一種利用巖鹽溶腔處理工業廢渣的方法與流程
2023-06-04 10:02:14 1
本發明涉及工業廢渣循環利用領域，具體是一種利用巖鹽溶腔處理工業廢渣的方法。
背景技術：
隨著經濟技術的迅速發展，產生的工業固體廢物也日益增多。無論對固體廢物何種減量化和資源化處理方法，如焚燒、熱解、堆肥等處理後，剩餘下來的無再利用價值的殘渣，都需要對其進行最終處理。工業固體廢物的最終處理方法有海洋處理和陸地處理。
海洋處理分為海洋傾倒和遠洋焚燒，海洋傾倒是將固體廢物經預處理，特別是經化學穩定化、固化處理後用船舶、太空飛行器、平臺等運載工具運至適宜距離和深度的海區，直接傾倒入海洋。按國際慣例，海洋傾倒的廢物容器必須標明投棄國家、投棄單位、廢物種類及數量等標誌。遠洋焚燒處理是利用裝備有焚燒設施的遠洋船隻將廢物運到遠洋海域，進行焚燒處理後，將其殘渣投入海洋。海洋傾倒和遠洋焚燒均需向主管部門提出申請，獲批後才能操作，且必須遵守相關法律法規及國際公約。海洋處理應考慮以下幾個問題：投棄廢物對生態環境的影響；同其他處理方法相比，是否經濟可行；是否符合有關海洋法規的規定。海洋容量雖大，但其最終對環境的影響還不能做出準確評價，且目前海洋汙染物迅速增加，海洋汙染已成為八大環境問題之一，處理前必須對廢物特性、傾倒場所條件、處理方法、對海洋的其他影響、對處理方案的可行性等方面進行充分研究後，才能由國家的主管機構發放許可證，因此海洋處理具有較多限制條件且程序複雜，我國不主張海洋處理。陸地處理主要是土地填埋，也是目前應用最廣的一種方法。但是，我國產生的工業廢渣量多，人均土地面積少，土地填埋需要佔用土地資源，填埋場的選址嚴格，填埋廢渣產生的滲濾液及填埋氣需要收集處理，而且隨著汙染控制標準日益嚴格，處理費用也在不斷增加。長遠角度看來，土地填埋也並非完美方法。
陸地處理是利用土地對廢棄物進行隔離或儲存的一種處理方法，包括土地耕作、深井灌注和土地填埋，應用最廣的是土地填埋。土地耕作處理是利用地表土壤的自淨能力處理固體廢物的方法，應考慮廢物組成、土壤條件和操作條件。深井灌注是將液狀廢物注入地下與飲用水層及含礦物層隔開的滲透性較好的巖石中的。土地填埋是由傳統的堆放和填埋發展起來的一項最終處理技術，該法利用工程手段，採取有效技術措施，防止滲濾液及有害氣體對水體、大氣和土壤環境的汙染，是整個填埋作業及廢物穩定過程對公共衛生安全及環境均無危害的一種土地處理廢物方法。土地填埋需要佔用土地資源，填埋場的選址嚴格，填埋廢渣產生的滲濾液及填埋氣需要收集處理，而且隨著汙染控制標準日益嚴格，處理費用也在不斷增加。
由於巖鹽具有良好的密封性、低滲透性和損傷自癒合性，巖鹽溶腔被普遍用於儲存介質。鹽礦地下開採後形成的地下空間，以其優良的物理特性、有利的地形條件及環境友好等優勢，被認為是油氣存儲的首選。2007年2月我國第一個巖鹽儲氣庫(江蘇金壇儲氣庫)開始運行，溶腔儲存鈣鎂泥也是許多鹽礦常用的做法，但巖鹽溶腔用於儲存工業廢渣還沒有應用實例。但是隨著工業的不斷發展，產生的工業廢渣量越來越多，而有限的土地資源加上日益嚴格的環保要求使得常規的土地填埋方法顯示出了不足之處。利用巖鹽溶腔儲存工業廢渣不失為一種新方法。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種利用巖鹽溶腔處理工業廢渣的方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種利用巖鹽溶腔處理工業廢渣的方法，具體步驟如下：
(1)尋找以水平對接井方法採滷的溶腔，通過多次勘察，選擇地質條件穩定的巖鹽溶腔，並進行安全性評估；
(2)將預處理後的工業廢渣運至溶腔附近，送至磨漿單元與水混合磨成渣漿，泵入水平對接井的一處井口，溶腔內原有的滷水被擠壓，從另一井口壓出來；
(3)若充填溶腔的為無害工業廢渣，滷水則送去製鹽；
(4)若充填溶腔的為有害工業廢渣，滷水則返回磨漿單元循環利用，多餘部分滷水，採用蒸發部分水份，以減少體積；
(5)注井完成後，對溶腔的井筒進行封堵，渣漿被永久儲存在溶腔內。
作為本發明進一步的方案：所述步驟(1)中，若無適用溶腔，選擇重新建造溶腔。
作為本發明進一步的方案：所述步驟(2)中，在注入工業渣漿前，注入原油替出溶腔內的滷水，送去製鹽，注入工業渣漿時，擠出的原油被再次利用。
作為本發明再進一步的方案：所述步驟(2)中，在注入工業渣漿前，注入高壓空氣替出溶腔內的滷水，送去製鹽，注入工業渣漿時，擠出溶腔內的空氣。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明利用已有的或專門建造的巖鹽溶腔來儲存工業廢渣，由於巖鹽溶腔至少在地下300米深處，且鹽穴結構緻密，巖鹽溶腔可以形成密閉結構，能夠避免滲濾液對地下水的汙染，幾乎無環保隱患，能夠克服海洋處理和土地填埋的缺點，巖鹽溶腔不會佔用地表土地資源，充分利用地下空間資源。且填充工業廢渣後的溶腔，能提高溶腔穩定性，能消除由於地下採空區的存在而引起的地表沉降、塌陷等事故，是一種雙贏的方法。
同時，儲存無害廢物時，可以回收滷水；儲存有害廢渣時，採取閉路循環，返出水用於磨漿和輸送，多餘水分部分人工蒸發，實現水的循環利用；充填完成後封堵鹽井，永久儲存。
附圖說明
圖1為無害工業廢渣注井工藝流程圖。
圖2為有害工業廢渣注井製鹽工藝流程圖。
圖3為有害工業廢渣注井蒸發工藝流程圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖1～3，本發明實施例中，利用巖鹽溶腔處理工業廢渣的步驟如下：
(1)尋找以水平對接井技術採滷的溶腔，通過查閱溶腔的相關地質資料、進行復勘後選擇地質條件穩定的巖鹽溶腔，並進行安全性評估，若無適用溶腔，可選擇重新建造；
(2)將預處理後的工業廢渣運至溶腔附近，送至磨漿單元與水混合磨成渣漿，泵入水平對接井的一處井口，溶腔內原有的滷水被擠壓，從另一井口壓出來；
(3)若充填溶腔的為無害工業廢渣，滷水則送去製鹽；
(4)若充填溶腔的為有害工業廢渣，滷水則返回磨漿單元循環利用，多餘部分滷水，採用蒸發部分水份減少體積；
或在注入工業渣漿前，注入原油替出溶腔內的滷水，送去製鹽，注入工業渣漿時，擠出的原油還可以再次利用；
或在注入工業渣漿前，注入高壓空氣替出溶腔內的滷水，送去製鹽，注入工業渣漿時，擠出溶腔內的空氣；
(5)注井完成後，對溶腔的井筒進行封堵，渣漿被永久儲存在溶腔內。
本發明的優點如下：
1、巖鹽溶腔結構緻密，滲透性差，可以保證無滲濾液滲透，對環境友好。
2、巖鹽溶腔至少位於地表以下300m深度，不會佔用地表土地資源。
3、當儲存物位無害工業廢渣時，可以回收滷水，體現了經濟價值；儲存有害工業廢渣時，採取閉路循環，返出水用於磨漿和輸送，多餘水分部分人工蒸發，實現了水的循環利用，能節約資源。
4、工業廢渣充填溶腔後，能提高溶腔穩定性，消除由於地下採空區的存在而引起的地表沉降、塌陷等事故。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。