第十一章--危险废物处理与处置

第十一章危险废物处理与处置固体废物处理与处置危险废物的典型处理处置方法2危险废物概述1第十一章危险废物处理与处置11.1危险废物概述11.1.1危险废物的定义11.1.2危险废物来源及分类11.1.3危险废物产生量11.1.4危险废物鉴别11.1.5危险废物的危害11.1.1危险废物的定义根据联合国环境规划署（UNEP）定义：危险废物是指除放射性以外的具有化学性或毒性、爆炸性、腐蚀性或其它对人、动植物和环境有危害的废物。我国对危险废物的定义为：危险废物是指具有有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、浸出毒性和传染性的固体废物。11.1.2危险废物来源及分类危险废物包括工业危险废物、医疗废物和其他社会源危险废物，主要来源于化学工业、炼油工业、金属工业、采矿工业、机械工业、医药行业以及日常生活过程中。按产生源的不同，危险废物可以分为工业源和社会源两类。按物质成分，危险废物又可分为无机危险废物、油类危险废物、有机危险废物、其它有害废物等。11.1.3危险废物产生量根据我国的年度统计数据，每年的危险废物产生量在1000万t左右。表11.1列出了近年来我国环境统计中公布的危险废物产生量。根据估计我国危险废物的实际产生量可能是统计数据的数倍。表11.1中国危险废物产生量年度年生成量/万t19969931998974200083020021000200311702004963.02006108411.1.4危险废物鉴别㈠危险特性鉴别法⑴危险特性⑵危险废物鉴别标准⒈腐蚀性鉴别⒉急性毒性初筛①样品制备②实验方法③结果判定11.1.4危险废物鉴别3．浸出毒性鉴别表11.2浸出毒性鉴别标准值序号项目浸出液最高允许浓度（mg/L）方法来源1有机汞不得检出气相色谱法GB/T142042汞及其化合物（以总汞计）0.05冷原子吸收分光光度法GB/T1555.13铅（以总铅计）3原子吸收分光光度法GB/T15555.24镉（以总镉计）0.3原子吸收分光光度法GB/T15555.25总铬10二苯碳酰二肼分光光度法GB/T15555.5直接吸入火焰原子吸收分光光度法GB/T15555.6硫酸亚铁铵滴定法GB/T15555.811.1.4危险废物鉴别续上表6六价铬1.5二苯碳酰二肼分光光度法；GB/T15555.4硫酸亚铁铵滴定法GB/T15555.77铜及其化合物（以总铜计）50原子吸收分光光度法GB/T15555.28锌及其化合物（以总锌计）50原子吸收分光光度法GB/T15555.29铍及其化合物（以总铍计）0.1铍试剂分光光度法10钡及其化合物（以总钡计）100电位滴定法GB/T1467111镍及其化合物（以总镍计）10直接吸入火焰原子吸收法；GB/T15555.9丁二酮分光光度法GB/T15555.1012砷及其化合物（以总砷计）1.5二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法GB/T15555.313无机氟化物（不包括氟化钙）50离子选择性电极法GB/T15555.1114氰化物（以CN-计）1.0硝酸银滴定法①GB748611.1.4危险废物鉴别㈡危险废物名录法危险废物名录制度是世界各国危险废物污染防治普遍实行的危险废物污染控制法律制度，也是我国实施危险废物污染防治的基本制度，是国家对危险废物实行分类管理和控制的法律原则体现。名录制度比较正规，简便，种类较为具体，范围较明确，有较大的可靠性，使用较为方便。表11.3国家危险废物名录（详见P278）11.1.5危险废物的危害危险废物的危害大，具有长期性和潜伏性。一旦危害性爆发，将造成长久的、难以恢复的隐患和后果。危险废物不但污染空气、水源和土壤，而且可通过各种渠道破坏生态环境和危害人类健康。其危害主要体现在以下两个方面：⑴破坏生态环境。⑵危害人群身心健康。11.2危险废物的典型处理处置方法11.2.1概述11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法11.2.1概述⒈物理处理技术⑴溶剂萃取技术⑵蒸馏技术⑶沉降技术⑷破碎与分选技术11.2.1概述⒉化学处理法⑴化学氧化⑵沉淀及絮凝⑶化学还原⑷中和11.2.1概述⒊固化/稳定化技术固化/稳定化技术是一种将废物与能团聚成固体的物质混合，经过化学或物理方法将废物固定。⒋焚烧处置技术焚烧是指在高温和有氧气条件下将危险废物进行氧化分解或降解的过程。⒌土地处置技术危险废物的土地处置是指将危险废物铺撒或混到土壤中的处理方法。11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法㈠垃圾焚烧渣和飞灰的固化技术⒈焚烧渣和飞灰的水泥固定⑴水泥固化的工艺过程①外部混合工艺11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法②容器内混合工艺③注入工艺11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法⑵水泥固化的影响因素①pH②水、水泥和废物的量比③凝固时间④其他添加剂⑤固化块的成型工艺11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法⑶水泥固化的产品的浸出毒性要求表11.4浸出毒性鉴别标准值序号项目浸出液的最高容许浓度/(mg/L)1汞及其无机化合物0.05（按Hg计）2镉及其化合物0.3（按Cd计）3砷及其无机化合物1.5（按As计）4六价铬化合物1.5（按六价Cr计）5铅及其无机化合物3.0（按Pb计）6铜及其化合物50（按Cu计）7锌及其化合物50（按Zn计）8镍及其化合物25（按Ni计）9铍及其化合物0.1（按Be计）10钡及其化合物100（按Ba计）11氟化物50（按F计）12氰化物1.0（按CN计）11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法表11.5允许进入危险废物填埋区的控制限值序号项目稳定化控制限值/(mg/L)1汞及其无机化合物0.25（按Hg计）2镉及其化合物0.50（按Cd计）3砷及其无机化合物2.5（按As计）4六价铬化合物2.5（按六价Cr计）5铅及其无机化合物5.0（按Pb计）6铜及其化合物75（按Cu计）7锌及其化合物75（按Zn计）8镍及其化合物30（按Ni计）9铍及其化合物0.2（按Be计）10钡及其化合物150（按Ba计）11氟化物100（按F计）12氰化物5.0（按CN计）11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法⒉垃圾焚烧渣和飞灰的熔融/玻璃固化处理垃圾焚烧渣和飞灰加热到熔融温度(1200～1600℃)，淬火后形成玻璃态物质，可作为建材使用。在熔融过程中，飞灰中的有机物热分解、燃烧、气化，而重金属因密度大而沉在熔炉的底部分离。高温烧结和玻璃体的致密结晶结构，确保重金属的稳定固定化，而易挥发金属则在烟尘中被分离。由于高温的处理，焚烧灰渣熔融处理对有机物包括二噁英有很好的分解效果。11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法但研究发现，有少部分重金属在熔融固化处理过程中可能挥发。飞灰高温处理中，Cr2O3容易与飞灰中的CaO和CaCl2反应，生成水溶性的CaCrO4导致飞灰高温烧结处理后Cr的浸出毒性反而提高。焚烧飞灰中富含Cl，重金属氧化物与易挥发性的重金属氯化物高温下的转化，可能是导致重金属元素挥发分离的主要机制，其反应式如下：xMO+2xNaCl+ySiO2xMCl2+xNa2O·ySiO211.2.2几种危险废物的典型处理处置方法熔融固化处理能耗较高，设备一次性投资较大，处理成本较高。熔融/玻璃固化方法在有害固废处理应用过程中，为了提高固化率，降低成本，需要注意以下三个方面：⑴对飞灰进行洗涤预处理。⑵开发低温熔融/玻璃固化技术。⑶垃圾焚烧飞灰熔融固化后的应用。得到的二次熔渣虽然也可以用作土木、建筑等材料，但是它的机械性能、化学性能有局限性，在应用中受到阻碍。11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法熔融固化法有电熔融法和燃烧熔融法两大类。电力式熔融炉又可分为：电弧熔融炉、等离子熔融炉、电阻式熔融炉、感应式熔融炉。燃烧熔融又可分为：表面熔融炉、内部熔融炉、旋风式熔融炉、焦碳熔融炉、回转式熔融炉。11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法①表面熔融炉图11.3为固定式表面熔融炉的结构示意图。整个炉子由灰渣斗、主燃烧室、二次燃烧室和熔融渣沉降室组成。图11.3固定式表面熔融炉示意图1－灰渣；2－排烟口；3－二次空气；4－主燃烧气；5－一次空气；6－辅助燃烧器；7－二次燃烧室；8－渣沉降室；9－排渣口12345678911.2.2几种危险废物的典型处理处置方法②电弧熔融炉该炉主要由石墨电极及其供电系统、灰渣及石灰供给装置、熔融渣排放口等组成。图11.5电弧熔融炉示意图1－灰渣斗；2－石墨电极；3－烟气排放口；4－辅助电极及供电设备；5－熔融渣排放口；6－金属层；7－熔融渣层；8－炉膛；9－灰渣；10－炉墙；11－供电设备12345678910111111.2.2几种危险废物的典型处理处置方法③等离子体熔融炉该炉主要由等离子体发生装置、灰渣及石灰供给装置、氮气供给装置、烟气排放装置、熔融渣排放口等组成。图11.6石墨电极等离子体熔融炉示意图1－灰渣斗；2－负电极；3－排烟口；4－冷却空气；5－高温等离子体；6－熔融渣；7－熔融渣出口；8－正电极；9－熔融金属；10－炉膛；11－直流电源213456789101111.2.2几种危险废物的典型处理处置方法⒊塑性材料固化法处理垃圾焚烧渣和飞灰⑴热固性塑料固化热固性塑料固化采用热固性塑料。热固性塑料在加热时会从液体变成固体并硬化的材料，这种材料再次加热也不会重新液化或软化。11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法⑵热塑性塑料固化热塑性材料固化采用热塑性塑料。可以使用的热塑性物质如沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等。在冷却以后，废物被热塑性物质所包容，包容后的废物可以在经过一定的包装后进行处置。11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法⒋垃圾焚烧渣和飞灰的石灰固化处理石灰固化是指以石灰、垃圾焚烧飞灰和水泥窑灰以及熔矿炉炉渣等的物质进行的固化处理。石灰中的钙与废物中的硅铝酸根可能产生硅酸钙、铝酸钙的水化物，或者硅铝酸钙。石灰固化处理所能得到强度不如水泥固化，较少单独使用。石灰与凝硬性物料相互作用能产生粘结性物质，可以更好包裹废物。11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法㈡医疗废物的处理与处置医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物。联合国环境署制定的《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》，将“从医院、医疗中心和诊所的医疗服务中产生的临床废物”列为危险废物，其危险特性等级为6.2级。11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法医疗废物来源广泛，来自医疗、卫生、科研、制药等多个领域，以医疗、卫生领域为主。根据卫生部和国家环境保护总局制定的《医疗废物分类目录》规定，医疗废物分为：1.感染性废物2.病理性废物3.损伤性废物4.药物性废物5.化学性废物11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法⑴医疗废物机械处理⑵医疗废物化学处理⑶医疗废物生物处理⑷医疗废物微波处理11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法⑸医疗废物热处理①高温灭菌法②等离子体法⑹医疗废物的焚烧处理法⑺医疗废物的安全填埋处置⑻医疗废物的处理处置方法比较11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法表11.6医疗废物的处理处置方法比较方法减容率毁型处理时间处理废物范围技术成熟性二次污染机械法辅助能源回收机械处理60～80%好短所有医疗废物成熟有挥发性气体外溅－无化学处理0%不能长除挥发性、放射性、汞及有毒化学的医疗废物成熟有挥发性气体产生需要无微波处理0不能长除挥发性、放射性、汞及有毒化学的医疗废物新有挥发性气体产生需要无11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法续上表生物处理0%不能长适合液态或流态医疗废物新少需要无热力处理0～95%好短挥发性、半挥发性有机物、大块化疗、汞及其它危险废物成熟有气体产生，部分可能产生二恶英需要部分焚烧处理90～95%好短除汞等重金属、放射性的医疗废物成熟有烟气排放，控制不好可能产生二恶英需要有安全填埋－不能很长除汞等重金属、放射性的医疗废物成熟产生分解气体不需要有11.2.2几种危险废物的典型处理处置方法㈢电子废物的处理与处置我国的电子废物的来源有三方面：一是电子和电器厂家在生产过程中产生的边脚