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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
依據(jù)各特性鑒別標準,各特性的鑒別指標及標準如下。
pH 值;pH 值≥12.5 或者≤2.0 屬于危險固廢。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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%
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。
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。