危险废弃物危害及处理处置

成 娟 田智勇 高朋朋 李兴聪

（1山东东顺环保科技有限公司 山东威海 264400 2广州雅居乐固体废物处理有限公司 广东广州 510623 3山东莱芜雅居乐环保科技有限公司山东莱芜 271104）

引言

随着我国工业化进程的不断加快，大量废弃物不断产生。截至2017年，我国的危废年产生量在3500万t左右[1]。我国危险废弃物的范畴包括：具有一种或几种如腐蚀性、毒性、易燃性、反应性和感染性等危险特性的固态废物和液态废物，以及不能排除具有危险特性但对人体健康或环境具有危害性的废弃物，及医疗废物[2]。与其他污染物不同，危险废物不仅对生态环境危害极大，制约我国的可持续发展，还会严重危害人类健康[3]。自2004年我国针对危险固体废弃物立法，并随着执法力度的不断严格，我国的危废处理处置技术得到不断发展[1]。本文主要从危险废弃物的分类、危害、及处理处置技术三方面进行了阐述。

1 危险废弃物的分类

危险废弃物种类繁多，分类方法也有很多。采用目录法与有害废物鉴别判据相结合的分类系统，可将危险废物分为无机废物、废油、有机废物、易腐蚀的有机废物、量大低害废物、其他废物六类[4]；按其物理形态的不同可分为固态、液态、气态、污泥状、泥絮状、桶装危险废物等；按照危险废物所含的化学元素可分为清洁的危险废物、会产生气态污染物的危险废物、含重金属的危险废物、含碱金属的危险废物；按危险废物的危险特性可以将危险废物分为易燃性危险废物、腐蚀性危险废物、反应性危险废物、浸出毒性危险废物、急性毒性危险废物和毒性危险废物等多种类型。

2 危险废弃物的危害

2.1 对人类生存环境的危害

危险废弃物任意放置、存储、不科学处理都会直接造成环境污染[5]。会严重影响空气质量：危险废弃物在堆积的过程中内部的小颗粒物质和粉尘挥发到大气中，会与大气中的物质发生反应生成有毒有害物质及恶臭气体产生。污染大气空气质量，甚至腐蚀钢铁和建筑物，影响建筑物稳定[6]。危险废弃物在焚烧过程中若处理不当会产生一种剧毒物质——二噁英[7]。影响水环境的稳定：危险废物的任意堆放会产生渗滤液，含有各种有毒物质，随降水和地表径流进入地表水体系统，毒害水中生物，造成地下水污染等无法弥补的严重污染，直接危害人类健康。水俣病事件即为当地居民食用含有汞的海产品，食用被甲基汞污染的鱼虾人数达数十万，汞中毒者283人，60人死亡，造成了非常严重的后果。影响土壤质量：任意堆放危险废弃物不仅会占用大量的土地资源，还有可能破坏周边植物环境，破坏土地资源内微生物生态平衡，以致于减弱了土壤中微生物对有毒有害物质的降解能力，降低土壤净化能力。

2.2 对人类健康的危害

危险废弃物污染人类的生存环境并通过食物链积累危害人类健康。人类直接接触危险废弃物的方式有：吸入、皮肤吸收、眼接触等，并会带来中毒、恶化疾病，基因突变等危害。此外还会引发燃烧、爆炸等恶性事件。危险废弃物危害人类健康具有长久性、潜伏性的特点，甚至是终生不可挽救的[7]。震惊世界的八大公害事件即为最鲜明的案例。

2.3 制约可持续发展

由于危险废弃物对人类赖以生存的环境及人类健康的危害严重，会损害我国经济的长远发展，现阶段出现的水污染、土壤污染等问题已严重制约我国的可持续发展。

3 危险废弃物的安全处置

危险废弃物处理的原则为无害化、资源化和减量化。1983年，美国科学院提出危险废弃物处理的三阶段模式[7]。第一阶段为源头处理，即从危险废弃物产生的源头上减少其产量；第二阶段为废弃物的处理处置，进行脱毒处理，第三阶段为废弃物的最终处置。

3.1 危险废弃物的源头处理

危险废弃物的源头处理即为从产生的源头减少其产生量，为前段预防阶段，从技术层面讲，包括对废弃物产品、原料进行回收利用；改进生产技术，采用清洁能源和技术，加强生产管理的维护和监督工作；减少危害性材料的使用。从源头是处理过程中效果最可观的阶段。近些年来，国内外政府一直致力于回收利用，变废为宝[8]。如家庭废旧电池含铅锌的比例优于矿产资源；澳大利亚政府对居民进行垃圾分类回收行为给与经济鼓励；中国台湾环保局修改出台法律法规监督废弃物的回收利用。许多企业也引进垃圾资源化项目，回收利用危险废弃物中的可利用物质。

3.2 危险废弃物的处理处置

通过采用科学的处理方法，破坏危险废弃物中危险性[9]。处理方法主要有物理法、化学法、生物法。

3.2.1 物理处理：改变危险废弃物的物理化结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。包括电渗析、分离、吸附、浮选、过滤、絮凝、反渗透等方法。物理法的主要目的为减少危险废弃物的体积，生成的浓缩残渣需进一步处理。

3.2.2 化学处理：采用化学方法改变危险废弃物的化学成分，将其变成无害物质，减少危害性，或变成可进一步处理、处置的物质。包括氧化还原、液萃取、水解、光分解、中和等措施，这是危险废物最终处置前常用的预处理措施。北京科技大学采用一步固化反应将含锌电弧炉粉尘进行回收利用，回收率高达70%[10]。比较热门的处置技术主要包括快速碳酸化、等离子气化和超临界水氧化等。

等离子体处理危险固体废弃物是采用等离子火炬或弧将废物加热至较高温状态，使粒子具有的能量远远大于分子间化学键的作用，这样物质的微观运动以原子热运动为主，原有运动状态被打破，从而危险废弃物变为无害的物质。其中，有机物被分解成可燃气体，无机物融化成可冷却为建筑材料的液态渣。与一般焚烧相比，无二噁英产生，且设备结构简单，操作方便。但仍需考虑反应动力学、反应器设计等难题。

3.2.3 生物处理：利用生物或微生物的代谢作用分解废弃物中可降解的有机物，达到废物的无害化或综合利用。方法包括好氧、厌氧和兼性厌氧处理。具体由活性污泥法、生物滤池、厌氧消化、堆肥处理等方法。与化学处理方法相比，生物处理较便宜，应用普遍，主要用于渗滤液和废水等的处理，但因微生物代谢周期长，易受pH、温度、盐分等的影响，所以处理过程耗时长，效率不稳定。

3.3 危险废弃物的最终处置

最终处置主要包括危险废弃物的固化处理、焚烧、水泥窑协同处置、海洋处理、卫生填埋等。固化处理主要通过添加固化剂从而将危险废弃物变为不可流动或紧密固体物质。主要用于有害废物和放射性物质。主要方法有石灰固化、水泥固化、化学稳定化等[11]。海洋处理主要分为海洋倾倒与远洋焚烧，海洋倾倒为将危险废弃物直接投入海洋，利用海洋环境中微生物和其中的化学反应降解危险废弃物毒性。远洋焚烧为利用专门设计的焚烧船进行焚烧处置的方法，但海洋处理对环境破坏性较大[7]。卫生填埋区别于以往的直接填埋，一般先通过稳定化固化等预处理，并严格按照技术规范且填埋场中会增加防渗、覆土等设施，可操作性较高。

焚烧工艺主要通过过剩空气与经过合理配伍的危险废弃物进行燃烧反应，并严格控制燃烧工况，从而将有毒有害性物质进行热解性破坏。主要包括固态、液态、气态中的热值较高物质。水泥窑协同处置是一种新的废弃物处置手段，它是指将经过预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑，并通过高温焚烧或高温烧结过程在进行水泥熟料生产的同时实现对固体废物毒害特性分解、降解、消除、惰性化或稳定化的过程。相比于传统的焚烧处理，水泥窑内废物处置温度高达1450℃，远高于传统焚烧炉内800℃，废有机物焚毁率高达99.99%以上。且物料总停留时间长达30 min，废气停留时间大于4 s，大于传统焚烧中废气的停留时间2 s。危险废物投料点多，废物适应性强。可利用现有设置，建设投资小。此外，窑内气体湍流方向与物料方向相反，湍流激烈，利于充分反应。窑炉内碱性气氛可中和固体废物中的硫、氯等酸性物质，净化尾气[12][13]。

结语

随着我国人口的快速增长提高及工业化进程的不断加快，我国的危废产量与日俱增。随之带来了对生态环境、人类健康及我国可持续发展的严重危害。危险废弃物按照不同方法可分为不同类别，分类形式多样。危险废弃物的危害主要表现在对人类赖以生存的环境中空气质量、建筑物、水环境、土壤质量造成较大程度的不可逆伤害；并会通过直接接触及食物链积累等对人类生存健康造成较大危害；污染环境后随之带来的便是我国经济可持续发展的严重制约。现阶段我国大中小型企业主要通过危险废弃物的中间及最终处置来对其进行处理，一般通过物化、资源化、焚烧、填埋等方式。但目前处理处置技术较为传统且存在诸多弊端，因此，应重视每项处置措施的技术创新性，克服现有技术的缺陷与弊端，实现经济与环保的双丰收。