城市垃圾輻射處理
正文
用γ射線和電子束照射城市固體廢物,以達到殺菌、消毒作用的一種無害化處理方法。污水處理廠排出的污泥等廢棄物內含有大量病菌、病毒、寄生蟲卵等病原體,活力很強,採用普通加溫或投加石灰等殺菌方法難於完全殺滅。這些固體廢物作為肥料施於農田,有些病菌能在土壤中生存數月之久,造成土壤和水源污染,威脅人類和牲畜的健康。
20世紀70年代初,農業領域在套用放射性技術的基礎上形成“廢物輻射處理”新技術。目前歐洲農業核技術學會(ESNA)已成立“廢品輻射處理組”。1977年在瑞典召開了第二次國際“廢物輻射”會議。
廢物輻射處理方法比之化學、生物以及發酵處理法有許多優點,它的設備簡單,操作方便,用泵或其他傳送工具把廢物送進輻射處理設備,經放射線照射後即可達到殺菌目的,而且放射線穿透力強,殺菌較徹底。污泥經過照射,顆粒還會由小變大,從而使污泥具有良好的脫水和沉澱性能。
美國和德意志聯邦共和國建有這種處理廠。美國設在波士頓鹿島的污泥輻射處理廠,日處理量為375米3。其設備如圖所示。污泥傳送鼓材質為不鏽鋼,長度132厘米,直徑45厘米。採用的最小輻射劑量為40萬拉德(rad),電子束能量為850千電子伏。 德意志聯邦共和國設在萬德爾的污泥輻射處理廠,每小時處理量為6米3,廠房占地面積400米2,高9米,採用的最小輻射劑量亦為40萬拉德。
實踐經驗證明,污泥的輻射處理設備的電子束的能量越高,通過電子束輻射區的污泥層厚度也可以越大。一般,污泥層厚度為1.5~5毫米時,電子束的能量相應為750千電子伏至 1.5兆電子伏;污泥層的寬度以1.2米,流速以2米/秒為宜。
輻射法處理污泥的費用並不高。德意志聯邦共和國一個廠房面積為150米2的處理廠,可處理20萬至100萬人口的城市污水處理廠排出的污泥,其處理費用為每噸污泥2.70西德馬克。美國乾污泥輻射處理費用如下表(美元/噸污泥): 由於廢物中所含病原體的種類和數量不同,故有效的輻射劑量也不一樣,一般安全劑量在 100萬拉德以下。常用的輻射源有60鈷、137銫、90鍶、85氪等。利用廢放射性同位素是經濟可行的方法。
進行輻射處理時,只要把輻射源密封好,如放置在壁厚為1.5米的混凝土或其他貯器內,以及輻射劑量不超過上述安全值,就不會產生放射性污染,不存在消除放射性吸收量的後處理問題。