污水處理廠污泥危險(xiǎn)特性鑒別研究

歐陽喜寬

（江西盛禾嘉創(chuàng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司,江西 南昌 330000）

依據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)危險(xiǎn)廢物鑒別工作的通知》（環(huán)辦固體函〔2021〕419號）[1]要求，對需要開展危險(xiǎn)廢物鑒別的固體廢物，產(chǎn)生固體廢物的單位以及其他相關(guān)單位（以下簡稱鑒別委托方）可委托第三方開展危險(xiǎn)廢物鑒別，也可自行開展危險(xiǎn)廢物鑒別。本文以江西省內(nèi)某工業(yè)園污水處理廠為例，結(jié)合典型接管企業(yè)[2]的生產(chǎn)過程分析，對該污水處理廠污泥的危險(xiǎn)特性進(jìn)行鑒別，并提出后續(xù)處置利用建議。

1 污泥危險(xiǎn)屬性鑒別流程

根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)危險(xiǎn)廢物鑒別工作的通知》（環(huán)辦固體函〔2021〕419號）[1]要求，固體廢物危險(xiǎn)特性鑒別為企業(yè)自主行為，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，鑒別工作流程可分為：啟動(dòng)鑒別（委托第三方或自行開展）、鑒別方案編制(上游納管企業(yè)危險(xiǎn)因子溯源分析,結(jié)合初篩檢測,確定鑒別項(xiàng)目及檢測因子)、鑒別檢測及鑒別報(bào)告編制、全國危險(xiǎn)廢物鑒別信息公開服務(wù)平臺公示。

2 污泥成分溯源分析

該工業(yè)園為綜合性工業(yè)園區(qū)，園區(qū)企業(yè)有有色冶煉、紡織織造、農(nóng)藥化工、機(jī)械機(jī)電、建材、食品加工、包裝印刷等各類企業(yè)，主要收集處理納管管網(wǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生的工業(yè)廢水和生活污水。污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模為1萬噸/天，采用水解酸化、改良性氧化溝工藝，采用二氧化氯消毒。

污水處理廠納管水量約為7500 m3/天，生產(chǎn)廢水主要來自冶煉、紡織、農(nóng)藥加工、機(jī)械加工等企業(yè)。

（1）A企業(yè)(有色冶煉)

生產(chǎn)工藝：以廢催化劑為原料，通過焙燒-球磨-堿煮-壓濾水洗-吸附-清洗-解析-除雜-結(jié)晶-烘干工序生產(chǎn)得到仲鎢酸銨（APT）；以低度鎢礦為原料，通過球磨-堿煮-壓濾水洗-吸附-清洗-解析-除雜-結(jié)晶-烘干工序生產(chǎn)得到仲鎢酸銨（APT）；

主要原輔材料：廢催化劑、低度鎢礦、碳酸鈉、氫氧化鈉、硫化銨、硫酸銅、氯化銨；

有害物質(zhì)：銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、汞、六價(jià)鉻、鍶。

（2）B企業(yè)（紡織印染[3]）

生產(chǎn)工藝：原絲加彈、織布，坯布定型膨化預(yù)處理后，通過滲透式印花，再送入高壓蒸鍋蒸化固色，水洗后洗去表面浮色、織布、定型、絲網(wǎng)印花、固色、水洗處理、脫水定型烘干、再整理后即得成品，入庫；

主要原輔材料：滌綸絲、印花糊料、助艷劑、消泡劑、柔軟劑染料；

有害物質(zhì)：六價(jià)鉻、硫化物、苯胺。

（3）C企業(yè)（皮革加工企業(yè)）

生產(chǎn)工藝：對鞣制后的半成品進(jìn)行濕整；

原料：牛藍(lán)濕革、豬藍(lán)濕革、無鉻鞣劑、水溶填充樹脂、蛋白結(jié)合劑、蠟類填充劑、顏料膏；

有害物質(zhì)：硫化物、苯胺、六價(jià)鉻、總鉻。

(4)D企業(yè)（農(nóng)藥互配加工）

生產(chǎn)工藝：農(nóng)藥原料藥互配加工；

原料：農(nóng)藥原料藥、水、鹽酸、二甲苯、甲醇、毒死蜱等；

有害物質(zhì)：甲苯、甲醇、二甲苯、多菌靈。

(5)E企業(yè)（機(jī)械加工）

生產(chǎn)工藝：零部件加工、拋丸、清洗、噴涂、總裝、調(diào)試、檢測、檢驗(yàn)；

原料:鋼材、切削液、油漆、焊材、成品零部件；

有害物質(zhì)：石油類、鉻、銅、鋅、鋁、鉛、鎳。

3 污泥危險(xiǎn)特性初篩因子確定及檢測結(jié)果

3.1 初篩檢測因子確定

根據(jù)污水處理廠納管企業(yè)廢水主要有害物質(zhì)分析，污泥危險(xiǎn)特性鑒別需要關(guān)注的污染物為：銅、鋅、鉛、砷、六價(jià)鉻、總鉻、鎘、汞、硫化物、苯胺、二甲苯、甲苯、甲醇、二氯甲烷、環(huán)氧乙烷、甲醛、石油溶劑。

根據(jù)前述的溯源分析，為進(jìn)一步篩選污泥中潛在的毒性元素和物質(zhì)，對該污泥進(jìn)行了取樣檢測，明確污泥中各類污染物的情況，確保不遺漏危險(xiǎn)特性項(xiàng)目[4]。對污泥樣品的浸出液中無機(jī)元素、揮發(fā)性有機(jī)化合物和半揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行定性、定量分析。初篩檢測浸出毒性因子40個(gè)、毒性物質(zhì)含量檢測因子24個(gè)、腐蝕性檢測因子1個(gè)、反應(yīng)性檢測因子2個(gè)、急性毒性檢測因子1個(gè)。

3.2 初篩檢測結(jié)果

在污水處理廠運(yùn)行穩(wěn)定的前提下，取5個(gè)物化污泥、5個(gè)生化污泥進(jìn)行檢測，結(jié)果表明：40個(gè)浸出毒性檢測因子有砷、汞、六價(jià)鉻、氟化物、銀、鋇、總鉻、銅、鎳、鉛、鋅、硒12項(xiàng)檢出，有機(jī)物因子未檢出；24項(xiàng)毒性物質(zhì)含量檢測因子有硒、砷、汞、銀、鋇、鈹、鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅、甲醛、鍶、銻15項(xiàng)檢出；反應(yīng)性檢測結(jié)果為氰化物未檢出，硫化氫檢出；腐蝕性檢測因子pH值接近中性；急性毒性檢測結(jié)果LD50值均大于2000 mg/kg；GCMS有機(jī)物定性分析結(jié)果：匹配出鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯。

4 污泥危險(xiǎn)特性初篩分析

4.1 反應(yīng)性初篩分析

根據(jù)污泥樣品反應(yīng)性含量檢測報(bào)告，氰化物未檢出；硫化氫產(chǎn)生量較高，因此考慮反應(yīng)性硫化氫指標(biāo)鑒別。

4.2 腐蝕性初篩分析

根據(jù)初篩檢測結(jié)果，浸出液pH值中性，因此，污泥總體上不存在強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性的可能。因此不考慮腐蝕性鑒別。

4.3 易燃性初篩分析

污泥常溫常壓下非常穩(wěn)定，含水率接近80%，不具有自發(fā)性燃燒條件，無法點(diǎn)燃。因此不考慮易燃性鑒別項(xiàng)目。

4.4 浸出毒性初篩分析

根據(jù)對上游企業(yè)原輔材料使用、生產(chǎn)工藝、污染物排放情況進(jìn)行溯源分析,結(jié)合初篩檢測，將檢出項(xiàng)及溯源分析項(xiàng)重合因子納入，因此擬對物化污泥、生化污泥浸出毒性中銀、鋇、鎘、總鉻、銅、鎳、鉛、鋅、砷、硒、汞、六價(jià)鉻、無機(jī)氟化物（不包括氟化鈣）等13項(xiàng)因子進(jìn)行檢測。

4.5 毒性物質(zhì)含量初篩分析

毒性物質(zhì)含量考慮因子為氟化物、硒、砷、汞、鋇、鈹、鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅、銻、鍶14 項(xiàng)需要檢測的具體化合物，依據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 毒性物質(zhì)含量鑒別》（GB5085.6-2007）[5]附錄A～附錄F 中危險(xiǎn)廢物名錄，并根據(jù)生產(chǎn)工藝流程、原輔料分析和毒性物質(zhì)本身的理化性質(zhì)綜合分析進(jìn)行初篩，并依據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》（HJ298-2019）[6]中7.4 條的規(guī)定，確定最終需要檢測的具體化合物為：氯化硒、氯化汞、砷酸鈉、氟化鉛、五氧化二銻、氯化鋇、石油溶劑、鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯、對甲酚、氧化鈹、硫酸鎘、鉻酸鉻（Ⅲ)、硫化鎳、鉻酸鍶、甲醛、磷酸鉛。

4.6 急性毒性初篩分析

根據(jù)計(jì)算，污泥急性毒性LD50值大于2000 mg/kg，結(jié)合初篩檢測結(jié)果，因此不考慮急性毒性檢測項(xiàng)目。

5 污泥危險(xiǎn)特性鑒別

根據(jù)初篩確定的檢測方案，確定對污泥反應(yīng)性、浸出毒性、毒性物質(zhì)含量進(jìn)行檢測。

5.1 樣品采集

根據(jù)每月污泥排放量最大值，確定一個(gè)月內(nèi)等時(shí)間間隔，采集生化污泥20個(gè)，物化污泥8個(gè)。

5.2 浸出毒性鑒別

物化污泥、生化污泥浸出毒性中無機(jī)項(xiàng)目有銀、鋇、鎘、總鉻、銅、鎳、鉛、鋅、砷、硒、汞、六價(jià)鉻、無機(jī)氟化物（不包括氟化鈣）等13項(xiàng)因子（見表1）；

由表1可知：生化污泥20個(gè)樣品，物化污泥8個(gè)樣品中所有檢測因子的檢測值均低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性》（GB5085.3-2007）[7]中濃度限值。因此生化污泥、物化污泥均不具有危險(xiǎn)廢物浸出毒性。

表1 浸出毒性檢測結(jié)果匯總表

5.3 毒性物質(zhì)含量檢測

毒性物質(zhì)含量鑒別因子為氟化物、硒、砷、汞、鋇、鈹、鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅、銻、鍶、甲醛、石油溶劑、鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯、對甲酚；結(jié)合上游納管企業(yè)溯源分析及各化合物的理化性質(zhì)，依據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》（HJ298-2019）[6]中7.4條的規(guī)定，篩選出鑒別因子對應(yīng)的化合物。因此毒性物質(zhì)鑒別的物質(zhì)為附錄A（劇毒物質(zhì)）氯化硒、氯化汞、砷酸鈉；附錄B（有毒物質(zhì)）氟化鉛、五氧化二銻、氯化鋇、石油溶劑、鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯、對甲酚；附錄C（致癌性物質(zhì)）氧化鈹、硫酸鎘、鉻酸鉻（Ⅲ)、硫化鎳、鉻酸鍶、甲醛；附錄E（生殖毒性物質(zhì)）磷酸鉛。

根據(jù)各元素的檢測結(jié)果，折算物質(zhì)含量：20份生化污泥、8份物化污泥中16個(gè)毒性物質(zhì)含量均小于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別》（GB5085.6-2007）[5]中所規(guī)定的毒性物質(zhì)含量限值，檢測項(xiàng)目中所有屬于附錄A的劇毒物質(zhì)加和小于限值0.1%（最大值為0.022 3%）；檢測項(xiàng)目中所有屬于附錄B的有毒物質(zhì)加和小于限值3%（最大值為0.349%）；檢測項(xiàng)目中所有屬于附錄C的致癌性物質(zhì)加和小于限值0.1%（最大值為0.008 74%）；檢測項(xiàng)目中所有屬于附錄E的生殖毒性物質(zhì)加和小于限值0.5%（最大值為0.003 8%）。同時(shí)將以上16個(gè)毒性物質(zhì)按《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 毒性物質(zhì)含量鑒別》（GB5085.6-2007）[5]4.6公式計(jì)算，各項(xiàng)P/L值加和小于1（最大值之和為0.368 2%）。因此判定生化污泥和物化污泥不具備危險(xiǎn)廢物毒性含量特性[8]。

5.4 反應(yīng)性鑒別

反應(yīng)性鑒別因子為硫化氫含量，根據(jù)檢測結(jié)果，20份生化污泥、8份物化污泥中，硫化氫含量最高值為92 mg/kg，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限值，因此判定生化污泥和物化污泥不具備反應(yīng)性。

5.5 鑒別結(jié)論

結(jié)合鑒別方案和鑒別報(bào)告，在污水處理廠廢水處理工藝不變且運(yùn)行穩(wěn)定的前提下，可認(rèn)為該污水處理廠新鮮污泥（生化污泥和物化污泥）不屬于危險(xiǎn)廢物。

6 建議

考慮到園區(qū)會(huì)引入新企業(yè)，且綜合工業(yè)園中企業(yè)污染物排放的差異較大，因此本次鑒別結(jié)論不具備普適性，若上游接管重點(diǎn)排水企業(yè)發(fā)生重大變化（產(chǎn)品、原輔材料、生產(chǎn)工藝發(fā)生重大變化），或污水處理廠工藝發(fā)生重大變化時(shí)，應(yīng)對該污水處理廠的生化、物化污泥，按規(guī)范要求重新進(jìn)行危險(xiǎn)廢物屬性鑒別[9]。