2019年中級注冊安全工程師答疑:危險廢物及其常見處理方法?
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問題：
危險廢物及其常見處理方法?
答疑：
根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染防治法》的規(guī)定，危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物。
“根據(jù)《國家危險廢物名錄》的定義危險廢物為：
具有下列情形之一的固體廢物和液態(tài)廢物，列入本名錄：
(一)具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性或者感染性等一種或者幾種危險特性的;
(二)不排除具有危險特性，可能對環(huán)境或者人體健康造成有害影響，需要按照危險廢物進行管理的。
危險廢物的這種越境轉移量有多少尚難統(tǒng)計，但顯然是正在增長。據(jù)綠色和平組織的調查報告，發(fā)達國家正在以每年5000萬噸的規(guī)模向發(fā)展中國家轉運危險廢物，從1986年到1992年，發(fā)達國家已向發(fā)展中國家和東歐國家轉移總量為1.63億噸的危險廢物。危險廢物的越境轉移給發(fā)展中國家乃至全球環(huán)境都具有不可忽視的危害。
首先，由于廢物的輸入國基本上都缺乏處理和處置危險廢物的技術手段和經濟能力，危險廢物的輸入必然會導致對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和人群健康的損害。其次，危險廢物向不發(fā)達地區(qū)的擴散實際上是逃避本國規(guī)定的處置責任，使危險廢物沒有得到應有的處理和處置而擴散到環(huán)境之中，長期積累的結果必然會對全球環(huán)境產生危害。危險廢物的越境轉移的危害還在于，這些廢物是在貿易的名義掩蓋下進入的，進口者是為了撈取經濟利益，根本不顧其對環(huán)境和人體健康可能產生的影響，所以都得不到應有的處理和處置。危險廢物的越境轉移已成為嚴重的全球環(huán)境問題之一，如不采取措施加以控制，勢必對全球環(huán)境造成嚴重危害。
1989年3月在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)主持下，在瑞士的巴塞爾通過了《控制危險廢物越境轉移及其處置的巴塞爾公約》。該公約于1992年5月生效。我國是該條約的簽約國。
危險廢物處理方法，可分為物理法、物理化學法和生物法三大類。其中許多方法與化工生產是通用的。
填埋法
土地填埋是最終處置危險廢物的一種方法。此方法包括場地選擇、填埋場設計、施工填埋操作、環(huán)境保護及監(jiān)測、場地利用等幾方面。其實質是將危險廢物鋪成一定厚度的薄層，加以壓實，并覆蓋土壤。這種處理技術在國內外得到普遍應用。土地填埋法通常又分為衛(wèi)生土地填埋和安全土地填埋。
1衛(wèi)生土地填埋
衛(wèi)生土地填埋是處置一般固體廢物，而不會對公眾健康及環(huán)境安全造成危害的一種方法。主要用來處置城市垃圾。
2安全土地填埋
安全土地填埋是一種改進的衛(wèi)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廢物。因此，對場地的建造技術要求更為嚴格。如襯里的滲透系數(shù)要小于10-8cm/s，浸出液要加以收集和處理，地面逕流要加以控制，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理方法，即淺地層埋藏法。這種方法主要用來處置低放射性廢物。
土地填埋法與其他處置方法相比，其主要優(yōu)點是：此法為一種完全的、最終的處置方法，若有合適的土地可供利用，此法最為經濟;它不受廢物的種類限制，且適合于處理大量的廢物;填埋后的土地可重新用作停車場、游樂場、高爾夫球場等。缺點是：填埋場必須遠離居民區(qū);回復的填埋場將因沉降而需要不斷地維修;填埋在地下的危險廢物，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。
焚燒法
焚燒法是高溫分解和深度氧化的綜合過程。通過焚燒可以使可燃性的危險廢物氧化分解，達到減少容積，去除毒性，回收能量及副產品的目的。
危險廢物的焚燒過程比較復雜。由于危險廢物的物理性質和化學性質比較復雜，對于同一批危險廢物，其組成、熱值、形狀和燃燒狀態(tài)都會隨著時間與燃燒區(qū)域的不同而有較大的變化，同時燃燒后所產生的廢氣組成和廢渣性質也會隨之改變。因此，危險廢物的焚燒設備必須適應性強，操作彈性大，并有在一定程度上自動調節(jié)操作參數(shù)的能力。
一般來說，差不多所有的有機性危險廢物都可用焚燒法處理，而且最好是用焚燒法處理。而對于某些特殊的有機性危險廢物，只適合用焚燒法處理，如石化工業(yè)生產中某些含毒性中間副產物等。
焚燒法的優(yōu)點在于能迅速而大幅度地減少可燃性危險廢物的容積。如在一些新設計的焚燒裝置中，焚燒后的廢物容積只是原容積的5%或更少。一些有害廢物通過焚燒處理，可以破壞其組成結構或殺滅病原菌，達到解毒、除害的目的。
此外，通過焚燒處理還可以提供熱能。
焚燒法的缺點：
一是危險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，如將其直接排入環(huán)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復雜的測試儀表，這又進一步提高了處理費用。
固化法
固化法是將水泥、塑料、水玻璃、瀝青等凝結劑同危險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(wěn)定化、無害化、減量化的目的。
固化法能降低廢物的滲透性，并且能將其制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。
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。水泥中加入適當比例的水混合會發(fā)生水化反應，產生凝結后失去流動性則逐漸硬化。水泥固化法是用污泥(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(fā)生水化反應生成凝膠，將有害污泥微粒包容，并逐步硬化形成水泥固化體?？梢哉J為，這種固化體的結構主要是水泥的水化反應物。這種方法使得有害物質被封閉在固化體內，達到穩(wěn)定化、無害化的目的。
水泥固化法由于水泥比較便宜，并且操作設備簡單，固化體強度高、長期穩(wěn)定性好，對受熱和風化有一定的抵抗力，因而利用價值較高。
水泥固化法的缺點：水泥固化體的浸出率較高，通常為10-4~10-5g/(cm2.d)，因此需作涂覆處理;由于油類、有機酸類、金屬氧化物等會妨礙水泥水化反應，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;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來，同時又可將固化體作為農業(yè)或建筑材料加以利用。
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，在常溫下呈固態(tài)，高溫時可變?yōu)槿廴谀z黏液體，將有害廢物摻合包容其中，冷卻后形成塑料固化體。熱固性塑料有脲醛樹脂和不飽和聚酯等。脲醛樹脂具有使用方便、固化速度快、常溫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溫下有適宜的黏度，可在常溫、常壓下固化成型，容易保證質量，適用于對有害廢物和放射性廢物的固化處理。
塑料固化法的特點是：一般均可在常溫下操作;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。此法既能處理干廢渣，也能處理污泥漿，并且塑性固體不可燃。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(huán)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(huán)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脫水反應，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。但目前此法尚處于試驗階段。
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溫度、配料比、堿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、致密度高，難于被水滲透，同水泥固化體相比較，有害物質的瀝濾率更低。并且采用瀝青固化，無論污泥的種類和性質如何，均可得到性能穩(wěn)定的固化體。此外，瀝青固化處理后隨即就能硬化，不需像水泥那樣經過20~30天的養(yǎng)護。但是，由于瀝青的導熱性不好，加熱蒸發(fā)的效率不高，倘若污泥中所含水分較大，蒸發(fā)時會有起泡現(xiàn)象和霧沫夾帶現(xiàn)象，容易排出廢氣發(fā)生污染。對于水分含量大的污泥，在進行瀝青固化之前，要通過分離脫水的方法使水分降到50%~80%左右。再有，瀝青具有可燃性，必須考慮到如果加熱蒸發(fā)時瀝青過熱就會引起大的危險。
化學法
化學法是一種利用危險廢物的化學性質，通過酸堿中和、氧化還原以及沉淀等方式，將有害物質轉化為無害的最終產物。
許多危險廢物是可以通過生物降解來解除毒性的，解除毒性后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。
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