微波技術(shù)應(yīng)用于固體廢棄物處理系統(tǒng)

　　2.2　醫(yī)療垃圾的滅菌消毒

　　微波滅菌的機(jī)理是微波能在微生物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能，使生物體本身溫度升高，從而使體內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生變性凝固致死。其特點(diǎn)是作用溫度低，時(shí)間短，無(wú)二次污染。一般情況下，霉菌、酵母等常見微生物采用微波輻射1min,加熱到70～80℃就能被殺死，達(dá)到殺菌目的；在65～66℃左右，采用微波輻照2min便可殺死青霉素的孢子。微波滅菌消毒是一個(gè)以蒸汽為基礎(chǔ)，通過(guò)微波產(chǎn)生濕熱和蒸汽進(jìn)行消毒的過(guò)程。在利用微波對(duì)固體廢物滅菌消毒時(shí)，首先將廢物粉碎，然后送入微波加熱爐并通入蒸汽旋轉(zhuǎn)加熱，在滅菌消毒的同時(shí)廢物體積也會(huì)被壓縮。有關(guān)研究表明，將醫(yī)療廢物浸濕粉碎后，再采用微波對(duì)廢物進(jìn)行消毒，毒素會(huì)被迅速消滅，廢物體積也可減少80%。全球許多國(guó)家每年產(chǎn)生大量的醫(yī)療垃圾，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，僅在意大利，每年就有25萬(wàn)t醫(yī)療垃圾產(chǎn)生。如果采用微波技術(shù)滅菌消毒后，60%以上的醫(yī)療垃圾可作填埋處理。采用這種方法處理醫(yī)療垃圾與傳統(tǒng)的焚燒法相比，不會(huì)生成毒性強(qiáng)的二惡英等二次污染物，而且處理時(shí)間短，效果好，能耗低。

　　2.3　廢舊輪胎的回收

　　輪胎是含有橡膠、炭黑、鋼以及硫磺等多種物質(zhì)的混合材料。廢舊輪胎的處理通常采用熱分解法，相對(duì)于焚燒而言，在缺氧條件下進(jìn)行的熱分解可以減少NOx和SOx的排放，并避免煤煙的產(chǎn)生。然而，常規(guī)的熱分解常常因?yàn)榧訜釡囟炔粔蚨鵁o(wú)法完全分解，若采用微波加熱，溫度會(huì)穩(wěn)定上升，很快達(dá)到2000℃。而且采用微波加熱處理廢舊輪胎還能實(shí)現(xiàn)橡膠材料的再利用并回收能源。英國(guó)的一些工廠利用微波加熱技術(shù)，將廢舊輪胎橡膠進(jìn)行軟化處理，使橡膠分子結(jié)構(gòu)中的CC鍵和CS鍵斷裂，從而回收了36%的C（包括高質(zhì)量的活性炭和石油烴等其他碳化產(chǎn)品），殘余的甲烷、氫氣等還可用于系統(tǒng)的加熱。該加熱處理過(guò)程，必須在嚴(yán)格封閉的條件下進(jìn)行，避免產(chǎn)生二惡英、油煙和飛灰。

　　2.4　電子垃圾的處理

　　近年來(lái)，從計(jì)算機(jī)、汽車、電話、電視和其他產(chǎn)品上丟棄的電子部件和印刷線路板每年有數(shù)百萬(wàn)件。對(duì)這些電子垃圾常規(guī)的處理是填埋，結(jié)果滲析出有害金屬，污染地下水。

　　為此Florida大學(xué)D.E.Clark教授研究開發(fā)了微波銷毀印刷線路板回收貴金屬的技術(shù)。該技術(shù)是將壓碎的廢電路板放入一個(gè)熔融石英坩堝中，在一個(gè)內(nèi)壁襯有耐火材料的微波爐中加熱30～60min,其中的有機(jī)物，如苯和苯乙烯等揮發(fā)出來(lái)，被載氣（壓縮空氣）帶出第1個(gè)微波爐，進(jìn)入第2個(gè)微波爐被分解。剩下的物質(zhì)在1000℃以下焦化，然后將微波爐功率升高，剩余物（絕大多數(shù)為玻璃和金屬）在1400℃的高溫下熔化，形成一種玻璃化物質(zhì)。將這種物質(zhì)冷卻后，金、銀和其他金屬就以珠狀分離出來(lái)，可回收用作金屬冶煉的原料。余下的玻璃化產(chǎn)物則可回收作建筑材料。

　　微波技術(shù)處理電子垃圾，可將廢棄物體積減少50%,處理過(guò)程中無(wú)需使用任何添加劑，不會(huì)造成二次污染，最終的玻璃化產(chǎn)物，可將有害成分牢牢地包固在其中，不會(huì)造成滲漏，可回收利用其中的貴金屬，因而處理成本低。

　　2.5　建筑垃圾的回收

　　建筑垃圾是在施工建設(shè)過(guò)程中或舊建筑物維修、拆除過(guò)程中產(chǎn)生的，主要含有砂漿、混凝土、磚石、土樁頭、金屬以及裝飾裝修產(chǎn)生的廢料和包裝材料等廢棄物。據(jù)估計(jì)[18],我國(guó)每年僅施工建設(shè)所產(chǎn)生的建筑廢渣就有4000萬(wàn)t。因此，綜合利用建筑垃圾是節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)的有效途徑。

　　據(jù)報(bào)道，微波技術(shù)是回收再利用建筑垃圾的有效方法。

　　美國(guó)CYCLEAN公司采用微波技術(shù)可100%地回收利用建筑垃圾，使舊瀝青路面料再生，再生后的瀝青路面料的質(zhì)量與新拌瀝青路面料相同，而成本降低了1/3,同時(shí)節(jié)約了垃圾清運(yùn)和處理等費(fèi)用。利用微波技術(shù)回收建筑垃圾，不僅解決了常規(guī)處理方法如堆肥、焚燒、填埋等易造成的二次污染、投資大、占地面積大等問(wèn)題，而且可使廢物資源化。

　　3　結(jié)語(yǔ)

　　微波的發(fā)展還表現(xiàn)在應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。微波的最重要應(yīng)用是雷達(dá)和通信。雷達(dá)不僅用于國(guó)防，同時(shí)也用于導(dǎo)航、氣象測(cè)量、大地測(cè)量、工業(yè)檢測(cè)和交通管理等方面。通信應(yīng)用主要是現(xiàn)代的衛(wèi)星通信和常規(guī)的中繼通信。射電望遠(yuǎn)鏡、微波加速器等對(duì)于物理學(xué)、天文學(xué)等的研究具有重要意義。毫米波微波技術(shù)對(duì)控制熱核反應(yīng)的等離子體測(cè)量提供了有效的方法。微波遙感已成為研究天體、氣象和大地測(cè)量、資源勘探等的重要手段。微波在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等方面的研究，以及微波在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的研究和發(fā)展已越來(lái)越受到重視（見微波應(yīng)用、微波能應(yīng)用、微波醫(yī)學(xué)應(yīng)用等）。 利用微波技術(shù)處理固體廢棄物具有快速高效、操作簡(jiǎn)單、能耗少、成本低、資源回收利用率高等特點(diǎn)，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。然而國(guó)內(nèi)對(duì)微波技術(shù)在固體廢棄物處理方方面的應(yīng)用研究起步較晚，而且目前的工作大多限于實(shí)驗(yàn)室研究水平，工業(yè)化應(yīng)用較少。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高和微波技術(shù)的進(jìn)一步完善，以及用于污染控制領(lǐng)域的微波設(shè)備的研制開發(fā)等，微波技術(shù)將會(huì)在固體廢棄物的處理乃至整個(gè)污染控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。