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危險固體廢物

鎖定
危險固體廢物又稱為有害廢物、有毒廢渣等,通常是指具有毒性、腐蝕性、易燃性、反應性和感染性等一種或一種以上危險特性的固體廢物。
危險廢物來源廣,種類多。各國根據危險廢物的危害特性制定了自己的鑑別標準和危險廢物名錄。如美國已列表確定96種加工工業廢物和近400種化學品,德國確定570種,丹麥確定51種。我國的《國家危險廢物名錄》(2016版)將危險廢物調整為46大類別479種。 [1] 
中文名
危險固體廢物
外文名
Hazardous solid waste
危    害
判斷依據
是否列入《國家危險廢物名錄》
主要處理辦法
安全填埋
規    範
《國家危險廢物名錄》

危險固體廢物鑑別法

是按照我國危險廢物鑑別標準進行鑑別來判斷該廢物是否具有危險特性的方法。危險特性包括:
毒性危險廢物的毒性表現為三類:
(1)浸出毒性
用規定方法對廢物進行浸取,在浸取液中若有一種或一種以上有害成分,其濃度超過規定標準就可認定具有毒性。
(2)急性毒性
指一次投給實驗動物加大劑量的毒性物質,在短時問內所出現的毒性。通常是用一羣實驗動物出現半數死亡的劑量即半致死劑量表示。按照攝毒的方式急性毒性又可分為口服毒性、吸人毒性和皮膚吸收毒性,和其他毒性,包括生物富集性、刺激性、遺傳變異性、水生生物毒性及傳染性等。
(3)腐蝕性
按照規定的方法(《固體廢物腐蝕性測定——玻璃電極法》GB/T 15555.12)製備的浸出液或水溶性液態廢物的pH≥12.5或≤2.0的廢物,或者非水溶性液態廢物在55℃條件下,對特定鋼材(《優質碳素結構鋼》GB/T 699中規定的20號鋼材)的腐蝕速率≥6.35 mm/a,則該廢物是具有腐蝕性的危險廢物。
(4)反應性
指具有爆炸性,或與水、空氣接觸發生劇烈反應的特性。其鑑別標準為:具有爆炸性質的反應性廢物指有下列情況中的一種或一種以上的廢物:①常温常壓下(即25℃,101.3 kPa)在沒有引爆時不穩定,極易發生劇烈反應的。②在密閉條件下,如果猛烈撞擊或加熱,能發生爆鳴或爆炸反應的。③在常温常壓下,容易發生爆鳴或爆炸分解反應的。④與水、空氣接觸易形成爆炸混合物的。⑤廢棄的炸藥、煙花爆竹等爆炸品;
與水、空氣或酸接觸易產生危害的反應性廢物:①與水、空氣接觸易發生劇烈反應的廢物。②與水、空氣、酸接觸時,產生危險數量的易燃氣體或有毒有害氣體的廢物。③含氰化物或硫化物的廢物,當暴露於pH2~12.5的環境中時,能產生足以危害人體健康或環境的有毒氣體、蒸氣或煙的,則該廢物是具有反應性的危險廢物。④可分解產生氧氣和熱量,或熱不穩定的氧化物和過氧化物的廢物。
(5)易燃性
鑑別廢物的易燃性主要是測定廢物的閃點。閃點較低的液態物質和燃燒劇烈而持續的液態狀廢物,由於摩擦、吸濕等自發的化學變化會發熱、着火,對人類和環境造成危害。對液態、固態和氣態的易燃性危險廢物,其判斷標準為:(1)液態易燃性危險廢物。閃點低於60℃,則該液態廢物是具有易燃性的危險廢物。(2)固態易燃性危險廢物。在常温常壓下因摩擦、吸濕或自發性化學反應而起火,當點燃時能劇烈並持續燃燒且產生危害的,則該固態廢物是具有易燃性的危險廢物。(3)氣態易燃性危險廢物。在常温常壓下,當其在與空氣的混合物中所佔的體積分數≤13%時易燃燒,則該氣態廢物是具有易燃性的危險廢物;或者在常温常壓下,不考慮易燃範圍的下限,與空氣混合,在易燃範圍內氣體的體積分數≥12%時,則該氣態廢物是具有易燃性的危險廢物。
(6)毒性物質含量鑑別
指固體廢物中含有的有毒性、致癌性、致突變性和生殖毒性物質含量超過國家限定標準(GB 5085.6—2007),則被認為是危險廢物。這些物質包括:
(1)劇毒物質:指具有非常強烈毒性危害的化學物質,包括人工合成的化
學品及其混合物和天然毒素,且其在固體廢物中總含量≥0.1%;
(2)有毒物質:經吞食、吸人或皮膚接觸後可能造成死亡或嚴重健康損害
的物質,且其在固體廢物中總含量≥3%;
(3)致癌性物質:可誘發癌症或增加癌症發生率的物質,且其在固體廢物
中總含量≥0.1%;
(4)致突變性物質:可引起人類的生殖細胞突變並能遺傳給後代的物質,
且其在固體廢物中總含量≥0.1%;
(5)生殖毒性物質:對成年男性或女性性功能和生育能力以及後代的發育具有有害影響的物質,且其在固體廢物中的總含量≥0.5%;
(6)持久性有機污染物
具有毒性、難降解和生物蓄積等特性,可以通過空氣、水和遷徙物種長距離遷移並沉積,在沉積地的陸地生態系統和水域生態系統中蓄積的有機化學物質,且其中任何一種持久性有機污染物。

危險固體廢物危害

危險固體廢物是一類特殊的固體廢物。由於其性質多種多樣,種類繁雜,因而鑑別困難。 [2]  它不但污染空氣、水源和土壤,而且由於各國對有害固體廢物的管理方法不同,從而使有害固體廢物通過各種渠道危害人體健康與環境。危險固體廢物影響環境的途徑很多,其生產、運輸、儲存、處理到處置的各個過程,都可能對環境造成重大危害。危險固體廢物對環境的影響有較長的歷史。
危險固體廢物對人體健康危害程度很大。它的特殊性質(如易燃性、腐蝕性、毒性等)表現在它們的短期和長期危險性上。就短期而言,是通過攝入、吸人、皮膚吸收、眼接觸而引起的毒害.或發生燃燒、爆炸等危險性事件;長期危害包括重複接觸導致的人體中毒、致癌、致畸、致突變等。但是,由於對多數有害廢物缺少毒性數據,因此其對人體的特殊障礙及致病問題仍在研究之中。

危險固體廢物無害化處理

危險固體廢物是多種污染物質的終態,它將長期保留在環境中。為了控制其對環境的污染,必須對它進行最終處置,尋求一條合理的途徑,使它最大限度地與生物圈隔離。因此,無害化處理是解決其最終歸宿問題,也是對危險固體廢物管理的最後一個環節。
對於少量的高危險性廢物,如高放射性廢物等,國際上已進行了大量的實驗研究和可行性探討,並積累了大量的經驗。例如,將放射性廢物固化後進行孤島處置、極地處置或深地層處置等。但對於量大面廣的危險固體廢物,就必須尋求其他的方法。除極個別的情況外,已不再允許廢物傾入海洋。因海洋處置容易造成污染,破壞海洋的生態環境。因此,事實上陸地處置已成為唯一的途徑。
按照處置對象及技術要求上的差異,陸地上的土地填埋主要分為衞生填埋和安全填埋兩類。前者適用於生活垃圾的處置,後者則用於處置工業固體廢物,特別是危險固體廢物。今天,衞生填埋的含義已不同於以往的堆、填的概念,而與傳統方法有本質上的差別。安全填埋是處置有害廢物的一種較好的方法,實際上是衞生填埋的進一步改進,它對場地的建造技術、浸出液的收集處理技術等要求更加嚴格。

危險固體廢物處理方法

危險固體廢物填埋法

土地填埋是最終處置固體廢物的一種方法,此方法包括場地選擇、填埋場設計、施工填埋操作、環境保護及監測、場地利用等幾個方面。其實質是將固體廢物鋪成有一定厚度的薄層,加以壓實,並覆蓋土壤。這種處理技術在國外得到普遍應用。我國自20世紀60年代以後,固體廢物填埋技術不斷地改進。特別是近年來該項技術有了很大的發展,從簡單的傾倒、堆放,發展到衞生填埋和安全填埋等,使填埋質量有了顯著的提高。
衞生土地填埋是利用工程手段,將被處置的固體廢物在密封型屏障隔離的條件下進行土地填埋,並採取有效技術措施將垃圾壓實減容、防止滲濾液及有害氣體對水體及大氣的污染,做到在整個處置過程中對公共衞生及環境安全均無危害。
衞生土地填埋法始於20世紀60年代,並首先在工業發達國家得到推廣應用,隨後在實際應用過程中不斷得到發展和完善,由於衞生土地填埋法具有工藝簡單、操作方便、處置量大、費用較低等優點,已逐步成為廣泛採用的固體廢物處置方法,目前主要用於城市生活垃圾的填埋。
②.安全土地填埋
安全土地填埋是一種改進的衞生填埋方法,也稱為安全化學土地填埋。安全土地填埋主要用來處置危險固體廢物,因此,對場地的建造技術要求更為嚴格。如襯裏的滲透係數要小於10cm/s,浸出液要加以收集和處理,地表徑流要加以控制,還要考慮對產生的氣體的控制和處理等。
此外,還有一種土地填埋處置方法,即淺地層埋藏法。這種方法主要用來處置低放射性廢物。
土地填埋法與其他固體廢物處置法相比,其主要優點:①此法是一種完全的、最終的處置方法,若有合適的土地可供利用,此法最為經濟;②它不受固體廢物的種類的限制,並且適合於處理大量的固體廢物;③填埋後的土地可重新用作停車處、遊樂場、高爾夫球場等。此法的主要缺點:①填埋場必須遠離居民區;②恢復的填埋場將因沉降而需不斷地維修;③填埋在地下的固體廢物,通過分解可能會產生易燃、易爆或毒性氣體,需加以控制和處理等。

危險固體廢物焚燒法

焚燒法是高温分解和深度氧化的綜合過程。通過焚燒可以使可燃性固體廢物氧化分解,達到減少容積、去除毒性、回收能量及副產品的目的。
固體廢物的焚燒過程要比普通燃料的燃燒過程複雜。由於固體廢物的物理性質和化學性質複雜多樣,對於同一批固體廢物,其組成、熱值、形狀和燃燒狀態都會隨着時間與燃燒區域的不同而有較大的變化,同時燃燒後所產生的廢氣組成和廢渣性質也會隨之改變。因此。固體廢物的焚燒設備必須適應性強,操作彈性大,並有在一定程度上自動調節操作參數的能力,這樣才能滿足需要。
一般地説,差不多所有的有機性固體廢物都可用焚燒法處理。對於無機和有機混合性固體廢物,若有機物是有毒、有害物質,一般也最好用焚燒法處理,這樣處理後還可以回收其中的無機物。而某些特殊的有機性固體廢物只適合於用焚燒法處理,例如醫院的帶菌性固體廢物,石化工業生產中某些含毒性中間副產物等。
焚燒法的優點在於能迅速而大幅度地減少可燃性固體廢物的容積。如在一些新設計的焚燒裝置中,焚燒後的廢物容積只是原容積的5%或更少。一些有害固體廢物通過焚燒處理,可以破壞其組成結構或殺滅病原菌,達到解毒、除害的目的。固體廢物通過焚燒處理還能提供熱能,其焚燒熱可用來供熱和發電。這在當前世界能源緊缺而固體廢物產量有增無減的情況下,不失為一種新的能源途徑。
焚燒法的缺點:一是危險固體廢物的焚燒會產生大量的酸性氣體和未完全燃燒的有機組分及爐渣,如將其直接排人環境,必然會導致二次污染。二是此法的投資及運行管理費高,為了減少二次污染,要求焚燒過程必須設有控制污染設施和複雜的測試儀表,這又進一步提高了處理費用。

危險固體廢物固化法

固化法是將水泥、塑料、水玻璃、瀝青等凝結劑同危險固體廢物加以混合進行固化,使得污泥中所含的有害物質封閉在固化體內不被浸出,從而達到穩定化、無害化、減量化的目的。
固化法能降低廢物的滲透性,並且能將其製成具有高應變能力的最終產品,從而使有害廢物變成無害廢物。固化法在日本、歐洲及美國已應用多年.我國主要用此法處理放射性廢物。根據用於固化的凝結劑的不同,此法可分為下述幾種。
1.水泥固化法
水泥固化是以水泥為固化劑將危險廢物進行固化的一種處理方法。水泥固化法則是用污泥(危險固體廢物和水的混合物)代替水加入水泥中,使其凝結固化的方法。
對有害污泥進行固化時,水泥與污泥中的水分發生水化反應生成凝膠,將有害污泥微粒包容,並逐步硬化形成水泥固化體。可以認為,這種固化體的結構主要是水泥的水化反應物。這種方法使得污泥中的有害物質被封閉在固化體內,達到穩定化、無害化的目的。水泥固化法由於水泥比較便宜,並且操作設備簡單,固化體強度高,長期穩定性好,對受熱和風化有一定的抵抗力,因而其利用價值較高。對於含有有害物質的污泥的固化方法來説,水泥固化法是最經濟的。
水泥固化法的缺點:①水泥固化體的浸出率較高,通常為10~10g/(cm·d),主要由於它的空隙率較高所致,因此,需作塗覆處理;②由於污泥中含有一些妨礙水泥水化反應的物質,如油類、有機酸類、金屬氧化物等,為保證固化質量,必須加大水泥的配比量,結果固化體的增容比較高;③有的廢物需進行預處理和投加添加劑,使處理費用增高。
2.塑料固化法
將塑料作為凝結劑,使含有重金屬的污泥固化而將重金屬封閉起來,同時又可將固化體作為農業或建築材料加以利用。塑料固化技術按所用塑料(樹脂)不同可分為熱塑性塑料固化和熱固性塑料固化兩類。熱塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯樹脂等,在常温下呈固態,高温時可變為熔融膠黏液體,將有害廢物摻和包容其中,冷卻後形成塑料固化體。熱固性塑料有脲醛樹脂不飽和聚酯等。脲醛樹脂具有使用方便、固化速度快、常温或加熱固化均佳的特點,與有害廢物所形成的固化體具有較好的耐水性、耐熱性及耐腐蝕性。不飽和聚酯樹脂在常温下有適
宜的黏度,可在常温、常壓下固化成型,容易保證質量,適用於對有害廢物和放射性廢物的固化處理。
塑料固化法的優點是一般均可在常温下操作;為使混合物聚合凝結,僅加入少量的催化劑即可;增容比和固化體的密度較小。此法既能處理幹廢渣,也能處理污泥漿,並且塑性固化體不可燃。其主要缺點是塑料固化體耐老化性能差,固化體一旦破裂,污染物浸出會污染環境,因此,處置前都應有容器包裝,因而增加了處理費用。此外,在混合過程中釋放的有害煙霧,污染周圍環境。
3.水玻璃固化法
水玻璃固化是以水玻璃為固化劑,無機酸類(如硫酸、硝酸、鹽酸等)作為輔助劑,與有害污泥按一定的配料比進行中和與縮合脱水反應,形成凝膠體,將有害污泥包容,經凝結硬化逐步形成水玻璃固化體。用水玻璃進行污泥的固化,其基礎就是利用水玻璃的硬化、結合、包容及其吸附的性能。水玻璃固化法具有工藝操作簡便,原料價廉易得,處理費用低,固化體耐酸性強,抗透水性好,重金屬浸出率低等特點,但目前此法尚處於試驗階段。
4.瀝青固化法
瀝青固化是以瀝青為固化劑與危險廢物在一定的温度、配料比、鹼度和攪拌作用下產生皂化反應,使危險廢物均勻地包容在瀝青中,形成固化體。
經瀝青固化處理所生成的固化體空隙小、緻密度高,難於被水滲透,同水泥固化體相比較,有害物質的瀝濾率更低。並且採用瀝青固化,無論污泥的種類和性質如何,均可得到性能穩定的固化體。此外,瀝青固化處理後隨即就能硬化,不需像水泥那樣經過20~30天的養護。但是,瀝青固化時,由於瀝青的導熱性不好,加熱蒸發的效率不高,同時倘若污泥中所含水分較大,蒸發時會有起泡現象和霧沫夾帶現象,容易使排出廢氣發生污染。對於水分含量大的污泥,在進行瀝青固化之前..要通過分離脱水的方法使水分降到50%~80%。再有,瀝青具有可燃性,必須考慮到,如果加熱蒸發時瀝青過熱,就會引起大的危險。

危險固體廢物化學法

化學法是一種利用危險廢物的化學性質,通過酸鹼中和、氧化還原以及沉澱等方式將有害物質轉化為無害的最終產物。

危險固體廢物生物法

微生物對多種污染物均具有較強較快的適應性,並可將其作為新陳代謝底物降解、轉化。同常規廢物處理技術相比,生物技術具有效果好、投資及運行費用低、安全、無二次污染、易於管理等特點,尤其在處理濃度低、生物可降解性好的固體廢物時更顯其優越性。
許多危險廢物是可以通過生物降解來解除毒性的,解除毒性後的廢物可以被土壤和水體所接受。目前,生物法有活性污泥法、氣化池法、氧化塘法等。
參考資料
  • 1.    周立祥主編.固體廢物處理處置與資源化:中國農業出版社,2007.7:第38頁
  • 2.    樊玉光,林紅先編著.環境保護與管理:西北工業大學出版社,2014.09:第101頁