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废弃化学品安全处置的主要环节及控制

2014-03-18龙冬清曹海川何田妹

环境卫生工程 2014年5期
关键词:危险废物废物化学品

龙冬清,曹海川,何田妹

(红河州德远环境保护有限公司,云南 个旧 661000)

废弃化学品的安全处置是其无害化处理的最终归宿,处置过程涉及废弃物的分类与收集、转移运输、暂存管理、处理处置、环境监测、安全生产等诸多因素[1-2],识别并有效控制主要环节是废弃化学品安全处置的关键。某市废弃物贮存库积存了各相关执法部门20多a来清缴和收集的大量废弃化学品,总量达25 t多,成为了当地环境安全隐患,对其进行合法、安全的处理处置已刻不容缓。

1 某市废弃物贮存库现状

废弃物贮存库位于该市东郊仓储物流区,周边人口密集,与生活区、商业区防护间距小,且库房陈旧、场地狭窄,曾因库内剧毒品被盗而在社会上造成不良影响。对废弃物贮存仓库实地考察与分析,得出该库内废弃化学品具有以下特点。

1.1 高危化学品品种多,数量大

废弃物中包括剧毒氰化物(如KCN、NaCN、Cd(CN)2)、砷化物(如As2O3、砷酸、亚砷酸钠)、汞化物(如HgCl2、Hg2Cl2、HgI2)、高毒农药等;易湿易燃品金属钠、氢化钾等;易燃易爆品三硝基甲苯、硝酸铵等;致癌物亚硝酸钠;强氧化剂过氧化氢、高氯酸、过氧乙酸等,以及少量军用战剂、民用爆炸品(雷管、引线)等,这些高危化学品占50%~60%。另外,检测出贮存库内放射性活度的高于正常水平的2~5倍。

1.2 标签脱落,造成大量难以鉴别的不明废物

由于存放年代久远,部分废弃化学品在存放期间反复搬动,造成废弃物包装破损,标签脱落,形成大量难以辨别和处置的不明废物。

1.3 混存混装,相互沾染,形成高风险贮存库

由于对废弃化学品的分类管理不当,存在多种剧毒化学品废物(氰化钾、砒霜等) 与强酸(盐酸、硝酸)、易燃性有机化学品(乙酸乙酯、甲醇等)与强氧化性物质(高氯酸、过氧乙酸等)等性质不相容化学品和试剂存放于同一包装容器或同一贮存库情况,可能会形成氰化氢等剧毒气体,增加安全风险;其次,仓库内易燃易爆危险废物,一旦引燃,将发生连锁反应。

1.4 相互沾染,形成更加复杂而危险的化学品

由于混装、混存,年代久远等原因,可能存在部分化学品包装物破裂而泄露或外露,各种化学品相互沾染,形成大量成分更加复杂、毒害性和危险性更高的高危不明化学品。

2 废弃化学品的收集与转移运输

2.1 放射性废弃物排除

仓库内因混有放射性废物(醋酸双氧铀等),虽经事先排除,但考虑到存放年代久远,可能存在放射性废物未彻底清除,有必要在清理和收集前再对待处理废物进行一次放射源的全面检测,彻底排除放射性废物。

2.2 爆炸性废弃物排除

废弃物中混有雷管、引线等民用爆炸品及子弹、军用战剂等军用物品,为了保障后续清理、运输和处理处置过程的安全,委托专业资质的单位进行爆炸性废物的彻底排查。

2.3 废弃化学品的清理

废弃物清理工作包括分类编号、更换或加固包装、分堆打包和计量登记等步骤[3]。

2.3.1 分类编号

根据仓库内废弃化学品的基本特性将其分为普通废弃物、剧毒废弃物及不明废弃物,废弃物的分类及编号见表1。编号粘贴在包装的显著位置。

表1 废弃物分类及编号

由于普通化学品废物中还存在大量不相容的化学品,因此,在综合利用、高温焚烧、物化处置和稳定化/固化安全填埋处理处置方式分类的基础上,按照其化学性质再进行详细分类,可分为一般化学品(简写为“YP”,下同)、易燃(YR)、易爆品(YB)、氧化剂(YH)、还原剂(HY)、酸(S)、碱(J)等。编号为处置方式+化学性质的缩写,如PF-YH,含义为:该化学品为氧化性物质,采用焚烧处置方式。

2.3.2 更换或加固包装

根据危险废物包装运输的要求,对包装破损或不合格的包装容器进行更换,包装更换后重新粘贴标签、编号、作台账记录。

2.3.3 分堆打包

在库房外划定一块待转运区域,满足通风、防雨、防晒、方便车辆停靠。将已编号且包装好的废物搬至待转运区,不同类别分堆摆放,并保持0.5 m的间距。将同一类别废物(具有相容性的化学品废物)包装装箱,在箱体明显处用签字笔注明所装废物编号、瓶数或袋数,粘贴危险化学品标识,然后打包。

2.3.4 计量登记

将打包好的废物搬至电子称上称量,专人计量登记,登记内容包括废物名称、编号、瓶数或袋数和质量。计量登记完毕的废物方可装车。

2.4 运输转移

2.4.1 装车

装车前检查包装(包括封口) 的完好情况,如发现破损,及时修缮、加固、密封或更换包装。危险废物装卸作业,必须严格遵守操作规程,轻装、轻卸,严禁摔碰、撞击、重压、倒置。使用的工具不得损伤废物,不准粘有与所装废物性质不相容的污染物。车内货物予以固定,使用与内装物质相适应的衬垫材料衬垫妥实。操作过程中,安全管理人员不得擅离岗位,应做好安全防护和检查工作;押运人员必须参与装车全过程,掌握车内废物性状,摆放及固定情况。

2.4.2 运输

根据《道路危险货物运输管理规定》中关于特殊危险化学品禁止混装运输的相关规定,本批废物的运输转移方案如下:①废物运输车辆必须经合法、认可的危险废物运输车辆,荷载量设为3 t,装货量基数为0.7;②汞化物类废物、砷化物类废物、氰化物类废物、叠氮钠等剧毒废物必须专车运输;③为了确保运输安全,运输时间一律在白天并要避开不良气象条件及交通高峰时段;④运输路线一经确认后不得擅自更改,必须按照运输路线行驶,行驶速度不得超过40 km/h;⑤每批次危险废物运输转移必须配置1名具有危险货物押运资格的押运员,配备运输工具,坚持到发报告制度。

2.4.3 卸车及入库

废弃物运送至集中处置厂后,首先应对车上废物进行全面检查,排查是否存在泄露、包装物破损或具有其它潜在危险因素,如果存在应及时处理好后方可卸车;其次,押运员应向暂存库管理员提供废物运输清单,并充分说明该车废物的性状、包装情况以及装卸过程中的注意事项。另外,押运员和暂存库管理员应全程监督卸车操作工,以保证工作的安全、规范。最后,待卸车完毕后,押运员应与暂存库管理员办理完毕废物交接手续后,方可离开。

3 废弃化学品的暂存管理

因废弃物中剧毒化学品和不明废物比重较大,暂存管理时必须分类分区存放。剧毒化学品和不明废物分别放入剧毒库和不明废物暂存库,普通类废弃化学品进入普通库暂存。普通暂存库从左至右横向划分6个大区,每个大区横向间距7 m,1号区域堆放易燃易爆品,2号区域堆放碱类,3号区域堆放一般化学品,4号区域堆放具氧化性化学品,5号区域堆放酸类,6号区域堆放具还原性化学品。每个大区前设置危险废物标示牌,标示牌上注明该区所堆放废物的化学性质和危险特性。每个大区按处理方式不同划分成4个小区,小区之间间隔0.3 m,堆高小于1.5 m。普通类废弃化学品堆放示意如图1。

除了分类分区外,废弃物的暂存管理还应满足以下要求[4]:①暂存库必须配备24 h制的安保人员,并安装红外防盗监控系统,部分特殊废物需用保险柜保管,实行双人双管制度;②每个存放区的占地面积为6 m×6 m,采用层堆方式,高度控制在1.5 m以内,量多的废物占1~2个存放区,量少的废物占1个存放区;③整个暂存环境保持微负压;④盛装危险废物的容器上必须粘贴符合《危险废物贮存污染控制标准》的标签,注明废物信息;⑤不相容的危险废物必须分开存放于不同的存放区;⑥在暂存库外设有一容积为20 m3的事故池,一旦液体废物泄漏量较大时,可将废物引入事故池,再泵至盛装危险废物的容器中或废水处理车间;⑦建立严格的出入库管理制度,做好台账记录。

图1 普通类废弃化学品暂存示意

4 废弃化学品的分析鉴定

4.1 已知物的分析

4.1.1 定量分析

定量分析的目的是测定试样组分的含量,一般分为无机物定量分析和有机物定量分析。无机物定量分析采用仪器法进行测定,主要有分光光度法、原子吸收法、原子荧光法和离子色谱法等。有机物的定量分析,主要分析碳、氢、氧、氮、卤素、硫及磷的含量,一般的分析仪器有气相色谱-热导池有机元素自动分析仪、示差热导池自动有机元素分析仪等。

4.1.2 工艺指标分析

不同的处理处置工艺需要做不同的指标分析,主要的检测分析指标如下。高温焚烧处置:低位热值、总硫、含水率、氯化物、挥发分、灰分、结焦性试验及闪点等;物化/污水处理:pH、化学需氧量、生物需氧量、总悬浮颗粒物、汞、砷、锌、总铬、镉、镍、铜、铅、六价铬和氰化物等;固化/安全填埋处置:汞、砷、锌、总铬、镉、镍、铜、铅、钡、六价铬、无机氟化物和氰化物、pH。

4.2 不明物的鉴定

包括初筛实验[5]、定性分析、定量分析、工艺指标分析。初筛实验是为了在定性、定量分析前通过经验积累和简单实验判定不明废物的有机性和无机性,使下一步分析更具针对性和有效性。定性分析的任务是鉴定物质所组成的元素、离子、原子团、官能团或化合物,按其分析对象可以分为无机物和有机物定性。在定性分析的基础上,还需对不明物进行定量分析,工艺指标分析,其分析方法和内容与已知物的检测内容一致。

5 安全处理处置

5.1 减量化

在清理和运输过程中,严格分类包装运输,避免相互沾染,形成新的复杂危险废物;严格按照国家危险废物包装和贮存规范选择标准的危险废物包装容器,防止泼洒、泄漏而污染其他物品而增加废物处置量;尽量选用废物一次处理处置彻底的工艺和设备,减少废物处理处置过程中二次处理量;尽量避免使用一次性的劳保用品等易耗物资,减少沾染废物处理量。

5.2 资源化

金属钾、金属钠和丙酮等废弃金属和有机溶剂具有综合利用的价值,可将其暂存待利用。

5.3 无害化

对于无综合利用价值或回收利用成本高的废弃物,必须进行安全的无害化处理处置,除有特殊规定的以外,一般采取高温焚烧和安全填埋的方式作最终处置。

根据国内目前对废弃化学品处理处置技术的研究及应用[6-7],综合考虑化学品化学特性、利用价值等特点,普通类化学品废物可合理选择[8]综合利用、高温焚烧处置、物化/污水处置、固化/安全填埋处置工艺。剧毒类化学品为使其毒性完全降解或分解,通常采用“溶解+解毒药剂”的方式处理,可达到无害化处理的要求,见表2。

表2 废弃化学品处理处置工艺

6 质量控制与环境监测

质量控制是用于判断、分析处理处置工况是否正常以及处理结果是否达标的重要手段,各处置工艺质量控制指标如下。焚烧处置工艺质量控制指标:CO、CO2、NO2、HCl、总砷、总汞、总铬、总镉、总铅、烟尘、烟气黑度等;物化/污水处置工艺质量控制指标:pH、COD、BOD、TN、TP、总砷、总汞、总镍、六价铬、总铅等;固化/安全填埋处置工艺质量控制指标:pH、无机氟化物、总镉、总汞、总砷、氰化物、六价铬、总镍等。

根据监测周期及频次,定期开展环境污染物的监测。大气污染物排放应符合GB 18484—2001危险废物焚烧污染控制标准要求;厂区周边环境空气质量符合GB 3095—1996环境空气质量标准要求;生产废水、生活污水处理后达到GB/T 18920—2002城市杂用水水质标准;噪声排放符合GB 12348—2008工业企业厂界环境噪声排放标准要求;填埋废物达到GB 18598—2001危险废物填埋污染控制标准;危险废物贮存执行GB 18597—2001危险废物贮存污染控制标准。

7 结束语

废弃化学品的安全处置在我国还是一个新课题,它涉及的行业广、范围大,废弃物品种多、数量大,处置环节多、技术难度大,是一个复杂的系统工程,必须由专业技术人员对其进行清理、分类、更换包装、粘贴危险废物标签,建立详细的废弃化学品信息档案;依据废弃化学品信息及各类化学品性状进行分类运输,收集到废弃化学品集中处置场所;对收集暂存的废弃化学品进行详细的分析鉴定(特别是不明化学品的分析鉴定),制定各类危险化学品具体的处理处置方案,编制操作手册和安全技术规范;通过采用适合危险化学品安全处置的技术和处置设施及工艺给予彻底处置销毁;制定废弃化学品处理处置全过程的应急防范措施及应急预案,依据其处置环节进行分块应急演练。

现阶段,我国废弃化学品处置以高温焚烧、固化/安全填埋工艺为主,处置工艺较为单一,处置过程易发生生产安全事故、二次环境污染事故,处理处置全过程须进行可溯源的监控,对安全应急措施、环境保护措施、安全生产措施等要求严格。

[1]庄伟强.固体废弃物处理与应用[M].北京:化学工业出版社,2003.

[2]秦旸.废弃危险化学品安全填埋处置的主要环节及控制[J].环境保护科学,2003,29(3):28-30.

[3]环保部.长江三峡水库库底固体废物清理技术规范[S].2005.

[4]苟红英,罗智文,吴枚.危险废物安全处理系统研究[J].安防科技,2012(2):14-16.

[5]夏玉宇.化验员使用手册[M].北京:化学工业出版社,2012.

[6]孙胜龙,白殿星,姜丽杰.水泥回转窑处理废弃化学试剂的实验[J].环境工程,2007,24(5):57-60.

[7]王亦农,李小勇.化工危险废物焚烧技术探讨[J].江西教育学院学报(综合),2011,32(3):20-23.

[8]王起,刘淑玲,王琦,等.重庆市危险废物处理处置方式的选择与应用[J].环境卫生工程,2007,15(3):32-34.

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