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一种处理废弃物的理想方法 —— 等离子体技术
1 引 言
经济的飞速发展, 使人们的生活水平有了很大的提高, 同时带来的环境问题
日益成为人们关注的焦点, 环境污染成为人们健康生活的隐形杀手。 在城市垃圾
处理中,最普遍的方法是集中焚烧掩埋,通过焚烧,使垃圾的量最少化,进而再
进行掩埋处理。 但这样,不仅不能浪费了垃圾中所含有的宝贵资源, 同时也会造
成严重的的空气问题和土壤问题。垃圾掩埋处理只是使垃圾短期离开人们的视
野,深埋地下的垃圾由于洪水等原因可能会重见天日, 危害人类, 深埋的垃圾不
仅污染土壤, 也会造成地下水污染, 严重威胁人们的健康。 癌症村的出现或许是
最好的例证。加强对各类固体废弃物 ( 城市生活垃圾、工业三废、医疗和电子危
废、污水污泥等 ) 的无害化、减量化和资源化处理是十二五环保事业和环保产业
发展的主要容之一, 也是关系到坚持科学发展观, 推进循环经济和建设和谐社会
的重要任务。
一种新兴的废弃物处理技术 —— 等离子体技术,成为近年来世界各国学者
进行污染物处理新技术研究的方向之一。等离子体技术不仅可以对气相中的化
学、 生物废物进行破坏 , 而且可以对液相、 固相中的化学 - 放射性废物进行
破坏分解 , 不仅对高浓度有机污染物有较好分解效果 , 更可对大流量、 低浓度污
染物进行分解。很多情况下 , 污染物只采用一种方法来处理难以得到预定的效果 ,
通常需要将物理、 化学、 生物等方法联合起来进行合理配置 , 增加了系统的复
杂性 , 而应用等离子体技术则可以简化这一处理过程。作为一种可高效、 便捷
对污染物进行破坏分解的替代技术 , 等离子体技术正受到各国学者越来越多的
关注 , 成为环境污染治理领域中最有发展前途的一项高科技技术。
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等离子体概述
2.1 等离子体的发展及应用
20 世纪 60 年代形成的等离子体技术是一门交叉学科,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。在进入 80 年代后,将等
离子体技术应用于处理各类污染物成为国研究的热点之一。 与其他污染治理技术
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、 固体废弃物、 污垢,甚至放射性
物质 [1] 。
2.2 等离子体相关概念
含有足够数量的自由带电粒子 ,有较大的电导率 ,其运动主要受电磁力支配的
物质状态。等离子体由带正电的离子和带负电的电子, 也可能还有一些中性的原
子和分子所组成。 等离子体在宏观上一般是电中性的, 即它所含有的正电荷和负
电荷几乎处处相等。 由于带电粒子之间的作用主要是长程的库仑力, 每个粒子都
同时和周围很多粒子发生作用, 因此等离子体在运动过程中一般表现出明显的集
体行为。等离子体根据温度的不同可分为低温等离子体和高温等离子体。 高温等
离子体主要应用于核聚变领域,其温度高达 105K 以上。低温等离子体是指电子
温度高而体系温度低的等离子体,其中电子温度可达 103 K 以上,而粒子和原子
之类重粒子温度可低到 300~500K,可分为热等离子体和冷等离子体,典型的热
等离子体如电弧放电等离子体,有直流放电、交流放电、微波放电、感应放电等
不同的形式,直流等离子体火炬是绝大多数等离子体所采用的处理装置 [2] 。
2.3 等离子体的产生
等离子体产生的方法很多, 有天然的和人造的。 天然的如雷电、 日冕及极光
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等;在实验室,等离子体的产生方法和途径很多,有激光压缩、气体放电、射线
辐照及热电离等, 气体放电法是最主要和最常见的。 根据不同的放电条件 (如气
压、电流),气体放电可分为电弧放电、辉光放电和电晕放电。
传统处理生活废弃物的方法介绍
在当今世界, 各种资源因消耗与日剧减、 日趋紧,而生活废弃物却在与日俱
增,成为一种潜在的资源,具有非常大的开发价值。如何实现废弃物的减量化、
无害化、资源化,成为人们一直关注的问题。 下面是一些传统处理生活废弃物的
方法:
填埋处理:填埋处理是最普遍处理生活废弃物的方法, 其能够大量也是最有
效解决城市生活废弃物的方法。 分为直接和间接两种, 所谓直接填埋法是将垃圾
填入已预备好的坑中盖上压实,使其发生生物、物理、化学变化,分解有机物,
达到减量化和无害化的目的。 但是,我国许多城市的垃圾仍有大多采取露天堆
放,没有任何防护措施。每一个垃圾堆放场都成了一个污染源,蚊蝇孽生,老鼠
成灾,臭气漫天,大量垃圾污水由地表渗入地下, 对城市环境和地下水源造成严
重污染。、上海这些地方,由于人口密度大、工厂林立,每天产生的垃圾非常巨
大。这上海市每天有万吨垃圾运往郊区海边堆放, 一座座高达二三十米的垃圾山
拔地而起,造成周围
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