李康敏,罗媚,李国权,丘欢生
(广州市通用新产品开发有限公司,广州 510305)
随着工业的发展,工业生产过程产生的危险废物日益增多。危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物[1]。
据有关数据,2014年全国的危险废物产量约7800万吨,查得当年的全国GDP总量636 463亿元,由此估算出2014年的危险废物产生量与GDP之间的转换系数为122.6吨/亿元GDP[2]。又查得广东省2017年GDP为8.97万亿元,则估算出广东省2017年危险废物产生量约为1099.72万t。根据目前广东省内危险废物处置单位状况,危险废物处置能力与危险废物产生量之间缺口巨大。由于利益的驱使,一些不法分子将危险废物转移运输至相对边远地区或相邻省份进行非法倾倒、填埋或利用。执法部门将违法行为查处后,须对遗留危险废物的场地及填埋场所进行清理或应急处置并修复。
具备快速清理和可接纳危险废物处理条件的场所应是首选方案。但是,被非法倾倒地往往不具备上述条件。因此应急处置及修复,就是执法部门的不二选择。应急处置及修复必须秉承遵章守法、因地制宜的原则,针对现场遗留废物的性质,选择适用的工艺技术,采取就地应急处置方式,在最短的时间内最大程度减少对周边环境的影响。
危险废物的成分复杂,多为混合物,物化性质和纯物质相比有所改变。因此必须做详细的危险废物鉴定分析,然后针对各种危险属性,制定不同的处理处置方案。例如,危险废物和周边土壤检测腐蚀性指标pH小于2时,则首先需要考虑调节pH的工艺方法。
危险废物非法倾倒和填埋时间的跨度不同。危险废物产生的时间不一样,因此导致倾倒填埋的时间不同。一些新的废弃物和旧的废弃物混合填埋在一起,旧的废弃物由于长期暴露或长期填埋,与空气、水和周围介质发生反应,容易改性,对周边环境的影响也较为严重。因此,必须采取新旧废弃物分开进行鉴别分析,以制定相对应的处置方法。
危险废物多倾倒在边远地区,地形复杂,交通运输极为不便,施工条件极为恶劣。因此,必须进行详细的场地调查,包括污染场地的调查、周边场地的调查。污染场地除了对污染程度进行调查分析,还需要对施工条件进行摸查。这是因为对危险废物处置及场地修复需要大型机械到场,安装调试也需要水电的到位,同时现场须具备施工人员的生活条件。周边场地的调查,要特别注意周边存在的敏感点区域,如河流、湖泊、饮用水水源、基本农田和生态保护林等。
危险废物的处置方式可选择转移处理及就地处理。但由于大多数危险废物处置项目从发现到实施已对环境造成影响,时间紧迫,且危险废物的再转移,在运输、接收单位方面存在二次污染及监管的风险,转移处理的经济可行性分析也不是最优,因而采取有效的就地处理方式是较佳的选择。
焚烧可以有效破坏废物中的有毒有害有机废物,减少废物的体积和质量,有利于废物的最终安全处置,是实现危险废物减量化、无害化的最快捷、最有效的技术。国内外的危险废物焚烧技术也较成熟,多采用旋转窑焚烧炉、液体喷射焚烧炉、热解焚烧炉等。其中旋转窑焚烧炉是目前用于焚烧处理工业危险废物的主流炉型。
水泥旋转窑和轻骨料旋转窑协同处理危险废物,也是发达国家焚烧处理工业危险废物的重要处理设施。目前在我国也有多家水泥生产企业取得危险废物协同处理的许可。
填埋是危险废物最终的处置方式,为了保证填埋的长期安全性,危险废物必须经过预处理。对于非可燃危险废物,根据来源及性质,分为含重金属废物、酸碱性废物等,另外还有焚烧产生的飞灰、废水污泥等。危险废物的固化/稳定化是相当关键的环节,其是通过化学或物理方法,使有害物质转化为物理化学特性更加稳定的惰性物质,降低其有害成分的浸出率,或使之具有足够的机械强度,从而满足最终处置的要求。
飞灰类废物可采用水泥、石灰或药剂稳定化处理;对于酸性、碱性废物可根据酸碱性,采用中和技术对其进行稳定化预处理;重金属废物一般采用水泥固化的办法;无机废水污泥应对其进行脱水处理,降低含水率,以达到进入填埋场的标准要求。
安全填埋是固体废物最终处置的主要方法,目前运用的较广泛和成熟。安全填埋要求在选址、入场、排水、防渗、覆盖、封场等方面采用严格的标准。随着环保标准的提高和技术的进步,填埋场的防渗措施已发展到采用复合防渗层结构。利用黏土防渗层和高分子合成材料防渗层的协同作用,不但可以有效防止渗滤液的泄漏,还可以在一旦产生渗漏时自动封闭[3]。
广西壮族自治区博白地区发现危险废物1800m3(沥青、废油和废酸混合物),污染场地面积3000m2;主要成分为废矿物油(HW08)、废酸(HW34)。应急处置修复要求为:在现场就地处理危险废物后,固化、填埋并复绿。项目实施之前对外运处理及就地处理进行了比选,就地处理的成本为外运处理的六分之一,处理周期较短,且就地处理风险较可控,因此选择就地处理方式。
处理工艺流程图
对于这种酸性含油危险废物的处理,经取样分析及现场调查后,确定实质上是对废矿物油(HW08)、废酸(HW34)的处理。
首先采用石灰与胶体状的沥青或油渣进行混合中和硬化,处理到物质浸出液为碱性。再将硬化后的沥青石灰硬块挖掘输送至破碎机进行破碎;针对废物中的矿物油,破碎后的混合物料传送至气化转炉(危险处理专用设备)进行加热气化使矿物油及部分沥青分解,进行减量化处理。气化后的残渣主要成分为石灰、高岭土、沥青等,不属于危险废物范畴,为一般工业废物。然后按照一定的比例加入石灰、水泥等固化剂进行固化。利用当地的条件,制成永久性封闭混凝土池,进行就地无害化填埋,全部完成后混凝土浇筑上盖,制成永久性混凝土顶盖,再覆土绿化。固化体pH为6~9,为非危险废物。
原受污染场地在清理后再进行客土填埋、加药固定(pH为6~9)及复绿等修复措施。固化池内建成防渗系统、排渗系统。项目完成后,当地生态环境部门对该项目进行了定期跟踪监测。
根据该项目实施前的检测报告,其采样的10个样品中沥青的含量平均为715×103mg/kg;样品的pH平均值为1.75。处理后的检测结果见下表。
处理后的检测结果表
处理后检测的总石油烃平均为8.7×103mg/kg,固化物pH平均值为8.66。检测分析结果:1)计算得沥青、矿物油去除率为98.76%;2)废物中和处理后已不属于危险废物。
该项目实施后,原址范围内已无危险废物残留,对固化物进行检测pH为6~9,总石油烃已符合要求,并实现了减量化、无害化、稳定化,固化后进行测试已不属于危险废物类别。控制了环境风险,彻底消除了其存在的环境安全隐患。由于对周围环境已无影响,原址已使用客土填埋并植树,恢复了原状。
类似的其他应急处理项目也已在广西壮族自治区陆川等地实施并验收,效果良好。
(1)采用焚烧技术对危险废物进行预处理是目前最有效的减量化、无害化的方法。
(2)严格按照国家有关法规标准进行就地处理处置危险废物,可极大程度减少二次污染,并可在较短的时间内有效处理,处理费用也较少。
(3)该项目取材方便,处置方法简单易行。通过实际应用检验,可对其他类似项目起到借鉴作用。
(4)由于一些非法填埋的危险废物是无主的,已无法溯源,因此建议当地政府成立相应的环境应急处置修复基金,可对快速应对,优先解决危险废物处置及污染场地的修复问题,应对无法追溯而带来的环境影响。