王春麗,李擁章
(山東中再生環(huán)境科技有限公司,山東濟南250101)
所謂固體廢物危險特性鑒別指的是,根據(jù)國家規(guī)定的技術(shù)方法或?qū)t,對固體廢物的危險特性進行分析測試與論證,并形成客觀分析測試數(shù)據(jù)的過程[1]。在固體廢物處理管理以及相關(guān)工作中,廢棄物危險特性的鑒別屬于最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)[2]。然而固體廢物危險特性鑒別多數(shù)情況下是一項較為復(fù)雜的工作[3]。
廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥可能具有危險特性,若污泥不屬于《國家危險廢物名錄》(2021 版)中所列的固體廢物,應(yīng)按照危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法進行危險廢物鑒別。以某化工企業(yè)為例,通過各生產(chǎn)裝置原輔材料、產(chǎn)品方案、工藝流程和廢水處理工藝的分析,對污泥危險特性進行初檢和初篩,鑒別該廢水處理污泥的危險特性,對此類污泥危險特性鑒別重點關(guān)注要素提供參考。
該化工企業(yè)廢水處理站污泥鑒別期間各生產(chǎn)裝置均運行,包括:離子膜燒堿裝置、氯乙烯裝置、糊狀樹脂裝置、環(huán)己酮裝置、氯化苯裝置、氯化石蠟裝置。表1列出了各生產(chǎn)裝置原輔材料、產(chǎn)品有毒物質(zhì)識別結(jié)果。
表1 各生產(chǎn)裝置原輔材料、產(chǎn)品有毒物質(zhì)識別
通過原輔材料、產(chǎn)品分析,可能進入廢水處理站污泥的有毒物質(zhì)為:苯、氯苯、氯化汞、氯乙烯、二氯苯(同分異構(gòu)體1,2-二氯苯、1,3-二氯苯和1,4-二氯苯)。
表2列出了各生產(chǎn)裝置生產(chǎn)工藝有毒物質(zhì)識別的結(jié)果。
表2 各生產(chǎn)裝置生產(chǎn)工藝有毒物質(zhì)識別
從生產(chǎn)工藝分析,可能進入廢水處理站污泥的有毒物質(zhì)有汞、氯乙烯、砷、苯、氯苯、二氯苯(1,2-二氯苯、1,3-二氯苯,1,4-二氯苯)、鈷、鎳、銅、鋅等。
以上各裝置廢水進入廢水處理站,采取“中和+調(diào)節(jié)+OBR 反應(yīng)+沉淀”處理工藝。廢水處理過程中主要添加高純度的氫氧化鈉、鹽酸、聚合氯化鋁。
因此,從廢水處理工藝環(huán)節(jié)引入污泥的有毒物質(zhì)的可能性較小。
在各生產(chǎn)裝置運行穩(wěn)定、廢水處理站運行正常的工況下采集代表性樣品3 個,分析樣品含水率、pH 值、鉻(六價)、氰化物、氟化物,遇水反應(yīng)性,同時對樣品進行ICP-MS 金屬元素掃描、GC-MS 揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物半定量掃描。
檢測結(jié)果表明:(1)鉻(六價)和氰化物未檢出,氟化物含量較高;(2)污泥中含有銅、總鉻、鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、鈦、鈷等金屬元素;(3)污泥中含有苯、甲苯、氯苯、二氯苯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯等有機成分。
綜合原輔材料、產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝、廢水處理工藝?yán)碚摲治龊蜆悠烦鯔z分析結(jié)果,待鑒污泥的有害成分篩選為:銅、總鉻、鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、鈦、鈷、氟化物、苯、甲苯、氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯。其中浸出毒性檢測因子確定為銅、總鉻、鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、氟化物、苯、甲苯、氯苯、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯;毒性物質(zhì)檢測因子確定為鉛(以四乙基鉛計)、汞(以碘化汞計)、鎳(以羰基鎳計)、砷(以砷酸鈉計)、鋅(以氟硼酸鋅計)、鋇(以氯化鋇計)、鈦、鈷(以硫酸鈷計)、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、苯、氟化鉛。
廢水處理站污泥處理間現(xiàn)場與脫水后污泥長期直接接觸的鋼鐵材料無明顯腐蝕現(xiàn)象,可判斷待鑒污泥對鋼鐵不具有較強的腐蝕性。而且初篩污泥樣品pH 值的檢測結(jié)果在7.05~7.26,檢測值不在GB 5085.1規(guī)定的判別條件范圍內(nèi),故待鑒污泥不具有腐蝕性危險特性。
根據(jù)檢測結(jié)果,待鑒污泥的含水率在65%~70%,常溫常壓下穩(wěn)定,在無引爆條件下,不會發(fā)生劇烈變化;在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下(25 ℃,101.3 kPa)不易發(fā)生爆轟或爆炸性分解反應(yīng);受強起爆劑作用或在封閉條件下加熱,均不會發(fā)生爆轟或爆炸性分解反應(yīng)。因此,待鑒污泥不具有爆炸性質(zhì)。
初檢樣品遇水反應(yīng)性試驗結(jié)果表明,待鑒污泥不含有硫化物和氰化物。
待鑒污泥生產(chǎn)工藝原輔材料、產(chǎn)品中均不涉及廢棄氧化劑或有機過氧化物,不具有廢氣氧化劑或有機過氧化物屬性。
故待鑒污泥不具有反應(yīng)性危險特性。
待鑒污泥水分含量較大,不能由明火點燃,常溫常壓下性質(zhì)穩(wěn)定,不會因摩擦或自發(fā)性燃燒起火,故待鑒污泥不具有易燃性危險特性。
采集的3 個樣品的急性經(jīng)口毒性LD50 試驗結(jié)果均大于200 mg/kg,均未超過GB5085.2 的標(biāo)準(zhǔn)限值,故待鑒污泥不具有急性毒性的危險特性。
由章節(jié)1 分析結(jié)果,確定銅、總鉻、鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、氟化物、苯、甲苯、氯苯、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯作為浸出毒性檢測因子,對待鑒污泥做進一步鑒別。
由章節(jié)1 分析結(jié)果,確定鉛(以四乙基鉛計)、汞(以碘化汞計)、鎳(以羰基鎳計)、砷(以砷酸鈉計)、鋅(以氟硼酸鋅計)、鋇(以氯化鋇計)、鈦、鈷(以硫酸鈷計)、氟(以氟化鉛計)、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、苯作為毒性物質(zhì)含量檢測因子,對待鑒污泥做進一步鑒別。
根據(jù)污泥危險特性初篩結(jié)果,需進一步對污泥進行浸出毒性和毒性物質(zhì)含量進行檢測。
根據(jù)廢水處理站污泥每月的產(chǎn)泥量,確定樣品份數(shù)為5 份,在一個月內(nèi)等間隔分次在板框壓濾機進行采樣。
污泥浸出毒性檢測因子測定結(jié)果統(tǒng)計見表3。
表3 浸出毒性檢測結(jié)果匯總表
由表3可知,所有樣品的浸出毒性指標(biāo)均低于GB 5085.3 濃度限值,因此,可判定待鑒污泥不具有浸出毒性的危險特性。
鉛、汞、鎳、砷、鋅、鋇、鈦、鈷等無機金屬項目鑒別均以元素的形式進行檢測,基于最不利原則,最終將檢測結(jié)果中無機金屬含量轉(zhuǎn)化為最不利的無機毒性化合物含量。污泥毒性物質(zhì)含量分析結(jié)果見表4。
由表4可知,毒性物質(zhì)含量檢測因子合計其附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E 均低于GB 5085.6標(biāo)準(zhǔn)限值要求。同時附錄A—附錄E 根據(jù)GB 5085.6進行加和計算,最大加和結(jié)果為0.551 0,低于GB 5085.6的限值要求。因此,可判定待鑒污泥不具有此類危險特性。
表4 毒性物質(zhì)含量分析結(jié)果表
根據(jù)該化工企業(yè)廢水處理站脫水污泥危險特性理論分析、初檢和綜合分析結(jié)果可以判斷,待鑒污泥不具有反應(yīng)性、易燃性、腐蝕性、急性毒性、浸出毒性和毒性物質(zhì)含量等6 種危險特性,因此,在該企業(yè)各裝置未發(fā)生工藝改變且正常運行、廢水處理運行穩(wěn)定的情況下,待鑒污泥不屬于危險廢物。
(1)污泥的危險特性受進水的影響。各裝置的生產(chǎn)工況對污泥危險特性的影響較大,當(dāng)含有有害成分的廢水比例上升或毒性物質(zhì)濃度較高時,污泥的屬性可能將發(fā)生根本性的變化。
(2)采集的污泥樣品要具有代表性。若使分析的污泥樣品能代表企業(yè)的常規(guī)情況,首先必須在各生產(chǎn)裝置運行穩(wěn)定、廢水處理站運行正常的工況下采集,其次樣品采集時須符合HJ 298、HJ/T 20 中要求,例如本企業(yè)采樣時,在壓濾脫水后取下板框,刮下固體廢物,測定有機成分的樣品須裝滿棕色玻璃瓶,并密封瓶口,低溫避光保存,在樣品保存期內(nèi)盡快檢測。這就要求樣品脫水后不能在壓濾設(shè)備中停留時間太久,盡量避免從壓濾設(shè)備卸泥后采集,樣品瓶封口要嚴(yán)密。否則,有機成分特別是揮發(fā)性成分的檢測分析極有可能檢不出。
(3)因污泥中含有汞、砷、二氯苯等有害成分,即使通過固體廢物危險特性鑒別認(rèn)定某廢物不屬于危險廢物,也并不意味著固體廢物可以隨意處置[3]。