催淚彈藥劑銷毀可行性方法選擇

呂琦華，劉祿勝，劉一粟

(武警工程大學 a.裝備運輸系;b.科研部，西安 710086)

催淚彈是防暴執勤中使用數量最多、使用最廣泛的防暴彈藥。根據彈藥儲存規律，每年都有數量不等的催淚彈報廢，需要安全銷毀處理。如果銷毀方法選擇不當，將會給環境、社會帶來嚴重的安全隱患。而現階段，還沒有關于廢舊催淚彈銷毀的理論研究和相關的銷毀設備，采取什么樣的方法銷毀廢舊催淚彈，實現上級“不傷一人，不留隱患”的防暴彈藥處廢工作的安全目標，是一個亟待解決的問題。化學處理方法、堆肥法和焚燒法是現階段最常用的廢舊彈藥處理方法，但催淚彈不同于軍用彈藥，軍用彈藥的銷毀方式不一定使用于催淚彈，只能根據它的裝藥特點選用合適的方法。

1 化學處理方法

在一定條件下能與某些化學藥品發生分解與化合后而失去燃燒和爆炸性能的物品，均可用化學處理方法。催淚彈藥劑是由多種有機物和無機物混合加工而成，其中含有的多種原料在市場上的售價很高，而且某些組分的生產也很困難，是高耗費產品，如催淚彈藥劑中的刺激劑CS。針對這一特點，可以采用化學提取有效成分的方法來處理廢舊催淚彈藥劑，即廢藥經過酸、堿的降解，變成小分子有機化合物，然后再用溶劑分離提取有價值的組分，集中處理剩下的組分，如果使用得當，可以批量處理廢舊催淚彈藥劑，還可以回收大量有價值的組分，從循環利用和經濟上達到最優化。

通過分析催淚彈主裝藥柱的藥劑成分在溶劑中的溶解情況(見表1)，決定按照如下方案進行試驗。第1 步向藥柱(粉碎后的藥柱)中加入乙醇，可以溶解PVAC 和松香，過濾;第2 步向濾出固體中加水，溶解蔗糖和氯酸鉀，過濾;第3 步向濾出固體中加酸，溶解碳酸鎂，過濾得到固體即為CS。具體試驗流程見圖1。

試驗結果:加入乙醇有效溶解去除了PVAC 和松香，藥粒呈現疏松狀，硬度降低，溶解效果較好。過濾后，向濾出固體中加水，溶解較明顯，過濾，稱取濾出固體質量，減少較明顯，可見蔗糖和氯酸鉀溶解較充分。向濾出固體中加酸，反應劇烈，液體中有大量氣泡生成。可見，該方案效果明顯，可以達到預期目的。

表1 催淚彈藥柱各組分在幾種試劑中的溶解情況

圖1 提取藥劑試驗流程

2 堆肥處理方法

微生物的代謝過程可以實現物質的轉化，將這一過程應用于廢棄物的治理，就能將廢物轉化為無害或者有用的物質。通過微生物的代謝過程同樣可以將廢舊催淚彈藥劑轉化成無害的產物。催淚彈藥劑大多是含有碳、氫、氧、氮等元素的有機物質，它可以作為微生物的營養而被消耗掉。堆肥法技術是一種受控生物降解廢物的技術，它是利用熱核耐熱菌的共同作用來降解有機物，該方法所需的基本材料是耐熱菌和含有碳、氮的有機物。

試驗目的:運用堆肥法處理催淚彈廢棄藥柱，觀察堆肥法處理廢棄藥劑的效果。

試驗儀器和原料:催淚彈廢棄藥柱8 枚(加工成直徑0.5 cm顆粒)，干苞谷稈、蔬菜葉、糖、木屑、樹葉等(10 kg)，干牛糞(3 kg)，水，含粘土約為2%、有機物約為1%、pH 值為6 ～7 的細砂(10 kg)，溫度計。

試驗方法:

1)先將干苞谷稈切成40 cm 小段，與菜葉、糖、木屑、樹葉和干牛糞混合，加入適量水，曝氣2 d，制成堆肥基料。

2)把細砂在空氣中干燥，用2 mm 篩去除土塊、石塊和草木物等，把藥劑顆粒加入細砂載體中混合制成沉淀物。

3)把制造好的堆肥基料與含有廢棄藥劑的沉淀物進行混合，加入適量的水，制成堆肥，放入事先挖好的坑中(長×寬×深=1 m×0.5 m×0.5 m)，并適當的翻動，如圖2 ～5。

4)堆肥2 個月，每隔3 d 觀察1 次，測量、記錄肥堆溫度、顏色、氣味等的變化。

試驗記錄:肥堆溫度的變化情況見表2，在堆肥試驗中，剛開始幾天，坑內物質顏色無明顯變化，可以聞到糞便的氣味;經過約半個月，肥堆顏色逐漸變黑，臭味變淡，肥堆表面開始有熱氣散發;1 個月后，顏色基本變黑，臭味很小，表面有熱氣，翻開肥堆，里面有大量熱氣溢出;經過約48 d，漚肥基本結束，幾乎聞不到臭味，肥堆溫度開始回落。催淚彈藥柱表面變得松散，內部變化不大。

表2 肥堆溫度變化情況

試驗結果:由于沒有專門工具定量測定堆肥效果，只能從肥堆的溫度、顏色及氣味等的變化來衡量堆肥效果。從三者的變化情況來看，基本與理論符合。同時，肥堆中的藥柱雖有一定變化，但可能是受溫度、濕度的影響而自然揮發的作用，無法確定微生物對其的降解轉化作用。可見，直接用堆肥法降解藥柱效果不理想。

3 焚燒法

物質的燃燒過程是物態和組分發生變化的過程，經過統計，焚燒法處理廢棄物后的廢物量可以減少90%。廢棄物中的有機物經焚燒后成為二氧化碳、一氧化碳、水以及硫的氧化物排出。可以看出，焚燒過程是消除無用物質和清除有害物質的重要手段。

試驗目的:用焚燒法處理催淚彈藥劑，觀察在不同條件下的藥柱焚燒效果，驗證高溫火焰能氧化分解催淚彈藥劑中的刺激劑。

試驗原理:催淚彈藥柱中的催淚劑在高溫(1000 ℃)焚燒下能夠被氧化分解，失去刺激性。

試驗儀器和原料:汽油噴燈，催淚劑藥劑。

試驗方法:

1)在空曠的地上鋪好并點燃4 枚催淚彈藥柱，觀察藥柱燃燒情況和煙氣狀況。

2)在相同條件下，用汽油噴燈(≥1000 ℃)焚燒催淚彈藥柱。觀察記錄藥柱焚燒效果和產生的煙氣情況(見圖2、3)。

試驗記錄:試驗結果見表3。

試驗結論:從藥柱的燃燒狀態和煙氣情況可以看出，在2 種焚燒條件下，藥柱焚燒效果存在差異。在藥柱自身燃燒的情況下，由于燃燒溫度低，只能把藥劑中的催淚劑升華釋放，使部分催淚劑氧化分解，所以產生黑白相間煙氣，具有強烈刺激性。在汽油噴燈的高溫焚燒下，催淚彈藥劑被焚燒后基本喪失刺激作用。這說明，高溫焚燒能使藥劑中的刺激劑氧化分解，破壞其作用基團。

表3 催淚劑藥柱焚燒效果變化情況

4 結論

1)化學處理方法中必須使用到很多化學試劑，如鹽酸、乙醇等，這些試劑本身就是危險品，極易腐蝕或燃燒，這就無疑增加了處廢工作的危險系數，給整個工作帶來困難。再次，在提取出廢舊催淚彈藥劑的有效成分后，必然會遺留下操作過程中所產生的其他廢棄溶液。這些溶液具有很大的環境危害性，容易造成二次污染。

2)堆肥法卻需要大面積的土地作為銷毀場地，在土地日益緊張的今天，這無疑給該方法的推廣帶來困難。另外，堆肥法受季節、溫度、濕度、PH 值的影響較大，且處理周期長，在處理過程中，可能會受到外界因素的影響而造成處理不徹底，留下安全隱患，產生的廢水也可能傾入地下，對地下水造成難以挽回的污染。

3)焚燒爐焚燒法銷毀催淚彈藥劑，不但減少了工藝流程，增加了處理藥劑效率和安全性，并且焚燒爐焚燒法占地面積小，不受地理條件、季節、天氣等因素的影響。由于焚燒殘渣、飛灰和廢氣處理技術的開發應用，能讓焚燒過程產生的廢氣排放到空氣中的有毒物質大大減少，使廢氣的排放達到國家相關標準，降低處廢工作二次污染的程度。

從以上分析可以得出，焚燒爐焚燒法雖有缺點，但與原理上可行的其他幾種方法相比，優勢明顯，采用恰當的技術及設備，可以將煙氣排放污染物降至最低，達到國家規定的排放標準，是適合催淚彈藥劑的銷毀方式。

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