垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理站污泥危險特性研究

湯鵬

（南京致行環(huán)境科技有限公司，江蘇南京210019）

垃圾焚燒發(fā)電廠在營運的過程中會產(chǎn)生一定的滲濾液等廢水。通常，垃圾焚燒發(fā)電廠均配有廢水處理站，而廢水處理過程中會產(chǎn)生一定的污泥。由于垃圾滲濾液中含有重金屬等有害物質，在經(jīng)過處理之后，有害物質會遷移至污泥當中，使污泥存在一定的危險性。對于該部分污泥的屬性，在《國家危險廢物名錄》（2016年版）中并未明確，即便是在最新發(fā)布即將實施的《國家危險廢物名錄》（2021年版）中也未進行明確。按照我國危險固廢的要求，危險廢物應委托具有相應類別的資質單位處理，產(chǎn)廢單位不可隨意處置危險廢物。在不確定污泥屬性的情況下，為污泥的合理處置帶來了一定的障礙。同時，該部分污泥具有產(chǎn)生量大的特點，如作為危險廢物處置，對企業(yè)來說也是一筆不小的費用。因此，現(xiàn)實工作中有必要對該部分固廢的屬性進行確認。

通過介紹一例垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液廢水處理站污泥屬性鑒定的案例，為相關人員提供參考。

1 污泥來源分析

垃圾焚燒發(fā)電廠廢水處理站處理的廢水有垃圾滲濾液、生活污水、沖洗廢水。廢水處理站設計處理規(guī)模1 500 m3/d，處理工藝見圖1。

圖1 廢水處理站污水處理工藝

待鑒別污泥來自于初沉池、高效厭氧罐和反硝化/硝化工序，產(chǎn)生量為1.66 萬t/a。該污水處理站實際處理量為：非雨季垃圾滲濾液450 m3/d（雨季900 m3/d）、沖洗廢水189 m3/d、生活污水17.7 m3/d。可見，該污水處理站處理的廢水中，垃圾滲濾液占比較高。

焚燒發(fā)電廠滲濾液的水質特征[1]：

（1）污染物種類復雜，包含有機污染物、各類金屬和植物營養(yǎng)素等；（2）COD、BOD5等有機污染物濃度高，氨氮濃度高，氨氮含量占總氮的90%以上。（3）金屬含量較高。除鐵、鋅等金屬離子外，還可能含有汞、鉻、鎘、鉛、砷等多種有毒有害重金屬。

2 工作思路

環(huán)保管理工作中對危險固廢的判定路線是：先依照《固體廢物鑒別標準-通則》（GB 34330—2017）判別是否屬于固廢，然后根據(jù)《國家危險廢物名錄》判別是否屬于危險廢物。如未歸入名錄之中，但不排除其具有危險特性，應按照相關規(guī)范對其危險特性進行鑒定。經(jīng)鑒別具有危險性，則按照危險廢物管理，如不具有危險特性，則按照一般固廢管理。

根據(jù)《固體廢物鑒別標準-通則》（GB 3433—2017）4.3 條[2]，“水凈化和廢水處理產(chǎn)生的污泥及其他廢棄物質”屬于固體廢棄物。根據(jù)《國家危險廢物名錄》（2016年版），污泥類別在名錄中并未明確。但由于其中可能含有重金屬等有害物質，需鑒別后確認。

整個鑒別工作依照《危險廢物鑒別技術規(guī)范》（HJ 298—2019）[3]進行，首先判斷危險特性，在排除部分危險特性的情況下，選擇不能排除的危險特性進行采樣分析，按照相應危險特性的鑒別標準，判別是否屬于危險固廢。

3 特性選擇

按照鑒別規(guī)范，應考慮腐蝕性、反應性、易燃性、浸出毒性、急性毒性、毒性物質含量6 大特性，如滿足其中一項標準，則可判定為危險廢物。鑒別開始前，首先對危險特性進行初判，排除不具有的危險特性，對不能排除的特性進行鑒別。

3.1 腐蝕性

依據(jù)《危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別》（GB 5085.1—2007）[4]，結合污水處理過程及材料，污泥可能具有腐蝕性，需鑒別腐蝕性。

3.2 反應性

依據(jù)《危險廢物鑒別標準 反應性鑒別》（GB 5085.5—2007），結合污水處理過程及材料，初步判斷污泥不具有爆炸性質，不屬于廢棄氧化劑或有機過氧化物，與水或酸接觸不產(chǎn)生易燃、有毒氣體，故不需要進行反應性鑒別監(jiān)測。

3.3 易燃性

依據(jù)《危險廢物鑒別標準 易燃性鑒別》（GB 5085.4—2007），結合污水處理過程及材料，初步判斷廢活性炭在標準溫度和壓力（25 ℃，101.3 kPa）下不會因摩擦或自燃性燃燒而起火，因此不需要進行易燃性鑒別。

3.4 浸出毒性、急性毒性、毒性物質含量

依據(jù)《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007）[5]、《危險廢物鑒別標準 急性毒性初篩》（GB 5085.2—2007）[6]和《危險廢物鑒別標準 毒性物質含量鑒別》（GB 5085.6—2007）[7]，結合污水處理過程及材料，污泥經(jīng)過物化、生化處理后有機物含量較少，主要為重金屬等無機物質，可能具有毒性，因此需要對浸出毒性、急性毒性、毒性物質含量進行鑒別。

綜上，對于該部分污泥，不需鑒別反應性和易燃性，僅需選擇腐蝕性、浸出毒性、急性毒性、毒性物質含量四個特性進行鑒別。

4 鑒別指標及標準

依據(jù)各特性鑒別標準，各特性的鑒別指標及標準如下。

4.1 腐蝕性

pH 值；pH 值≥12.5 或者≤2.0 屬于危險固廢。

4.2 浸出毒性

由于污泥中重點關注重金屬等無機物質，故將標準規(guī)定的16 種無機元素及化合物指標均納入鑒別指標。考慮到生活垃圾成分中可能含有半揮發(fā)性有機物鄰苯二甲酸酯類、苯并芘、五氯酚等，故將鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛脂、苯并芘、五氯酚及五氯酚鈉（以五氯酚計）納入浸出毒性鑒別。通過前期對污泥的定性分析，其中無特征揮發(fā)性有機物和有機農(nóng)藥類，故不對揮發(fā)性有機物和有機農(nóng)藥類作進出毒性鑒別。

各指標標準為：鈹＞0.02 mg/L、總鉻＞15 mg/L、鎳＞5 mg/L、銅＞100 mg/L、鋅＞100 mg/L、硒＞1 mg/L、總銀＞5 mg/L、鎘＞1 mg/L、鋇＞100 mg/L、鉛＞5 mg/L、六價鉻＞5 mg/L、烷基汞不得檢出（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、無機氟化物（不包括氟化鈣）＞100 mg/L、五氯酚及五氯酚鈉（以五氯酚計）＞50 mg/L、苯并芘＞0.000 3 mg/L、鄰苯二甲酸二丁酯＞2 mg/L、鄰苯二甲酸二辛脂＞3 mg/L。

4.3 急性毒性

口服毒性半致死量LD50（≤200 mg/kg）、皮膚接觸毒性半致死量LD50（≤1 000 mg/kg）和吸入毒性半致死濃度LC50（≤10 mg/L）。

4.4 毒性物質含量

根據(jù)對垃圾滲濾液的分析以及污泥的有機物定性分析，選取《危險廢物鑒別標準 毒性物質含量鑒別》（GB 5085.6—2007）附錄A 中的氯化汞，附錄B 中甲酚、鄰苯二甲酸二乙基己酯、錳，附錄C 中氯化鎘、鈹、砷酸及其鹽，附錄D 中的苯并芘，附錄E 中的鄰苯二甲酸二丁酯，作為毒性物質含量鑒別指標。

鑒別標準為：氯化汞含量≥0.1%、苯并芘含量≥0.1%、鄰苯二甲酸二丁酯含量≥0.5%、氯化汞+甲酚+鄰苯二甲酸二乙基己酯總含量≥3%、氯化汞/0.1%+甲酚/3%+鄰苯二甲酸二乙基己酯/3%+錳/3%+氯化鎘/0.1%+鈹/0.1%+砷酸及其鹽/0.1%+苯并芘/0.1%+鄰苯二甲酸二丁酯/0.5%≥1。

5 采樣要求

污泥的采樣方法、部位、份樣數(shù)等，按照《工業(yè)固體廢物采樣制樣技術規(guī)范》（HJ/T 20—1998）以及《危險廢物鑒別技術規(guī)范》（HJ 298—2019）執(zhí)行。采樣時，垃圾焚燒爐運行正常，處理負荷達到75%以上，污水處理設施運行正常。

污泥采樣點為污泥脫水間，樣品為脫水后的干污泥，按照一定時間間隔采集污泥樣品，每次出泥時在不同出泥處采集的樣品混合后作為一個分樣。

依照鑒別規(guī)范，固體廢物量q＞1 000 時，最小份樣數(shù)為100，原始顆粒最大粒徑d＞1.0 時，樣品的份樣量為2 000 g。

污泥份樣數(shù)以一個月內(nèi)的產(chǎn)生量（q=1 383 t）為依據(jù)，共采樣8 天，每天9：30—16：30 每0.5 h 采集1 次，每天共采集14 個份樣，共計112 個份樣，每個工作日采集的所有份樣根據(jù)要求制成一個大樣。

若8 個樣品中有3 個或3 個以上樣品中任何一項檢測指標超標，則可判定該污泥為危險廢物。

6 固廢鑒別結果

6.1 腐蝕性

8 個樣品的腐蝕性鑒別結果見圖2。

圖2 腐蝕性檢測結果統(tǒng)計圖

根據(jù)監(jiān)測，8 個樣品的pH 值檢測結果在7.09～7.80，均在腐蝕性鑒別標準范圍（pH 值≥12.5 或pH值≤2.0）之外。

6.2 浸出毒性

8 個樣品的浸出毒性結果見表1。

表1 浸出毒性結果匯總表mg/L

根據(jù)檢測，8 個樣品中，1 個樣品中檢出甲基汞，其余樣品中均未檢出。各樣品的其他檢測指標均滿足《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007）浸出毒性標準限值要求。

6.3 急性毒性

急性毒性的鑒別結果見表2。

表2 急性毒性和毒性物質含量鑒別結果

根據(jù)檢測，8 個樣品的LD50（經(jīng)口）、LD50（經(jīng)皮）、LC50（吸入）檢測指標均滿足《危險廢物鑒別標準 急性毒性初篩》（GB 5085.2—2007）標準限值要求。

6.4 毒性物質含量

毒性物質含量檢測結果見表3。

從表3可以看出，8 個樣品的毒性物質含量指標符合《危險廢物鑒別標準 毒性物質含量鑒別》（GB 5085.6—2007）要求。

表3 毒性物質含量檢測結果統(tǒng)計%

7 鑒別結論

通過鑒別表明，被檢測8 個污泥樣品中，有1 個樣品（樣品3）浸出液中檢出甲基汞，超出了《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007）要求。其余7 個樣品的腐蝕性pH 值，浸出毒性中鈹、總鉻、鎳、銅、鋅、硒、總銀、鎘、鋇、鉛、六價鉻、烷基汞、汞、砷、氰化物、無機氟化物（不包括氟化鈣）、五氯酚及五氯酚鈉（以五氯酚計）、苯并芘、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛脂、急性毒性中經(jīng)口攝入毒性LD50、經(jīng)皮膚接觸毒性LD50和吸入毒性LC50值，毒性物質含量中甲酚+鄰苯二甲酸二乙基己酯+錳的總含量、氯化鎘+鈹+砷酸及其鹽（以砷酸鈉計）的總含量、氯化汞含量、苯并芘含量、鄰苯二甲酸二丁酯含量、氯化汞/0.1%+甲酚/3%+鄰苯二甲酸二乙基己酯/3%+錳/3%+氯化鎘/0.1%+鈹/0.1%+砷酸及其鹽/0.1%+苯并芘/0.1%+鄰苯二甲酸二丁酯/0.5%的值均符合相應鑒別標準的要求。

根據(jù)《危險廢物鑒別技術規(guī)范》（HJ 298—2019）中的超標份樣下限值規(guī)定，監(jiān)測的8 個份樣中有6 個或6 個以上樣品所有監(jiān)測指標均達標，即可判定不屬于危險固廢。因此，本案的污水處理站污泥不屬于危險固廢。

8 管理建議

對于垃圾焚燒發(fā)電廠而言，滲濾液處理站污泥產(chǎn)生量大，為了更好地促進固體廢物循環(huán)利用，通過鑒別屬性，可以為產(chǎn)廢單位尋求合理的處理方式。對于垃圾發(fā)電廠而言，可以利用自身技術優(yōu)勢和條件，將污泥納入焚燒爐與生活垃圾一起焚燒處理。

對于同類企業(yè)產(chǎn)生的污泥，由于產(chǎn)污特點具有一定的相似性，符合條件者可參照鑒別結論，將其按一般固廢管理。