宋波，趙述彬

(1.河南省環(huán)境工程評(píng)估中心，河南鄭州450008;2.昊華宇航化工有限責(zé)任公司，河南焦作454002)

河南省危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)的分析與研究

宋波1，趙述彬2

(1.河南省環(huán)境工程評(píng)估中心，河南鄭州450008;2.昊華宇航化工有限責(zé)任公司，河南焦作454002)

闡述了危險(xiǎn)廢物及其處置的概念，介紹了常用的危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)。針對(duì)河南省危險(xiǎn)廢物的特點(diǎn)，對(duì)目前省內(nèi)幾種主要的危險(xiǎn)廢物所采用的處置技術(shù)進(jìn)行了分析與研究。

危險(xiǎn)廢物;處置技術(shù);選擇

危險(xiǎn)廢物，是指列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的固體廢物［1］。危險(xiǎn)廢物具有毒性、易燃、易爆炸、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)性和傳播性等特點(diǎn)，會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重危害。如果危險(xiǎn)廢物處置不當(dāng)，不僅會(huì)直接危害人類的健康乃至生命，還會(huì)在大氣、土壤、水體等自然環(huán)境中遷移、滯留、轉(zhuǎn)化，造成持久的難以恢復(fù)的污染。因此，危險(xiǎn)廢物的污染危害具有長(zhǎng)期性、隱蔽性、難逆轉(zhuǎn)性的特征。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是一些地區(qū)的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，導(dǎo)致危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)量和種類不斷增加，帶來的公害也日益嚴(yán)重，危險(xiǎn)廢物的處理也成為了城市發(fā)展建設(shè)中急需解決的主要環(huán)境問題之一。

1 危險(xiǎn)廢物的來源

危險(xiǎn)廢物主要包括工業(yè)源危險(xiǎn)廢物以及社會(huì)源危險(xiǎn)廢物。最初危險(xiǎn)廢物多來源于工業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)合成物質(zhì)性質(zhì)的有了更充分的了解，對(duì)環(huán)境問題的認(rèn)識(shí)也在不斷深化，所認(rèn)識(shí)到的危險(xiǎn)廢物的種類也逐漸增多。危險(xiǎn)廢物不再只是工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)物，雖然其主要來源仍是工業(yè)，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活、醫(yī)療服務(wù)、商業(yè)活動(dòng)等社會(huì)生活也成為了危險(xiǎn)廢物的新源頭。

表1 危險(xiǎn)廢物的來源

2 危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)

危險(xiǎn)廢物處置是指將固體廢物焚燒和用其他改變固體廢物的物理、化學(xué)、生物特性的方法，達(dá)到減少已產(chǎn)生的固體廢物數(shù)量、縮小固體廢物體積、減少或者消除其危險(xiǎn)成分的活動(dòng)，或者將固體廢物最終置于符合環(huán)境保護(hù)規(guī)定要求的填埋場(chǎng)的活動(dòng)。危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)根據(jù)實(shí)現(xiàn)途徑、處理方法、處理結(jié)果等分類標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的類別。根據(jù)實(shí)現(xiàn)途徑可以分為焚燒技術(shù)、物化技術(shù)、穩(wěn)定化/固化技術(shù)、安全填埋技術(shù)、高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)、微波處理技術(shù)等。根據(jù)處理方法可以分為物理處理、化學(xué)處理、生物處理、熱處理和固化處理。根據(jù)處理結(jié)果可以分為預(yù)處理技術(shù)和最終處理技術(shù)。

對(duì)于危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)的選擇需要考慮眾多因素:如危險(xiǎn)廢物的組成、性質(zhì)、收集規(guī)模、安全標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、處理成本等。根據(jù)《河南省危險(xiǎn)廢物規(guī)范化管理工作指南(試行)》的要求，對(duì)危險(xiǎn)廢物的處置要以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物減量化、無害化和資源化，防止產(chǎn)生二次污染為目標(biāo)。目前，河南省的危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)主要采用了焚燒技術(shù)、物化技術(shù)、穩(wěn)定化/固化技術(shù)、安全填埋技術(shù)等。

2.1 焚燒技術(shù)

焚燒是指焚化燃燒危險(xiǎn)廢物使之分解并無害化的過程，包括富氧焚燒和催化焚燒。焚燒技術(shù)利用高溫使危險(xiǎn)廢物中可燃成分分解氧化，產(chǎn)生最終產(chǎn)物CO2和H2O;危險(xiǎn)廢物的有害成分在高溫下被氧化、熱解，以達(dá)到去除毒害的目的;重金屬成分被濃縮并轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定的灰渣和飛灰中。經(jīng)過焚燒，危險(xiǎn)廢物的體積可減少80%～90%，新型的焚燒設(shè)備可使焚燒后的廢物體積只有原來體積的5%甚至更少。同時(shí)焚燒產(chǎn)生的熱量可在余熱鍋爐中被回收利用，用來供熱或發(fā)電。焚燒技術(shù)是一種可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物處理減量化、無害化和資源化的技術(shù)，主要用于處理熱值較高、毒性較大、不易回收利用的危險(xiǎn)廢物。

適宜于焚燒的危險(xiǎn)廢物主要有:具有生物危害性的廢物;難于生物降解及在環(huán)境中持久性強(qiáng)的廢物;易揮發(fā)和擴(kuò)散的廢物;不可安全填埋的廢物;含有鹵素、鉛、汞、鉻、鋅、氮、磷或硫的有機(jī)廢物。例如廢礦物油、廢有機(jī)溶劑、醫(yī)藥廢物、醫(yī)療廢物、精(蒸)餾殘?jiān)?、農(nóng)藥廢物、廢漆渣、有機(jī)氰化物等。易爆廢物不宜進(jìn)行焚燒處理。

據(jù)《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18484－2001)及其他相關(guān)規(guī)定，為確保危險(xiǎn)廢物在焚燒爐內(nèi)均勻、完全燃燒，在焚燒過程中要有足夠高的溫度(高于1 100℃)、足夠長(zhǎng)的停留時(shí)間(煙氣停留時(shí)間長(zhǎng)于2 s)和足強(qiáng)的湍流(即空氣與危險(xiǎn)廢物在焚燒爐內(nèi)的充分混合)。燃燒效率大于99.9%，焚毀去除率大于99.99%，焚燒殘?jiān)鼰嶙茰p率小于5%。焚燒過程中也會(huì)產(chǎn)生CO、NOx、HCl、SOx等氣體。它們對(duì)環(huán)境以及人類健康具有潛在的威脅，需經(jīng)過凈化處理，達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方能排放。焚燒產(chǎn)生的殘?jiān)?、煙氣處理過程中產(chǎn)生的飛灰，要按照危險(xiǎn)廢物要求進(jìn)行安全填埋處理。

2.2 穩(wěn)定化/固化技術(shù)

穩(wěn)定化/固化技術(shù)是通過固化把危險(xiǎn)廢物固定在一種惰性的不透水的基質(zhì)中，或者將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性的物理和化學(xué)特性比較穩(wěn)定的物質(zhì)，從而達(dá)到減輕或消除其危害性的目的。

危險(xiǎn)廢物毒性、滲透性和遷移性經(jīng)過穩(wěn)定化/固化處理后都會(huì)大大降低，可以被安全運(yùn)輸、方便利用和最終處置，并且通過穩(wěn)定化/固化技術(shù)能將其制成具有高應(yīng)變能力的最終產(chǎn)品，從而使有害廢物變成無害廢物。其主要用于不能直接進(jìn)安全填埋場(chǎng)填埋的含重金屬廢物、酸堿污泥和焚燒灰渣的處理。

穩(wěn)定化/固化技術(shù)有一定局限性。最早被用來處理放射性污染物和蒸發(fā)濃縮液，也被應(yīng)用于處理電鍍污泥、鉻渣等危險(xiǎn)廢物。它不適用于所有的危險(xiǎn)廢物，也不是危險(xiǎn)廢物的最終處理方法，只能是做到處置危險(xiǎn)廢物而不能完全解決危險(xiǎn)廢物，不能從根本上消除危險(xiǎn)廢物的毒性，在長(zhǎng)時(shí)間雨水等的侵蝕下，固化產(chǎn)物可能會(huì)產(chǎn)生泄漏，導(dǎo)致二次污染。

2.3 物化技術(shù)

物化技術(shù)是通過對(duì)不同性質(zhì)的危險(xiǎn)廢物采用相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)或溶劑萃取，將危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)化為非危險(xiǎn)廢物的一種處理技術(shù)。該技術(shù)主要用于處理水分含量高，熱值低，不能直接填埋的危險(xiǎn)廢物。此類廢物不適宜焚燒處理、固化處理，更達(dá)不到危險(xiǎn)廢物直接填埋的入場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，例如廢酸、廢堿、有機(jī)醫(yī)藥廢液、含油廢液、重金屬廢液以及填埋場(chǎng)的滲濾液等液體危險(xiǎn)廢物、多氯聯(lián)苯和其他固態(tài)危險(xiǎn)廢物。因此，需要事先對(duì)其進(jìn)行物化處理，將有害物質(zhì)從水中分離出來，從而進(jìn)行焚燒或固化處理。

物化技術(shù)具有針對(duì)性強(qiáng)、回收利用價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在設(shè)備通用性差、專用設(shè)備多、處理成本較高等缺點(diǎn)。

2.4 安全填埋技術(shù)

安全填埋技術(shù)是處置危險(xiǎn)廢物的最終手段，將經(jīng)過預(yù)處理達(dá)到入場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的廢物根據(jù)其不同性質(zhì)分類填埋于填埋場(chǎng)的不同單元區(qū)域內(nèi)，壓實(shí)后覆蓋上黏土層，再用碾壓設(shè)備壓實(shí)。無論對(duì)危險(xiǎn)廢物采取何種處置措施，其最終殘?jiān)夹鑼ふ疫m宜的場(chǎng)所進(jìn)行填埋處理，以便將其與周圍環(huán)境隔離開，從而最大限度降低危險(xiǎn)廢物可能造成污染和危害的風(fēng)險(xiǎn)。

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8598－2001)中規(guī)定的“危險(xiǎn)廢物進(jìn)入填埋區(qū)的控制限值”，根據(jù)危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)入場(chǎng)填埋的危險(xiǎn)廢物分為可以直接填埋的廢物與需經(jīng)穩(wěn)定化處理后方能填埋的廢物兩大類。醫(yī)療廢物和與襯層具有不相容性反應(yīng)的廢物嚴(yán)禁采用填埋方式處理。

3 河南省危險(xiǎn)廢物特點(diǎn)及處置技術(shù)分析

河南省作為全國(guó)農(nóng)業(yè)第一大省，人口第一大省，且正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，不可避免的帶來工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源、生活源各源頭所產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物產(chǎn)量及種類不斷增加的問題。河南省危險(xiǎn)廢物具有產(chǎn)量大、種類多、成分復(fù)雜、危害性大等特點(diǎn)，需要從安全性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可行性等角度出發(fā)，對(duì)不同類型的危險(xiǎn)廢物采用不同的處置技術(shù)。針對(duì)這些特點(diǎn)，選取近年河南省內(nèi)主要危險(xiǎn)廢物中較具有代表性的四類，對(duì)其處置技術(shù)進(jìn)行了分析與研究。

3.1 毒性廢物

近年來，河南省汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展，富士康企業(yè)成功入駐，標(biāo)志著汽車、機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)已成為省內(nèi)高成長(zhǎng)性產(chǎn)業(yè)。汽車、機(jī)械電子行業(yè)發(fā)展生產(chǎn)的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生含有氰化物、有機(jī)磷化合物等高毒、劇毒類物質(zhì)的危險(xiǎn)廢物。當(dāng)其中氰化物和磷化物含量均較低時(shí)，可采取焚燒技術(shù)與焚燒類廢物一起焚燒處置，但需對(duì)焚燒廢物中氰化物含量和焚燒溫度加以控制，以確保安全和避免二次污染的產(chǎn)生;也可采用解毒處理，將氰化物分解后進(jìn)行固化和安全填埋。

3.2 含重金屬類廢物

含重金屬類的危險(xiǎn)廢物，通常需要先采用穩(wěn)定化/固化技術(shù)進(jìn)行處置再填埋，以避免在最終處置后發(fā)生流失現(xiàn)象，導(dǎo)致二次污染。含重金屬類的危險(xiǎn)廢物大部分不含可燃物或可燃物含量較少，熱值很低，在焚燒過程中不僅需消耗較多輔助燃料，而且有些低熔點(diǎn)金屬還可能會(huì)氣化進(jìn)入煙氣，增加煙氣處理成本，因此不適宜采用焚燒技術(shù)。我省化工行業(yè)歷史堆存和遺留了大量的鉻渣，主要集中在義馬、鞏義、新鄉(xiāng)、滑縣、新鄭等地，遺留量約50萬t。處置鉻渣這種含重金屬類的危險(xiǎn)廢物，首先要對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定，通過加入硫酸亞鐵等還原劑的方式將毒性較大的六價(jià)鉻還原為毒性較低的三價(jià)鉻，之后再進(jìn)行固化處理，最后送入安全填埋場(chǎng)填埋。

3.3 酸、堿類廢物

化工項(xiàng)目生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的酸、堿類危險(xiǎn)廢物。當(dāng)酸、堿類廢物濃度不高且含有較多的重金屬時(shí)，可先進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)預(yù)處理，如氧化還原、中和沉淀等，之后采用穩(wěn)定化/固化技術(shù)對(duì)過濾出的殘?jiān)M(jìn)行處置，最后進(jìn)行安全填埋。預(yù)處理后的廢液亦可作為固化用水和焚燒煙氣的冷卻水使用。當(dāng)酸、堿類廢物中廢酸濃度較高時(shí)，中和沉淀法將消耗大量藥劑，且產(chǎn)生的殘?jiān)加玫奶盥窨臻g也較大，此時(shí)可利用焚燒余熱對(duì)其進(jìn)行蒸餾濃縮，回收利用。相對(duì)而言，酸、堿類危險(xiǎn)廢物處理難度較低。

3.4 發(fā)酵制藥藥渣

發(fā)酵制藥藥渣早期作為一般廢物，多用于生產(chǎn)飼料添加劑、有機(jī)肥等，但因其具有一定的藥性和毒性殘留，2008年被納入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》。發(fā)酵制藥藥渣產(chǎn)量較大，主要成分為細(xì)胞發(fā)酵的菌絲體、壓濾過程殘?jiān)?，成分?fù)雜且含藥物成分，不適宜采用穩(wěn)定化、物化、安全填埋等處置技術(shù)。目前，采取焚燒技術(shù)處置是最佳的選擇。由于發(fā)酵制藥藥渣含水率較高，在焚燒前需進(jìn)行烘干，烘干過程中產(chǎn)生的惡臭氣體及焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣也需按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行凈化處理，避免產(chǎn)生二次污染。

4 結(jié)束語

由于危險(xiǎn)廢物的種類較多，組成成分復(fù)雜，單純采用任何一種處置技術(shù)均無法達(dá)到使危險(xiǎn)廢物減量化、資源化和無害化的目的。應(yīng)結(jié)合河南省本地特點(diǎn)，根據(jù)危險(xiǎn)廢物的組成成分、性質(zhì)及數(shù)量等具體情況，采用不同的處置技術(shù)進(jìn)行綜合處理，進(jìn)一步深入推進(jìn)河南省危險(xiǎn)廢物污染防治工作，積極探索符合河南省情的危險(xiǎn)廢物處置道路，為全面推進(jìn)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)提供環(huán)境支撐。

［1］《河南省危險(xiǎn)廢物規(guī)范化管理工作指南(試行)》［S］.河南:河南省環(huán)境保護(hù)廳，2012.

［2］《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18484－2001).

［3］《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18598－2001).

［4］郝海松，謝毅，楊林.危險(xiǎn)廢物的處置技術(shù)及綜合利用［J］.安全與環(huán)境工程2009，16(2):36－38.

［5］莊偉強(qiáng).固體廢物處理與應(yīng)用［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

X7

A

1003－3467(2012)14/16－0011－03

2012－06－21

宋波(1984－)，男，助理工程師，主要從事化工項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)評(píng)估，電話:0371－60239963。