危险废物集中处置项目安全评价中危险有害因素的辨识

2013-10-23徐平

化工生产与技术 2013年3期

徐平

（杭州安全生产科学技术有限公司，杭州 310007）

危险废物是指列入《国家危险废物名录》，或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物[1]。危险废物分47 大类共600 多种，种类多、成分复杂，具有毒性、腐蚀性、易燃易爆性和感染性等特征，其污染具有潜在性和滞后性，是全球环境保护的重点和难点问题之一。国内外均发生过危险废物污染环境、危及人类生存的重大事件。

根据王琪等人的研究，2010年我国工业危险废物产生量达到15.87 Mt，约占工业固体废物产生量的0.66%[2]。2003年12 月国务院批复实施的《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》确定以省为单位建设31 座省级和24 座区域性危险废物集中处置设置[3]。孙宁等人的分析，到2010年全国建成投运的危险废物处置设施达到37 座，形成危险废物处理能力1.39 Mt/a[4]。

随着国内危险废物处置项目的陆续建成，针对危险废物处置项目的安全评价工作日益受到重视。由于危险废物处置项目需要接纳并处置大量有毒有害废物，涉及的危险化学品种类繁多且性质各异，危险有害因素非常复杂，要做到对此类项目危险有害因素的全面辨识存在一定的难度。陈燕香对危险废物处置中心安全预评价进行了研究，但其危险有害因素的辨识不够全面[5]。采用安全评价方法对危险废物处置的环境风险进行评价也有相关文献[6]。而在危险辨识过程中往往存在危险或隐患的漏项[7]。因此，针对此类项目的危险有害因素辨识研究有其必要性，对顺利开展危险废物处置项目的安全评价具有一定的指导意义，可以为同类项目的安全预评价提供参考借鉴作用。

1 处置项目

1.1 项目概况

以某地区新建的危废处置中心展开介绍。该危废处置中心主要包括废物处置与综合利用基地和危险废物安全填埋场，建有工业危险废物回转窑高温焚烧设施；危险废物安全填埋场、废轮胎处理、高含量废液处理、中和解毒、废物处置综合试验、稳定化固化设施；工业危险废物暂存库、储存和处置设施，以及道路、管网、水电供应、污水处理、中水回用、园区绿化、环境监测等配套基础设施。

1.2 项目处置规模

危废处置中心处置具体规模见表1。

危废处置中心运营过程中所涉及的危险物质可以分为3 大类：需要处置的危险废物、处置过程中使用的辅助危险化学品和处置过程中产生的危险物质。

1.2.1 稳定化、固化项目

1）需要处置的危险废物。拟稳定化、固化处理的危险废物主要包括3 类：生活垃圾、工业废物焚烧产生的飞灰；工业废物焚烧炉渣；工业生产及水处理产生的危险废物。稳定化、固化主要针对的是无机废物，这些无机废物按照其危害组分划分，可以归为含重金属及其化合物的废物、含氟废物和石棉废物3 类。

表1 项目危险固废处置规模Tab 1 Disposal scale of dangerous solid waste in project

2）辅助危险化学品。稳定化、固化过程中将使用石灰或粉煤灰、硫化钠、硫代硫酸钠、螯合剂和水泥等辅助材料，其中石灰和硫化钠属危险化学品。

1.2.2 回转窑高温焚烧项目

1）需要处置的危险废物。焚烧处置的危险废物据形态划分，可以分为固体废物、液体废物、膏状废物和气体废物。焚烧处置的工业危险废物种类多样，来源广泛，而且一般都是由多种物质组成的混合体，危险、危害特性主要来源于其危险化学品构成成分。拟焚烧的工业危险废物的构成情况分析，这些危险废物可能具有毒（害）性、易燃易爆性、腐蚀性和化学反应性中一种或几种以上的危害特性。

2）辅助危险化学品。焚烧过程及焚烧前的预处理过程中将使用下列危险化学品：氢氧化钠（配制成碱液）、液化石油气、溶解乙炔（溶剂为丙酮）、氮气（压缩的）、活性炭、氨水、0# 柴油、二氧化氯和环氧乙烷。

3）焚烧产生的危险废物。焚烧产生的二次危险废物包括废气、废水、飞灰和炉渣。焚烧炉烟囱排出的废气中将主要包括氯化氢、二氧化硫、二氧化氮和二噁英类物质（PCDDs/PCDFs）等危险组分。

1.2.3 安全填埋场项目

安全填埋处置过程中涉及的危险物质将主要是填埋场产生的渗滤液和废气（含有氨、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、甲烷等）。

2 危险、有害因素辨识

2.1 涉及的危险有害物质

安全评价要求进行危险有害因素的辨识，其要求识别物质的危险性和工艺过程中存在的危险有害因素[6]。危废处置中心项目主要涉及的危险有害物质包括工业危险废物、辅助危险化学品、焚烧产生的危险废物、填埋产生的渗滤液等，各种物质的危险危害特性分析见表2。

2.2 处置过程危险、有害因素

危废处置中心的废物处置过程包括废物预处理及焚烧过程、稳定化/固化过程、安全填埋、感光材料处置过程、废荧光灯处理过程、综合物化过程，其中存在的危险、有害因素辨识结果见表3。

2.2.1 中毒危险、有害因素

在工业危险废物预处理及焚烧过程中存在发生中毒事故的可能。具体包括：

1）废物中的高毒性甚至是剧毒品物质，少量接触即可引起急性中毒。

2）废物的预处理及传输过程中，破碎、混合、过滤及暂存、稀释搅拌等过程中，废物都是直接暴露在环境中，易发生危险废物的飞溅、撒（洒）漏，废物散发出的有毒气体也可能被人体吸收。

表2 物质危险、有害因素辨识Tab 2 Identification of dangerous and harmful factors of materials

表3 废物处置过程危险、有害因素辨识Tab 3 Identification of dangerous and harmful factors in waste disposal process

3）机械设备故障、事故排放导致有毒物质的泄漏、扩散：废物因泵、管道、储罐等设备设施故障及密封、垫片、法兰、焊缝等处，甚至设备本体破损，使有毒物质泄漏；盛装有毒气体的废气瓶及废气进料装置破损泄漏；焚烧过程中因突然停水、停电或炉体故障、运行失常时，二燃室紧急排放出有毒气体等。

4）焚烧处置过程中会产生新的有毒物质：焚烧不完全时炉渣的高毒物质未完全分解；焚烧过程产生的烟气中含有二噁英、氯化氢、二氧化硫、氟化氢等高毒性成分等。

5）辅助使用的危险化学品如乙炔、环氧乙烷、二氧化氯等泄漏，也可导致中毒事故。

6）防护用品等主观因素也可能导致中毒事故的发生。紧急排险、排除故障时，以及进入设备内作业时，作业人员处于中毒危险环境中引起的事故。

2.2.2 火灾爆炸危险、有害因素

废物预处理及焚烧过程中存在发生火灾事故的可能。主要包括：

1）焚烧处置的废物具有一定热值，大多是可燃物质，有些特殊废物如压力瓶装气体、闪点较低的液体甚至是易燃物质；辅助危险化学品中如环氧乙烷、乙炔、液化石油气、柴油等均是易燃物质。

2）焚烧炉即是明火源，设计、操作不当时，炉内明火会扩散至炉外成为着火源，引发火灾事故。进料系统设计不当或易燃废物进料过快、过多时，炉内火焰会从进料口冒出，形成回火，引燃输送机上的废物或周围其他可燃物，形成火灾；急冷效果差时，高温烟气会引起后序装置如布袋集尘器等发生火灾。

3）压力瓶装废气、易燃液体等特殊废物泄漏，余热锅炉吹灰系统使用的乙炔泄漏，燃烧器点火用的液化石油气泄漏，遇着火源将引起火灾事故。所以，特殊废物的存放点及进料系统、乙炔装置、液化石油气装置等处均是火灾易发点。

4）柴油接卸过程中，如接管不牢，或操作失误，发生泄漏；卸油前，未检查罐内液位，或卸油时，作业人员疏忽、离岗，造成跑油、冒油；柴油进料时，因泵故障、管道破损而泄漏，遇着火源将引起火灾事故。所以，柴油储罐及进料系统也是火灾易发点之一。

5）火灾易发点可能存在着火源，如吸烟或使用明火设施；机动车辆排烟喷火；违章动火；使用易产生火花的工具，穿带铁钉的鞋，因碰撞、摩擦产生火花；电气火花；静电火花等。

6）危险废物的来源广泛、成分复杂，有时很难判断数种废物中是否含有不相容的物质，如果将含有不相容物质的废物混合配料，有可能因相互间剧烈反应而引起火灾事故。

废物预处理及焚烧过程中存在发生爆炸事故的可能。主要包括：

1）部分辅助危险化学品如环氧乙烷、乙炔、液化石油气等为易爆性物质，物质泄漏，与空气形成爆炸性混合物后，遇着火源即可发生爆炸；盛装这些物质的气瓶遇高温烘烤、日光曝晒后，可能因内压增大，发生容器爆炸。

2）压力瓶装废气及易燃液体废物为易爆性物质，如果泄漏或容器受热可能发生爆炸。

3）易燃易爆性的废物如果进料过快、过多，在焚烧炉内可能发生爆炸。

4）余热锅炉、汽包、氮气钢瓶等压力容器因承压元件或安全装置失效，可能发生锅炉、容器爆炸。

5）因废物来源广泛、成份复杂，而检测手段有限，所以，不能绝对保证拟焚烧的废物中未混有爆炸性物质，如果焚烧混有爆炸性物质的废物，将可能发生爆炸事故。

2.2.3 其他危险、有害因素

1）机械伤害和物体打击。预处理及焚烧装置是由各类机械设备、设施组成的，如果这些设备、设施存在缺陷或发生故障（如强度不够、刚度不够、稳定性差、密封不良、外露运动部件、控制器缺陷、无防护装置、防护距离不够、无标志等），或设备动（静）部件直接与人体接触等，将可能导致夹、撞、剪、绞、割、刺等机械伤害事故。处置过程中存在着腐蚀性物质，并有泄漏的可能，会腐蚀设备、附件、平台、扶梯等金属建筑构件，导致破碎物体坠落伤人；在设备安装、检修和生产运行时，存在着平面和立面的高处作业和垂直作业，也可能造成高处坠物伤害。

2）高处坠落。焚烧装置较高大，运行中的观察、检查以及检修作业均为登高作业，如果扶梯、平台、护栏、系挂装置等设施不符合安全要求，或者这些设施因疏于管理检修，已经破损，将可能导致高处坠落事故的发生。与地面相平的敞开容器、缺口、池子等，若没有围栏或加盖，可导致作业人员的跌落伤害。

3）起重伤害。固体废物的进料将使用抓料行车和垂直提升机等起重设备，起重作业时，存在发生挤压、吊具吊重坠落，导致起重伤害的可能。

4）灼烫。焚烧过程是高温作业过程，从回转窑到最后的烟囱都是高温设备，如果这些设备及之间的管道未采取有效的保温措施，人体直接触及，将发生高温灼烫事故。高温烟气泄漏、余热锅炉蒸汽泄漏、炉渣未被充分冷却等因素均可能导致高温灼烫事故。焚烧炉故障、运行操作不当时，火焰从焚烧炉冒出，可能造成职工火焰灼伤。腐蚀性废物与人体直接接触时，可能导致化学灼伤。

2.3 装卸及储存过程危险、有害因素

危废处置中心项目在危险废物和危险化学品的装卸和储存过程中同样存在着危险有害因素，具体辨识结果见表4。

表4 装卸及储存过程危险、有害因素辨识Tab 4 Identification of dangerous and harmful factors in loading and unloading process

2.3.1 火灾爆炸危险、有害因素

由于大多数待焚烧处置的危险废物是可燃物质，部分甚至是易燃易爆物质，所以，暂存库是火灾爆炸危险场所。废物装卸及暂存过程中引发火灾爆炸事故的因素主要有：

1）泄漏引起火灾爆炸。危险废物中的瓶装易燃废气泄漏、易燃废液泄漏或其他废物散发出的易燃气体泄漏，与空气形成爆炸性混合物，遇着火源时即可发生爆炸。泄漏主要是由废物的包装容器不符合要求，或容器破损、密封不严等因素造成的。泄漏引起爆炸的另一必要因素是现场存在着火源，如明火（现场吸烟，机动车辆排烟喷火，焊接、切割动火作业，库房距焚烧炉、机修间等明火源或散发火花的地点过近时，外部火源进入库内等）、电气设备缺陷及故障引起的电气火花、静电火花、摩擦碰撞产生的火花、雷击起火等。另外，库房未采取有效的通风措施时将增大泄漏引起火灾爆炸的可能性。

2）反应引起火灾爆炸。未严格按废物性质分区存放，将不相容的废物混合或合并存放，甚至将不相容的废物在同一容器内混装，废物之间发生剧烈放热反应或产生可燃性气体；容器材质或衬里与废物不相容，相互之间可以发生反应；储存过程中，废物在受到外界环境如雨雪、阳光、潮湿空气和杂质等影响而产生变质或发生剧烈的化学反应等因素均可引起火灾爆炸。

3）自燃爆炸和遇水燃烧爆炸。如果储存时间过长、堆垛过高、堆积过密时，某些废物如染料废物中的重氮盐、废胶片等可发生自燃爆炸；遇水易燃或可发生剧烈水解反应的废物如盛装在易损材料制作的容器、包装袋内，当与雨水、仓库冲洗水接触，甚至吸收空气中的水分时，也会发生燃烧爆炸。

4）容器爆炸。压力瓶装废气气瓶质量不符合要求，未配置防震圈、瓶帽等安全附件，装卸、搬运过程中强力碰撞，气瓶受热源烘烤、阳光曝晒等因素均可能引发容器爆炸事故；盛装液体、半固体废物的容器顶部与液体表面之间未保留足够的空间，因液体挥发的加剧可使容器胀裂爆炸；沸点低于夏季室温的液体盛装在常压容器中，因液体气化的加剧也可使容器胀裂爆炸等。库房未设置必要的喷淋降温设施时，将增大夏季发生容器爆炸的可能性。

5）库房的耐火等级不符合要求；库房与周围设施的防火间距不符合要求；储存区未设置裙脚等堵截泄漏的措施等，可能造成火灾爆炸事故的蔓延扩大。

6）危险废物来源广泛，组成复杂，而且受检测手段的限制，许多情况下并不能完全准确地判断废物的危险特性，极有可能导致包装不当、分区放置安排不合理、采取的安全防护措施不充分等问题，进而引发火灾爆炸事故。

2.3.2 中毒危险、有害因素

由于废物大多具有毒害性，所以暂存库是易发生中毒事故的危险场所。有毒物质可通过皮肤吸收、吸入和食入等途径进入人体，引起中毒。

1）皮肤吸收。人体裸露部位与有毒的固体、液体废物直接接触，可使有毒物质进入体内，引起中毒。废物直接暴露于环境中和人体防护不当是造成皮肤吸收中毒的必要因素。而废物直接暴露的可能性主要有：①废物未按要求盛装于合适的容器中，而是直接堆放在库内。②盛装在容器中的废物泄漏扩散。如容器材质、强度不符合要求或本来就是破损的；装卸过程中因碰撞、滚拖等野蛮作业使容器破损；储存过程中因腐蚀使容器破损；堆垛倒塌使容器破损等。③容器表面、装卸工具，以及库内地面、墙壁等处受废物污染。④进行分装、改装作业时，废物直接暴露。⑤重复使用的容器清洗时，废物直接暴露等。人体防护不当主要指作业时未正确穿戴如工作服、手套、工作鞋等劳动防护用品，使有毒物质通过裸露的皮肤或浸透材质不当的防护用品而进入人体。

2）吸入。废物散发出的有毒有害气体或瓶装废气泄漏后可通过呼吸道进入体内，引起中毒。任何形式的废物直接暴露均可产生有毒有害气体，另外，废物在储存过程中变质、发生化学反应，或废物之间发生化学反应时可生产有毒有害的气体，废物燃烧也可产生有毒有害气体。仓库通风不良，废物产生的有毒有害气体不能及时导出库外并得到有效处理，作业人员入库操作、检查时，未正确佩戴防毒面具或防毒面具失效，将导致中毒事故的发生。

3）食入。废物装卸及暂存过程中，发生有毒物质经消化道进入体内引起中毒的最大可能是误服。作业人员将生活用品（如水杯、饭盒等）带入库内，在库内饮水、进食，或处理废物后未认真清洗裸露皮肤，未更换衣服即饮水、进食等，是导致误服有毒物质的直接因素。而安全管理松懈、安全意识薄弱是导致发生误服的间接因素。

4）作业场所未配置急救药品、冲洗水等事故处理设施，作业人员不懂自救互救知识等因素，将可能导致在事故发生时，因延误、急救处理措施不当，而使事故后果加重。