河南省危險廢物處置技術(shù)的分析與研究

宋波，趙述彬

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

河南省危險廢物處置技術(shù)的分析與研究

宋波1，趙述彬2

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

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

危險廢物;處置技術(shù);選擇

危險廢物，是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的固體廢物［1］。危險廢物具有毒性、易燃、易爆炸、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)性和傳播性等特點，會對環(huán)境和人類健康造成嚴重危害。如果危險廢物處置不當，不僅會直接危害人類的健康乃至生命，還會在大氣、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，危險廢物的污染危害具有長期性、隱蔽性、難逆轉(zhuǎn)性的特征。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，尤其是一些地區(qū)的粗放型經(jīng)濟發(fā)展模式，導(dǎo)致危險廢物的產(chǎn)量和種類不斷增加，帶來的公害也日益嚴重，危險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 危險廢物的來源

危險廢物主要包括工業(yè)源危險廢物以及社會源危險廢物。最初危險廢物多來源于工業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，人們對合成物質(zhì)性質(zhì)的有了更充分的了解，對環(huán)境問題的認識也在不斷深化，所認識到的危險廢物的種類也逐漸增多。危險廢物不再只是工業(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)活動等社會生活也成為了危險廢物的新源頭。

表1 危險廢物的來源

2 危險廢物處置技術(shù)

危險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成分的活動，或者將固體廢物最終置于符合環(huán)境保護規(guī)定要求的填埋場的活動。危險廢物處置技術(shù)根據(jù)實現(xiàn)途徑、處理方法、處理結(jié)果等分類標準可以分為不同的類別。根據(jù)實現(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)。

對于危險廢物處置技術(shù)的選擇需要考慮眾多因素:如危險廢物的組成、性質(zhì)、收集規(guī)模、安全標準、當?shù)貧夂驐l件、處理成本等。根據(jù)《河南省危險廢物規(guī)范化管理工作指南(試行)》的要求，對危險廢物的處置要以實現(xiàn)危險廢物減量化、無害化和資源化，防止產(chǎn)生二次污染為目標。目前，河南省的危險廢物處置技術(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)利用高溫使危險廢物中可燃成分分解氧化，產(chǎn)生最終產(chǎn)物CO2和H2O;危險廢物的有害成分在高溫下被氧化、熱解，以達到去除毒害的目的;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)是一種可以同時實現(xiàn)危險廢物處理減量化、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廢物。

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

據(jù)《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB18484－2001)及其他相關(guān)規(guī)定，為確保危險廢物在焚燒爐內(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℃)、足夠長的停留時間(煙氣停留時間長于2 s)和足強的湍流(即空氣與危險廢物在焚燒爐內(nèi)的充分混合)。燃燒效率大于99.9%，焚毀去除率大于99.99%，焚燒殘渣熱灼減率小于5%。焚燒過程中也會產(chǎn)生CO、NOx、HCl、SOx等氣體。它們對環(huán)境以及人類健康具有潛在的威脅，需經(jīng)過凈化處理，達到相關(guān)標準方能排放。焚燒產(chǎn)生的殘渣、煙氣處理過程中產(chǎn)生的飛灰，要按照危險廢物要求進行安全填埋處理。

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)，從而達到減輕或消除其危害性的目的。

危險廢物毒性、滲透性和遷移性經(jīng)過穩(wěn)定化/固化處理后都會大大降低，可以被安全運輸、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安全填埋場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、鉻渣等危險廢物。它不適用于所有的危險廢物，也不是危險廢物的最終處理方法，只能是做到處置危險廢物而不能完全解決危險廢物，不能從根本上消除危險廢物的毒性，在長時間雨水等的侵蝕下，固化產(chǎn)物可能會產(chǎn)生泄漏，導(dǎo)致二次污染。

2.3 物化技術(shù)

物化技術(shù)是通過對不同性質(zhì)的危險廢物采用相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)或溶劑萃取，將危險廢物轉(zhuǎn)化為非危險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廢物。此類廢物不適宜焚燒處理、固化處理，更達不到危險廢物直接填埋的入場標準，例如廢酸、廢堿、有機醫(yī)藥廢液、含油廢液、重金屬廢液以及填埋場的滲濾液等液體危險廢物、多氯聯(lián)苯和其他固態(tài)危險廢物。因此，需要事先對其進行物化處理，將有害物質(zhì)從水中分離出來，從而進行焚燒或固化處理。

物化技術(shù)具有針對性強、回收利用價值高等優(yōu)點，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。

2.4 安全填埋技術(shù)

安全填埋技術(shù)是處置危險廢物的最終手段，將經(jīng)過預(yù)處理達到入場標準的廢物根據(jù)其不同性質(zhì)分類填埋于填埋場的不同單元區(qū)域內(nèi)，壓實后覆蓋上黏土層，再用碾壓設(shè)備壓實。無論對危險廢物采取何種處置措施，其最終殘渣都需尋找適宜的場所進行填埋處理，以便將其與周圍環(huán)境隔離開，從而最大限度降低危險廢物可能造成污染和危害的風(fēng)險。

按照國家標準《危險廢物填埋污染控制標準》(GBl8598－2001)中規(guī)定的“危險廢物進入填埋區(qū)的控制限值”，根據(jù)危險廢物鑒別標準，對入場填埋的危險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)的廢物嚴禁采用填埋方式處理。

3 河南省危險廢物特點及處置技術(shù)分析

河南省作為全國農(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)濟社會快速發(fā)展的同時，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)生的危險廢物產(chǎn)量及種類不斷增加的問題。河南省危險廢物具有產(chǎn)量大、種類多、成分復(fù)雜、危害性大等特點，需要從安全性、經(jīng)濟性、技術(shù)可行性等角度出發(fā)，對不同類型的危險廢物采用不同的處置技術(shù)。針對這些特點，選取近年河南省內(nèi)主要危險廢物中較具有代表性的四類，對其處置技術(shù)進行了分析與研究。

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，標志著汽車、機械電子產(chǎn)業(yè)已成為省內(nèi)高成長性產(chǎn)業(yè)。汽車、機械電子行業(yè)發(fā)展生產(chǎn)的同時也會產(chǎn)生含有氰化物、有機磷化合物等高毒、劇毒類物質(zhì)的危險廢物。當其中氰化物和磷化物含量均較低時，可采取焚燒技術(shù)與焚燒類廢物一起焚燒處置，但需對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

含重金屬類的危險廢物，通常需要先采用穩(wěn)定化/固化技術(shù)進行處置再填埋，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，而且有些低熔點金屬還可能會氣化進入煙氣，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廢物，首先要對其進行穩(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鉻還原為毒性較低的三價鉻，之后再進行固化處理，最后送入安全填埋場填埋。

3.3 酸、堿類廢物

化工項目生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的酸、堿類危險廢物。當酸、堿類廢物濃度不高且含有較多的重金屬時，可先進行簡單的化學(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)對過濾出的殘渣進行處置，最后進行安全填埋。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。當酸、堿類廢物中廢酸濃度較高時，中和沉淀法將消耗大量藥劑，且產(chǎn)生的殘渣所占用的填埋空間也較大，此時可利用焚燒余熱對其進行蒸餾濃縮，回收利用。相對而言，酸、堿類危險廢物處理難度較低。

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、有機肥等，但因其具有一定的藥性和毒性殘留，2008年被納入《國家危險廢物名錄》。發(fā)酵制藥藥渣產(chǎn)量較大，主要成分為細胞發(fā)酵的菌絲體、壓濾過程殘渣等，成分復(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)定進行凈化處理，避免產(chǎn)生二次污染。

4 結(jié)束語

由于危險廢物的種類較多，組成成分復(fù)雜，單純采用任何一種處置技術(shù)均無法達到使危險廢物減量化、資源化和無害化的目的。應(yīng)結(jié)合河南省本地特點，根據(jù)危險廢物的組成成分、性質(zhì)及數(shù)量等具體情況，采用不同的處置技術(shù)進行綜合處理，進一步深入推進河南省危險廢物污染防治工作，積極探索符合河南省情的危險廢物處置道路，為全面推進中原經(jīng)濟區(qū)建設(shè)提供環(huán)境支撐。

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

［2］《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB18484－2001).

［3］《危險廢物填埋污染控制標準》(GB18598－2001).

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

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

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1003－3467(2012)14/16－0011－03

2012－06－21

宋波(1984－)，男，助理工程師，主要從事化工項目環(huán)境影響評價技術(shù)評估，電話:0371－60239963。