脉冲技术等领域的一门交叉学科。进入80年代后,将等离子体技术应用于处理各类污染物成为国内外研究的热点之一。与其它污染治理技术相比,等离子体技术具有处理流程短、效率高、能耗低、适用范围广等特点。等离子体技术既可用于处理废气又可用于处理废水、固体废物、污泥,甚至放射性废物[3]。下面主要阐述等离子体在固体废弃物中的应用。

2.1 等离子体的概念与分类

等离子体是不同于固、液、气等状态的物质存在的第4种状态,是由大量正负带电粒子和中性粒子组成并表现出集体行为的一种准中性气体。

等离子体的分类方法有很多,根据温度和内部的热力学平衡性,可将等离子体分为平衡态等离子体和非平衡态等离子体。在热力学平衡等离子体内,电子温度与离子温度相同,属于一个处于热力学平衡的整体,体系温度非常高,因此又称为高温等离子体。最典型的例子就是电感耦合等离子体。此外,在较高电压下的火花放电和弧光放电也能获得此类等离子体。非平衡态等离子体内部的电子温度远远高于离子温度(电子温度可高达10000K,而离子温度一般只有300—500K)系统处于热力学非平衡态,其表观温度较低,所以被称为低温等离子体[4]。此类等离子体通常可通过气体放电得到。常见的有辉光放电,射频放电和微波放电等。

2.2 等离子体的性质及产生原理

等离子体与物质的其他三态比较特点有[5]:

1) 等离子体中具有正、负离子,可作为中间反应介质。特别是处于激发态的高能离子或原子,可促使很多化学反应发生。

2) 由于任何气态物质均能形成等离子体,所以很容易调整反应系统气氛,通过对等离子体介质的选择可获得氧化气氛、还原气氛或中性气氛。 3) 等离子体能够导电,等离子体穿过磁场可以产生电。

4) 热等离子体提供了一个能量集中、温度很高的反应环境。它不仅可以用来大幅度地提高反应速率,而且还可借以产生常温条件下不可能发生的化学反应。此外,热等离子体中的高温辐射能引起某些光电效应。

产生等离子体的方法有很多,天然的有雷电、日冕和极光等。实验室可采用放电、燃烧和激波等方法。一般的低温等离子体大都采用放电方式产生。根据放电产生的机理、气体的压强范围、电源性质、电极的几何形状、气体放电等,等离子体主要分为以下几种形式:辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、微波放电。

在低气压(1×10-3 —1×10-1 Pa)条件下,电子从外界电场、磁场获得足够的动能后与气体分子主要是发生非弹性碰撞,经激发、电离、离解过程产生非平衡等离子体。如气压超过一个标准大气压,电子与气体分子主要是发生弹性碰撞,导致电子与气体温度趋于一致,形成热平衡等离子体。

3 等离子体技术处理固体废物的研究

3.1 等离子体技术处理固体废物的机理[6]

低温等离子体的作用机理是利用等离子体中高能量的电子与原子、分子碰撞,产生各种粒子,从而进行热化学较困难甚至不可能进行的化学反应。同时,等离子体中富集的离子、电子、激发态的原子、分子及自由基,是极活泼的反应物种,可以和固体废弃物发生反应,使固体废弃物改性,从而降低毒性。高温等离子体能量密度很高,中性粒子温度与电子温度相近,通常为1×10 ~2×10 K,各种粒子的反应活性都很高。一般处理固体废弃物都采用等离子体火炬,火炬的中心温度高达20 O0O~3O OO0℃ ,火炬边缘温度也可达到3O0O℃左右,当高温高压的等离子体去冲击被处理的对象时,被处理物很快被气化分解,重新组合产生新的物质,从而使有害物质变成无害物质。

3.2 等离子体技术处理固体废物系统的一般组成

等离子体处理系统主要有进料系统、等离子体处理室、熔化产物处理系统、电极驱动及冷却密封系统组成。固体废物通过进料系统进入等离子体处理室,有机物被分解气化,无机物则被熔化成玻璃体硅酸盐及金属产物,气化产物主要是合成气(CO、H:、CH )和少量的HF、HC1等酸气。熔化产物被收集到处理器中被冷却为固态,金属可回收,熔化的玻璃体可用来生产陶瓷化抗渗耐用的玻璃制品,合成气通过过滤器去除烟尘和酸气后排向大气。

3.3 等离子体处理固体废物的优点

固体废弃物一般采用焚烧的方法处理,但是焚烧会产生许多有毒物质,如二噁英、呋喃类化合物、氯化氢等,同时还产生大量二氧化碳,造成二次污染。等离子体技术具有效率高、能耗低、安全、无二次污染的特点,为固体废弃物的无害化、减量化、资源化处理开拓了一条新途径。国外有研究人员称,采用等离子体技术与焚烧法相比,成本可以降低1O%—5O%。等离子体技术在处理废弃物时可不择废弃物形状而进行处理,处理范围更广,适用性强。采用等离子体方法可以容易获得高于任何传统方法的温度(1 200~1 700℃),垃圾焚烧会更彻底。燃烧的垃圾残余灰减容为≤3%,烧后的垃圾可作为生活垃圾填埋[7]。

3.4 等离子体处理固体废物应用

3.4.1 等离子体处理高危垃圾

将高危垃圾投入等离子体弧裂解炉。熔融温度控制在1 300 1 500℃ ,无机物则形成熔渣。低沸点的重金属及盐类将蒸发至气相,由尾气集尘系统收集,而Cu、Fe、Ni等有价金属则还原成金属熔体,沉至炉底可回收再利用。其它重金属则残留于熔渣中。由于垃圾有SiO ,熔融时将产生一Si—O一的网状构造。能将残留于熔渣晶格中的重金属完全包封固化,使重金属在形成的熔渣中不易溶出。高危垃圾中的有机物在高温条件下迅速分解为CO、H:合成燃气。其主要装置是RAINBOW等离子体裂解装置,主要有3大部分构成,即进料系统、等离子体弧处理系统、尾气净化处理系[8]。

3.4.2低温等离子体处理固体废物

近年来,低温等离子体技术在MSW 的治理和资源化利用中也得到了应用。中国科学院合肥等离子体物理研究所利用等离子体技术进行了印刷电路板等固体废弃物的处理和示范性试验。我们初步利用低温等离子体技术进行固体废弃物的低温处理。

实验结果表明,利用低温等离子体反应器可以对MSW进行处理,可有效地减少焚烧过程中出现的氯和氯化氢气体、二恶英等的污染。同时, 由于反应物的组成可决定反应产物的性质和组成。所以,利用本技术可以做到产物的目标控制,

用以制备清洁、安全、高热值的气体或液体产物,供工业和民用。例如,在实验过程中,我们可通过对反应参数优化控制和匹配,制备CH4和等含量较高高热值城市用气和民用气[9]。

3.4.3 热等离子体技术热解处理固体废弃物

利用热等离了体技术对固体废弃物中的有机成分进行热解处理是有帆废弃物进行能量、化工原料同收利用的方式之一。热等离子体热解技术是一种与普通热解技术有较人差别的新工艺。热等离子体具有很高的热性能,温度可高达3 ×104 K,较之普通热解的加热过程或冶金、化学反应过程的温度高得多。同时,还具有很高的导热性和温度梯度。在热等离子体条件下,大部分分子已变成原了、离子态或激发态,这些活性基团,使等离子体具有很高的化学活性,对完成热解反应创造了有利条件。利用等离子体热解过程可以方便的将有机同体废弃物转化成可燃气体(H2、CO等)或其它化工原料(聚合物单体、碳黑等)进行回收,同时该过程几乎没有污染产生[10]。

目前国内外对固体污染物(废弃物)采用等离体技术进行处理时,主要采用的等离子体类型是热等离了体。采用热等离子体处理固体废弃物,处理方法可以分为以下几种:

(1)等离子体氧化、燃烧或等离了体玻璃化;

(2)等离子体热解,使可燃固体废弃物在还原性气氛下气化,重组为其它气体;

(3)脉冲电弧产生冲击波,用于将固体废弃物分解并分离为金属、塑料、有机物等。

其中利用等离子体高温高焓进行等离子体氧化、燃烧或等离子体玻璃化以达到降解并减容日的废弃物主要为建筑垃圾、城市污泥、垃圾焚烧场废渣、城市拉圾、医疗垃圾。

等离子体热解技术对上述废弃物都适用,一般以产生合成气为主,用于燃烧、燃料电池等方向 。利用脉冲电弧产生冲击波等离子体,一般适用于建筑垃圾与废旧电子产品中的材料同收。

3.4.4 等离子气化技术在固体废物处理中的应用

等离子气化技术是指利用等离子炬作为气化炉的热源,而不是传统的点火和熔炉。等离子炬有着能产生高强度热源的优势(约5500℃),而且操作相对简单,气化炉内的等离子体则是一种高度电离或者充电气体。与焚烧完全不同的等离子技术是一种气化技术,由于其高温和高热密度,等离子技术几乎能将碳基废物中的有机物完全转化成合成气(主要为CO和H2),而无机物则可变成无害灰渣(玻璃体)。对于固体废物中的工业垃圾和有害废弃物,等离子气化技术在国外已被证明是一种可靠的处理措施。利用等离子气化技术将城市固体废物转化为能源虽是新工艺,但它具有很大的潜力,比起其他热解和燃烧系统,等离子技术能更有效地运行[11]。

4 结语

随着人类能源危机的加剧和环保意识的加强,污染物的有效控制变得越来越重要。等离子体技术可以在降解有害污染物的同时回收有用资源,具有其它传统处理技术所不具备的一系列独特优越性,正逐渐成为污染物控制的替代技术。为使这一技术得以商业化,必须进一步改善其处理速度、能量利用效率、系统压降、副产物产生及利用效率等。等离子体污染控制技术由于其独特的科技性和高效率,在未来的环保产业中具有广阔的发展前景。

参考文献:

[1] 叶文虎,张勇编著.环境管理学.北京:高等教育出版社,2006.

[2-11] 黄耕.等离子气化技术在固体废物处理中的应用[N].技术与工程应用,2010,06:43-46.

[3] 满卫东,吴宇琼,谢鹏.等离子体技术—一种处理废弃物的理想方法[N].化学与生物工程,2009,05:1-5.

[4] 林小英,李玉林.等离子体技术在固体废弃物处理中的应用[J].资源调查与环境,2005,26(02):128-131.

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低温等离子体技术的现状与前景

低温等离子体技术的现状与前景

低温等离子体技术的现状与前景

近年来,随着科学技术的不断进步和人类对环境和资源保护的意识逐渐增强,人类开始逐渐摆脱传统的高能耗、高污染的生产方式,而转向能够更好地满足可持续发展的要求的新兴技术。低温等离子体技术作为其中的一个重要技术,在实现清洁生产、提高物质利用率和改善生态环境方面具有独特的优势,越来越受到关注和重视。

一、低温等离子体技术的概念及分类

低温等离子体技术是指在较低的气体温度下,通过外加电场或强烈的激光等能量源激发气体分子并使其电离,从而形成具有带电性的离子和自由基等活性物质的技术。按照气体状态不同,低温等离子体技术可分为大气压等离子体和低压等离子体。大气压等离子体主要应用于环境净化、液体处理、纤维改性等方面,而低压等离子体则广泛应用于表面处理、材料改性、激光照排等领域。

二、低温等离子体技术在清洁生产中的应用

低温等离子体技术具有高效、无废物、无污染的特点,因此在清洁生产中具有广泛应用前景。它可以实现颗粒物、气态污染物、光致污染物等的净化,达到空气、水、土壤质量标准,有效防治大气、水土资源的污染和破坏;可以实现废水处理,例如:选用低温氧化技术可将有机污染物转化为二氧化碳、水和无害气体;可以将废气处理成为二氧化碳、水、氮气等有用物质,特别是高浓度有害气体的处理效果显著;可以实现固体废物处理,例如:采用等离子体氧化法可以使有害物质得到高效的分解和转化,有机物分解后成为易于降解的无害物质。

三、低温等离子体技术在材料加工中的应用

低温等离子体技术具有对复杂形状材料进行表面改性、表面涂层、清洗、打孔、制备复杂结构等特点,因此在材料加工中具有广泛的应用前景。首先,它可以实现薄膜、涂层的表面改性,例如:用低温等离子体氮化技术可以将钛合金表面涂上一层坚硬、防腐蚀、附着力极强、谷物细小的氮化钛薄膜;其次,它可以在有机或无机材料的表面制备纳米、微米功能性图案,例如:利用对焦等离子体处理技术可以在金属表面制备出纳米和微米级别的蚀刻图案;另外,低温等离子体技术还可以实现针孔、微缺陷的加工,例如:超小孔径刻蚀技术,可制备刻有非常小且密集的微孔与微槽的平面和三维表面结构。

焚烧技术在核电站低中放射性固体废物处理中的应用

焚烧技术在核电站低中放射性固体废物处理中的应用

焚烧技术在核电站低中放射性固体废物处理中的应用

核电站运行和维修过程中,会产生大量放射性固体废物,其中最多的是低中水平放射性固体废物。如何实现这部分放射性废物的最小化,最大幅度减少送入放射性低中水平放射性固体废物填埋场的体积量,显得尤为主要。本文介绍了几种可用于处理核电站低中放射性固体废物的焚烧技术,旨在为实际处理工作提供参考。

标签:焚烧;热解;等离子体;放射性固体废物;废物最小化

核能与水能、风能、太阳能一样,都是清洁能源,核能的良好发展有利于减少化石能源消耗量,促进碳排放与污染物排放降低。然而在核电行业发展过程中,核电站放射性废物的管理与安全处理问题,越来越受到社会的广泛重视。低中水平放射性固体废物在核电站废物中所占的比重较大,其中又以可燃废物居多。放射性固体废物的处理技术有很多种,本文主要介绍几种焚烧技术。

1核电站低中放射性固体废物处理需求

核电站运行和维修过程中产生的放射性固体废物,主要包括废树脂、废过滤介质、废过滤器芯、浓缩液、放射性淤泥等湿废物,以及放射性污染的废弃的擦拭物、纸张、塑料制品、废防护衣物、保温材料、废通风过滤器芯、检修时更换下的零部件等各种干固体废物。其中大部分干固体废物、废树脂均为可燃废物。废油、废有机溶剂等放射性液体废物也属于可燃废物。

根据我国核电发展规划,预计2020年时,我国核电将具备5800万千万的运行装机容量,相当于约60台核电机组。以50m3作为1个机组每年产生的放射性固体废物量,那么到2020年,每年将会产生3000m3固体废物包,而积存的低中放射性固体废物总量约为几十万立方米。

2可用于放射性固体废物处理的焚烧技术

目前国内外用于放射性固体废物处理的主要技术有水泥固化、塑料固化、玻璃固化、压实、热态压实、焚烧、高整体容器盛装等,另外还有湿法氧化、蒸汽重整等正在研究、但是尚未普遍应用的处理技术。

焚烧是放射性可燃废物处理最有效的方法之一。焚烧反应是一个复杂的化学过程,涉及化学、传热、传质、流体力学、化学热力学、化学动力学等许多过程。根据焚烧工艺的不同,目前世界上已经应用于放射性废物处理的焚烧上技术主要有过气(过量空气)焚烧、热解焚烧、高温焚烧和等离子体焚烧等。

固体废物·22·种金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法

固体废物·22·种金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法

固体废物·22·种金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法?

答:电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)是一种常用的测定固体废物中金属元素的方法。以下是使用ICP-OES测定22种金属元素的主要步骤:

1. 样品制备:将固体废物样品进行破碎、研磨和筛分,以获得具有代表性的样品。称取适量样品,加入适量的酸(如硝酸、盐酸等)进行溶解。溶解后,将溶液进行稀释,以便后续测定。

2. 标准溶液制备:分别制备含有22种金属元素的标准溶液。标准溶液的浓度应涵盖待测样品的预期浓度范围。

3. 仪器准备:启动电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES),进行预热和稳定。设置仪器参数,如射频功率、载气流速、观测高度等。

4. 校准曲线绘制:分别将标准溶液进样至ICP-OES中,测定各元素的发射光谱强度。以浓度为横坐标,发射光谱强度为纵坐标,绘制校准曲线。

5. 样品测定:将待测样品溶液进样至ICP-OES中,测定各元素的发射光谱强度。根据校准曲线,计算各元素的浓度。 6.

数据处理:将测得的各元素浓度进行统计和分析,得出固体废物中22种金属元素的含量。

7.

结果评价:根据相关标准和限值,评价固体废物中金属元素的含量是否超标。

请注意,ICP-OES测定金属元素时,应遵循相关的质量控制措施,以确保测定结果的准确性和可靠性。

等离子体技术处理环境污染物进展

等离子体技术处理环境污染物进展

云南环境科学2006,25(3):23—25 CN53—1093/X ISSN10o6—947X 

等离子体技术处理环境污染物进展 

熊明辉。王定勇。陈玉成 (西南农业大学资源与环境学院,重庆400716) 

摘要:概述了等离子体的概念、分类,介绍了冷等离子体在废气、废水、固体废弃物处理等方面的 

应用,讨论了存在的一些问题。等离子体技术在环保领域具有良好的发展前景。 

关键词:等离子体;污染物;处理 

中图分类号:X50 文献标识码:A 文章编号:1006—947X(2006)03—0023—03 

1等离子体 

1.1概念 1808年Dawy开始了对等离子体研究。“等离 子体”在19世纪30年代由Langnuir提出¨ 。20 

世纪70年代,等离子体物理成为物理学的独立分 支学科 2 J。等离子体化学也是一门新兴的交叉学 

科,在近几十年内,形成了一系列的新技术、新工 

艺 。 通过放电、放热、辐射等方法使气体电离,粒 

子数达到一定值,形成含电子、离子、原子、分子 

及自由基等导电性的流体,当正、负电荷数在数值 

上相等时称为等离子体。 

研究表明,等离子体技术可处理废气、废水、 

固体废物,甚至放射性废物 。 

1.2分类 按粒子温度,等离子体分为两大类:热和非热 

平衡等离子体。令电子温度为Te,离子温度为Ti, 

中性粒子为Tg,当Te、Ti、Tg近似相等时,称为 

热平衡(或热)等离子体,其能量密度通常为 10 K~2×10 K。当Te>Ti时,称为非热平衡态等 

离子体,也称冷(或低温)等离子体。此时Te高 

达10 K以上,而Ti和Tg为300K~500K,接近室 

温 。 等离子体的产生方法: 

(1)气体放电法。辉光放电、电晕放电、介 

质阻挡放电和微波放电等。 (2)射线辐照法。 ,B, ,x射线;带电粒 

子束。 

收稿日期:2005—04—05 作者简介:熊明辉(1972一),在读硕士,研究院方向污染控制 工程。 (3)光电离法。 

等离子体处理

等离子体处理

未知驱动探索,专注成就专业

1

等离子体处理

等离子体处理是一种用于处理固体、液体和气体的技术。它利用高能电离的等离子体来实现各种应用,包括去除污染物、杀菌消毒、涂层附着、表面改性等。

等离子体处理可以通过气体放电、电子束加热、激光辐照等方式产生等离子体。等离子体中的电子和离子具有高能量和高速度,可以与物质发生碰撞,引起化学反应、离子束轰击、材料熔化等。

在污染处理方面,等离子体处理可以用于去除有机物、无机物和重金属等污染物。等离子体处理可以分解有机物分子,将其转化为无害的气体和水蒸气。对于无机物和重金属,等离子体处理可以通过离子束轰击、化学反应等方式将其转化为可固定或可分离的形式。

在材料处理方面,等离子体处理可以用于表面涂层、改性和清洁。等离子体处理可以将涂层附着在材料表面,增加未知驱动探索,专注成就专业

2

材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。等离子体处理也可以用于改变材料的表面性质,如增加材料的疏水性或亲水性。此外,等离子体处理还可以用于清洁表面,去除油污、尘埃等杂质。

总之,等离子体处理是一种多功能的技术,可以应用于各种领域的污染处理和材料处理。它具有高效、环保和可控性的特点,在未来的发展中有着广阔的应用前景。

医疗固体废物处理方法及操作规程

医疗固体废物处理方法及操作规程

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-- 医疗固体废物处理方法及操作规程

来源:

医疗固废物处理方法

现在国际上正在应用的医疗固体废物处理方法有以下几种:

ﻫ 1.高温灭菌法。是利用高温高压蒸汽消灭细菌的最常适用的一种方法。蒸汽在高温高压下具有穿透力强的优点,在103kPa、121oC条件下,维持20分钟,能杀灭一切微生物。高温灭菌法是一种简便、可靠、经济、快速和容易被公众接受的灭菌方法。ﻫﻫ 2.电磁波灭菌法。电磁波具有可穿透玻璃、陶瓷、纸张和可被水、脂肪、蛋白质等极性分子吸收的特点。其消灭细菌的原理是:利用微生物细胞选择吸收能量比例高的特性,将其置于电磁波高频振荡的能量场中,使微生物的液体分子以外加电场的频率振动,这种使细胞膜内的能量迅速增加,产生高温,最终导致细胞的死亡。

3.化学消毒法。此法较早用于医疗器械的消毒,也用于对房间消毒和对液体废物(如尿液、血液)的消毒。经化学消毒法处理后的废物可以同高温灭菌法和电磁波灭菌法一样,进行同样的后处理。即要么填埋,要么送往能量回收处理厂。

ﻫ 4.等离子体法。此法是医疗废物处理的一项创新技术,它消毒杀菌的原理是利用等离子体电弧窑产生的10000oC高温杀死医疗废物中的所有微生物、摧毁残留的细胞毒性药物、药品和有毒的化学药剂,并使之难以辨认。理论上,任何化合物在电弧窑都可转化为玻璃体状的物质,经这种方法处理后的医疗可以直接填埋,不会对环境造成危害,目前仅有深圳应用等离子体技术处理医疗垃圾。 ﻫ

5.焚烧法。医疗固体废物主要由废纸、塑料、厨余、木竹、纤维、皮革、橡胶、手术切除物、玻璃器皿等组成。这些垃圾大部分是有机碳氢化合物,在一定温度和充足的氧气条件下,可以完全燃烧成灰烬。医疗固体废物经过焚烧处理后,不仅可以完全杀灭细菌,使绝大部分有机物转变成无机物,而且还使废物体积减少85%-95%,使废物难以辨认。从而大大减少了最终填埋的费用,消除了人们对医疗废物的厌恶感,且技术成熟。

等离子体技术在废旧塑料资源化中的应用

20 再生资源研究 2007年第2期 

等离子体技术在废旧塑料资源化中的应用 

宋春莲t,2,王传松 

(1.大连海事大学环境工程研究所,辽宁大连 116026; 

2.鸡西大学安全与环境工程系,黑龙江鸡西 158100; 

3.绥芬河出入境检验检疫局,黑龙江绥芬河 157300) 

摘要:叙述了废旧塑料回收利用对环境的影响,介绍了废旧塑料资源化几种重要的方法 

及资源化中存在的问题,分析了等离子体技术在废旧塑料资源化中的特点及存在的问题,并提 

出了解决方法。 关键词:等离子体;废旧塑料;资源化;应用 

废旧塑料就是树脂在生产中切换牌号时产 

生的机头料、制品在加工时的边角料和报废品以 

及塑料制品使用后的抛弃物等。塑料制品应用的 

广泛性在于它优良的性能,但也存在使用后不易 

降解的缺点。如今世界高分子材料产量达到上亿 

吨,一半以上经使用后变为废弃物,这些废弃物 

要经过上百年才能完全分解掉,部分废弃物分解 

过程中产生目前毒性最大的持久性污染物二恶 

英,而废弃物的堆积造成了全球性白色污染。目 

前,废旧塑料的回收、再生与利用技术在国内外 

已经成为热点并正在成为一个新兴的产业,它不 

仅能有效缓解全世界关注的能源危机,为化工及 

其它行业提供原料和产品,而且可以有效地解决 

环境污染。 

1 塑料废弃物的回收利用对环境的影响 

塑料是有机高分子聚合物,含有较高的热 

值,大部分在回收利用时作为燃料。但在燃烧过 

程中不充分,像聚氯乙烯(PVC)塑料在燃烧后由 

于含氯而引起新的空气污染。另外象泡沫塑料聚 

氨酯、聚苯乙烯,由于质量轻、体积大、非热塑性, 

只能掩埋处理,于是又产生了占地面积大,延长 

填埋场的稳定化周期等问题。因此对于塑料废弃 物的回收处理,要充分体现出减量化、无害化和 

资源化。 

2 塑料废弃物资源化方法 

2.1 物理化学改性 

纤维增强技术在废旧聚苯乙烯泡沫塑料中 

使用较为普遍,加入20%~30%的玻璃纤维,再 

进行模压加工、注射聚苯乙烯树脂经玻璃纤维增 

固体废物 属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法方法证实

固体废物 金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法方法证实报告

---- Ag、As、Ba、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Tl、V、Zn

一、方法依据

HJ766-2015 电感耦合等离子体质谱谱法

二、方法原理

固体废物或固体废物浸出液经微波消解预处理后,采用电感耦合等离子体质谱仪进行检

测,根据元素的质谱图或特征离子进行定性,内标法定量。

三、仪器

电感耦合等离子体质谱及相应的辅助设备、微波消解仪、天平、尼龙筛、滤膜、赶酸仪等。

四、试剂

除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的优级纯化学试剂,实验用水为新制备的去离子水。

硝酸、盐酸、过氧化氢、氢氟酸、内标标准储备液、质谱仪调谐溶液、高纯氩气、各金属标准溶液等。

五、样品

5.1 采集与保存

按照 HJ/T 20 和 HJ/T 298 的相关规定对固体废物进行样品的采集和保存。

5.2 样品制备

5.2.1 固体废物浸出液

按照 HJ/T 299、HJ/T 300 和 HJ 557 的相关规定进行浸出液的制备。

5.2.2 固体废物

按照 HJ/T 20 的相关规定进行固体废物样品的制备。对于固态废物或可干化的半固态固体废物样品,准确称取 10 g 样品(精确至 0.01 g),自然风干或冷冻干燥后,再次称重(精确至 0.01 g),研磨,全部过 0.15 mm(100 目)尼龙筛备用。

5.3 试样的制备

5.3.1 固体废物浸出液试样

移取固体废物浸出液 25.0 ml,置于消解罐中,加入 4 ml 硝酸和 1 ml 盐酸,将消解罐放入微波消解装置进行消解,消解后冷却至室温,小心打开消解罐的盖子,然后将消解罐放在赶酸仪中,于 150 ℃敞口赶酸至内溶物近干,冷却至室温后,用去离子水溶解内溶物,然后将溶液转移至 50 ml 容量瓶中,用去离子水定容至 50 ml。测定前使用滤膜过滤或取上清液进行测定。

5.3.2 固体废物试样

低温等离子体技术的应用

低温等离子体技术的应用

低温等离子体技术是一种重要的工业技术,它可以用来制造新材料、清洁污染物、治疗疾病和加工食品。在本篇文章中,我们将探讨低温等离子体技术的应用。

一、新材料的制造

低温等离子体技 术可以用于制造各种新材料,这些材料可以用于电子设备、汽车、生物医学等领域。采用低温等离子体技术制造的材料具有复杂的结构和各种特殊的物理、化学和生物学性质。比如,采用低温等离子体技术制造的碳纳米管具有很强的强度和导电性能,这些性质使其成为制造复杂电子器件的理想材料之一。

二、清洁污染物

低温等离子体技术还可以用于清洁环境中的污染物,包括排放气体、污水和固体废物。通过低温等离子体技术处理后,污染物可以被转化为无害的物质,或是可以被再利用。例如,低温等离子体技术可以将二氧化硫转化为硫酸和二氧化碳,从而降低对环境的污染。

三、医学应用

医学界也广泛应用低温等离子体技术,特别是在皮肤和软组织的治疗中。低温等离子体可以用于治疗各种疾病,包括皮肤病、感染和创伤。利用低温等离子体技术进行治疗可以促进伤口愈合和减少感染风险,从而提高治疗效果。

四、食品加工

在食品加工方面,低温等离子体技术可以被用于食品的杀菌和防腐。与传统的加热杀菌相比,等离子体杀菌不需要使用高温,从而可以避免破坏食品的营养价值和口感。此外,等离子体杀菌能够更加彻底地杀灭细菌,提高食品的质量和保证食品卫生安全。

总之,低温等离子体技术已经广泛应用于各个领域。随着技术的不断发展和完善,低温等离子体技术将会有更广泛的应用和更好的应用效果。

低温等离子体工作原理

低温等离子体工作原理

低温等离子体是一种在相对低温条件下产生的等离子体,具有广泛的应用领域,如材料表面处理、生物医学和环境保护等。本文将介绍低温等离子体的工作原理,包括其产生、维持和应用等方面。

一、产生低温等离子体的方法

1.1 电离法:通过施加电场或电压,使气体中的原子或分子发生电离,产生等离子体。

1.2 射频放电法:利用射频电场激发气体分子,使其发生电离,产生等离子体。

1.3 微波放电法:利用微波场激发气体分子,使其发生电离,产生等离子体。

二、维持低温等离子体的方法

2.1 冷阱法:通过在等离子体周围设置冷阱,减少等离子体与周围环境的热量交换,维持低温等离子体。

2.2 等离子体喷射法:向等离子体中注入冷气体或液体,降低等离子体的温度,维持低温等离子体。

2.3 微波辐射冷却法:利用微波辐射冷却等离子体,使其保持在低温状态。

三、低温等离子体的应用领域

3.1 材料表面处理:低温等离子体可以改变材料表面的性质,如增强附着力、提高耐磨性等。

3.2 生物医学:低温等离子体可以用于消毒、杀菌和治疗肿瘤等医疗领域。

3.3 环境保护:低温等离子体可以用于处理废气、废水和固体废物,减少环境污染。 四、低温等离子体的优势

4.1 低温:相对于高温等离子体,低温等离子体更适合对温度敏感材料进行处理。

4.2 精密控制:低温等离子体的参数可以精密控制,实现对处理过程的精细调节。

4.3 高效能:低温等离子体可以在较低的能量消耗下实现高效能的处理效果。

五、低温等离子体的发展趋势

5.1 多功能化:未来低温等离子体将发展为多功能化的处理技术,可以适用于更广泛的应用领域。

5.2 自动化:低温等离子体设备将趋向自动化,实现更高效、更便捷的操作。

5.3 绿色环保:未来低温等离子体技术将更加注重环保,减少对环境的影响,推动可持续发展。

综上所述,低温等离子体作为一种重要的等离子体形式,具有广泛的应用前景和发展潜力。随着技术的不断进步和创新,低温等离子体将在各个领域发挥更大的作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

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