垃圾焚烧发电厂渗滤液处理站污泥危险特性研究

汤鹏

（南京致行环境科技有限公司，江苏南京210019）

垃圾焚烧发电厂在营运的过程中会产生一定的渗滤液等废水。通常，垃圾焚烧发电厂均配有废水处理站，而废水处理过程中会产生一定的污泥。由于垃圾渗滤液中含有重金属等有害物质，在经过处理之后，有害物质会迁移至污泥当中，使污泥存在一定的危险性。对于该部分污泥的属性，在《国家危险废物名录》（2016年版）中并未明确，即便是在最新发布即将实施的《国家危险废物名录》（2021年版）中也未进行明确。按照我国危险固废的要求，危险废物应委托具有相应类别的资质单位处理，产废单位不可随意处置危险废物。在不确定污泥属性的情况下，为污泥的合理处置带来了一定的障碍。同时，该部分污泥具有产生量大的特点，如作为危险废物处置，对企业来说也是一笔不小的费用。因此，现实工作中有必要对该部分固废的属性进行确认。

通过介绍一例垃圾焚烧发电厂渗滤液废水处理站污泥属性鉴定的案例，为相关人员提供参考。

1 污泥来源分析

垃圾焚烧发电厂废水处理站处理的废水有垃圾渗滤液、生活污水、冲洗废水。废水处理站设计处理规模1 500 m3/d，处理工艺见图1。

图1 废水处理站污水处理工艺

待鉴别污泥来自于初沉池、高效厌氧罐和反硝化/硝化工序，产生量为1.66 万t/a。该污水处理站实际处理量为：非雨季垃圾渗滤液450 m3/d（雨季900 m3/d）、冲洗废水189 m3/d、生活污水17.7 m3/d。可见，该污水处理站处理的废水中，垃圾渗滤液占比较高。

焚烧发电厂渗滤液的水质特征[1]：

（1）污染物种类复杂，包含有机污染物、各类金属和植物营养素等；（2）COD、BOD5等有机污染物浓度高，氨氮浓度高，氨氮含量占总氮的90%以上。（3）金属含量较高。除铁、锌等金属离子外，还可能含有汞、铬、镉、铅、砷等多种有毒有害重金属。

2 工作思路

环保管理工作中对危险固废的判定路线是：先依照《固体废物鉴别标准-通则》（GB 34330—2017）判别是否属于固废，然后根据《国家危险废物名录》判别是否属于危险废物。如未归入名录之中，但不排除其具有危险特性，应按照相关规范对其危险特性进行鉴定。经鉴别具有危险性，则按照危险废物管理，如不具有危险特性，则按照一般固废管理。

根据《固体废物鉴别标准-通则》（GB 3433—2017）4.3 条[2]，“水净化和废水处理产生的污泥及其他废弃物质”属于固体废弃物。根据《国家危险废物名录》（2016年版），污泥类别在名录中并未明确。但由于其中可能含有重金属等有害物质，需鉴别后确认。

整个鉴别工作依照《危险废物鉴别技术规范》（HJ 298—2019）[3]进行，首先判断危险特性，在排除部分危险特性的情况下，选择不能排除的危险特性进行采样分析，按照相应危险特性的鉴别标准，判别是否属于危险固废。

3 特性选择

按照鉴别规范，应考虑腐蚀性、反应性、易燃性、浸出毒性、急性毒性、毒性物质含量6 大特性，如满足其中一项标准，则可判定为危险废物。鉴别开始前，首先对危险特性进行初判，排除不具有的危险特性，对不能排除的特性进行鉴别。

3.1 腐蚀性

依据《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》（GB 5085.1—2007）[4]，结合污水处理过程及材料，污泥可能具有腐蚀性，需鉴别腐蚀性。

3.2 反应性

依据《危险废物鉴别标准 反应性鉴别》（GB 5085.5—2007），结合污水处理过程及材料，初步判断污泥不具有爆炸性质，不属于废弃氧化剂或有机过氧化物，与水或酸接触不产生易燃、有毒气体，故不需要进行反应性鉴别监测。

3.3 易燃性

依据《危险废物鉴别标准 易燃性鉴别》（GB 5085.4—2007），结合污水处理过程及材料，初步判断废活性炭在标准温度和压力（25 ℃，101.3 kPa）下不会因摩擦或自燃性燃烧而起火，因此不需要进行易燃性鉴别。

3.4 浸出毒性、急性毒性、毒性物质含量

依据《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）[5]、《危险废物鉴别标准 急性毒性初筛》（GB 5085.2—2007）[6]和《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》（GB 5085.6—2007）[7]，结合污水处理过程及材料，污泥经过物化、生化处理后有机物含量较少，主要为重金属等无机物质，可能具有毒性，因此需要对浸出毒性、急性毒性、毒性物质含量进行鉴别。

综上，对于该部分污泥，不需鉴别反应性和易燃性，仅需选择腐蚀性、浸出毒性、急性毒性、毒性物质含量四个特性进行鉴别。

4 鉴别指标及标准

依据各特性鉴别标准，各特性的鉴别指标及标准如下。

4.1 腐蚀性

pH 值；pH 值≥12.5 或者≤2.0 属于危险固废。

4.2 浸出毒性

由于污泥中重点关注重金属等无机物质，故将标准规定的16 种无机元素及化合物指标均纳入鉴别指标。考虑到生活垃圾成分中可能含有半挥发性有机物邻苯二甲酸酯类、苯并芘、五氯酚等，故将邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、苯并芘、五氯酚及五氯酚钠（以五氯酚计）纳入浸出毒性鉴别。通过前期对污泥的定性分析，其中无特征挥发性有机物和有机农药类，故不对挥发性有机物和有机农药类作进出毒性鉴别。

各指标标准为：铍＞0.02 mg/L、总铬＞15 mg/L、镍＞5 mg/L、铜＞100 mg/L、锌＞100 mg/L、硒＞1 mg/L、总银＞5 mg/L、镉＞1 mg/L、钡＞100 mg/L、铅＞5 mg/L、六价铬＞5 mg/L、烷基汞不得检出（指甲基汞＜10 ng/L、乙基汞＜20 ng/L）、汞＞0.1 mg/L、砷＞5 mg/L、氰化物＞5 mg/L、无机氟化物（不包括氟化钙）＞100 mg/L、五氯酚及五氯酚钠（以五氯酚计）＞50 mg/L、苯并芘＞0.000 3 mg/L、邻苯二甲酸二丁酯＞2 mg/L、邻苯二甲酸二辛脂＞3 mg/L。

4.3 急性毒性

口服毒性半致死量LD50（≤200 mg/kg）、皮肤接触毒性半致死量LD50（≤1 000 mg/kg）和吸入毒性半致死浓度LC50（≤10 mg/L）。

4.4 毒性物质含量

根据对垃圾渗滤液的分析以及污泥的有机物定性分析，选取《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》（GB 5085.6—2007）附录A 中的氯化汞，附录B 中甲酚、邻苯二甲酸二乙基己酯、锰，附录C 中氯化镉、铍、砷酸及其盐，附录D 中的苯并芘，附录E 中的邻苯二甲酸二丁酯，作为毒性物质含量鉴别指标。

鉴别标准为：氯化汞含量≥0.1%、苯并芘含量≥0.1%、邻苯二甲酸二丁酯含量≥0.5%、氯化汞+甲酚+邻苯二甲酸二乙基己酯总含量≥3%、氯化汞/0.1%+甲酚/3%+邻苯二甲酸二乙基己酯/3%+锰/3%+氯化镉/0.1%+铍/0.1%+砷酸及其盐/0.1%+苯并芘/0.1%+邻苯二甲酸二丁酯/0.5%≥1。

5 采样要求

污泥的采样方法、部位、份样数等，按照《工业固体废物采样制样技术规范》（HJ/T 20—1998）以及《危险废物鉴别技术规范》（HJ 298—2019）执行。采样时，垃圾焚烧炉运行正常，处理负荷达到75%以上，污水处理设施运行正常。

污泥采样点为污泥脱水间，样品为脱水后的干污泥，按照一定时间间隔采集污泥样品，每次出泥时在不同出泥处采集的样品混合后作为一个分样。

依照鉴别规范，固体废物量q＞1 000 时，最小份样数为100，原始颗粒最大粒径d＞1.0 时，样品的份样量为2 000 g。

污泥份样数以一个月内的产生量（q=1 383 t）为依据，共采样8 天，每天9：30—16：30 每0.5 h 采集1 次，每天共采集14 个份样，共计112 个份样，每个工作日采集的所有份样根据要求制成一个大样。

若8 个样品中有3 个或3 个以上样品中任何一项检测指标超标，则可判定该污泥为危险废物。

6 固废鉴别结果

6.1 腐蚀性

8 个样品的腐蚀性鉴别结果见图2。

图2 腐蚀性检测结果统计图

根据监测，8 个样品的pH 值检测结果在7.09～7.80，均在腐蚀性鉴别标准范围（pH 值≥12.5 或pH值≤2.0）之外。

6.2 浸出毒性

8 个样品的浸出毒性结果见表1。

表1 浸出毒性结果汇总表mg/L

根据检测，8 个样品中，1 个样品中检出甲基汞，其余样品中均未检出。各样品的其他检测指标均满足《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）浸出毒性标准限值要求。

6.3 急性毒性

急性毒性的鉴别结果见表2。

表2 急性毒性和毒性物质含量鉴别结果

根据检测，8 个样品的LD50（经口）、LD50（经皮）、LC50（吸入）检测指标均满足《危险废物鉴别标准 急性毒性初筛》（GB 5085.2—2007）标准限值要求。

6.4 毒性物质含量

毒性物质含量检测结果见表3。

从表3可以看出，8 个样品的毒性物质含量指标符合《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》（GB 5085.6—2007）要求。

表3 毒性物质含量检测结果统计%

7 鉴别结论

通过鉴别表明，被检测8 个污泥样品中，有1 个样品（样品3）浸出液中检出甲基汞，超出了《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）要求。其余7 个样品的腐蚀性pH 值，浸出毒性中铍、总铬、镍、铜、锌、硒、总银、镉、钡、铅、六价铬、烷基汞、汞、砷、氰化物、无机氟化物（不包括氟化钙）、五氯酚及五氯酚钠（以五氯酚计）、苯并芘、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、急性毒性中经口摄入毒性LD50、经皮肤接触毒性LD50和吸入毒性LC50值，毒性物质含量中甲酚+邻苯二甲酸二乙基己酯+锰的总含量、氯化镉+铍+砷酸及其盐（以砷酸钠计）的总含量、氯化汞含量、苯并芘含量、邻苯二甲酸二丁酯含量、氯化汞/0.1%+甲酚/3%+邻苯二甲酸二乙基己酯/3%+锰/3%+氯化镉/0.1%+铍/0.1%+砷酸及其盐/0.1%+苯并芘/0.1%+邻苯二甲酸二丁酯/0.5%的值均符合相应鉴别标准的要求。

根据《危险废物鉴别技术规范》（HJ 298—2019）中的超标份样下限值规定，监测的8 个份样中有6 个或6 个以上样品所有监测指标均达标，即可判定不属于危险固废。因此，本案的污水处理站污泥不属于危险固废。

8 管理建议

对于垃圾焚烧发电厂而言，渗滤液处理站污泥产生量大，为了更好地促进固体废物循环利用，通过鉴别属性，可以为产废单位寻求合理的处理方式。对于垃圾发电厂而言，可以利用自身技术优势和条件，将污泥纳入焚烧炉与生活垃圾一起焚烧处理。

对于同类企业产生的污泥，由于产污特点具有一定的相似性，符合条件者可参照鉴别结论，将其按一般固废管理。