一般工业固体废物属性鉴别方法实践研究

2021-03-05晁夫奎

现代盐化工 2021年5期

晁夫奎

（徐州新盛绿源循环经济产业投资发展有限公司，江苏徐州 221000）

根据固废污染环境防治年报，2019年，全国196个大、中城市一般工业固废产生量为13.8亿t，其中，综合利用仍然是处理一般工业固废的主要途径[1]。《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB 18599—2001）》[2]（新标准为GB 18599—2020）中明确规定一般工业固废分为两类：第I类一般工业固体废物和第Ⅱ类一般工业固体废物，其贮存、处置以及综合利用等环保要求存在明显区别。然而，国家并未出台一般工业固体废物属性鉴别的技术规范，因此，相关鉴别实践对科学、合理地开展一般工业固体废物属性鉴别工作具有很好的借鉴作用，同时也能为相关单位的一般工业固废贮存、处置及综合利用工作提供实践经验。

1 固废属性鉴别准备工作

1.1 产废项目环保“三同时”

鉴别前，应收集调查产废项目的环保“三同时”材料，明确产废项目环评批复及竣工环保验收文件中对拟鉴定固废类别的判定意见。只有以上文件中明确规定拟鉴定固废属于一般工业固废，才可以按照一般工业固废开展属性鉴别工作，否则应在确定拟鉴定固废不属于危险废物后，才可以按照一般工业固废开展属性鉴别工作。

根据委托单位（江苏某氯碱企业）提供的产废项目环保“三同时”材料，拟鉴定固废主要由盐泥、电石渣和脱硫石膏3种物质组成（比例约为3∶4∶3），且3种物质均明确为一般工业固废，因此，可以直接按照一般工业固废开展属性鉴别工作。

1.2 固废产生途径及工艺

鉴别前，需要熟悉拟鉴定固废的产生机理、工艺及途径等信息。经调研得知，拟鉴定固废主要源于10万t/年离子膜烧碱、10万t/年聚氯乙烯及“3×75 t/h+2×12 MW”热电机组项目。其中，盐泥来自盐水精制工序，电石渣来自乙炔发生和清净工序，脱硫石膏来自盐泥-石膏法烟气脱硫工序。另外，根据产污分析，拟鉴定固废中盐泥的首要成分为碳酸钙，其次为氯化钠、硫酸钡、氢氧化镁、三氧化二铁、泥沙等；电石渣的主要成分为氢氧化钙，并含有二氧化硅、三氧化二铝、氢氧化镁、硫化钠、磷化钠、氰化钠、次氯酸钠等杂质；脱硫石膏的主要成分为硫酸钙，同时含有碳酸钙、氢氧化钙、硫酸镁、氯化钠、硫酸钡、氢氧化镁、三氧化二铁、泥沙等杂质。

1.3 固废产出及堆存状态

鉴别前，还需要明确拟鉴定固废的产出及堆存状态。属于正在产生的固废，须明确产生源强、周期和规律；属于历史堆存状态的固废，须明确堆存时间、面积、高度、数量、方式等信息。

经现场勘查，拟鉴定固废属于历史堆存状态的固废，最长堆存时间已超过10年，堆存面积超过8 000 m2，堆存平均高度约为1.6 m，堆存量约为10 000 t，3种组成物质的堆存方式为“区域分开、整体混合”。

2 固废属性鉴别依据与程序

2.1 鉴别依据

一般工业固体废物属性鉴别的规范性文件包括《固体废物鉴别标准》《工业固体废物采样制样技术规范（HJ/T 20—1998）》《固体废物浸出毒性浸出方法翻转法（GB 5086.1—1997）》《污水综合排放标准（GB 8978—1996）》《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB 18599—2001）》《场地环境调查技术导则（HJ 25.1—2014）》《场地环境监测技术导则（HJ 25.2—2014）》《土壤环境监测技术规范（HJ/T 166—2004）》等。

2.2 鉴别标准

一般工业固体废物属性鉴别参照GB 18599—2001执行。根据GB 18599—2001，将拟鉴定固废按照GB 5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，若任何一种污染物的浓度均未超过GB 8978最高允许排放浓度，且pH在6～9内，则判定为第I类一般工业固体废物；若有一种或一种以上污染物浓度超过GB 8978最高允许排放浓度，或者是pH在6～9外，则判定为第Ⅱ类一般工业固体废物[2]。

2.3 鉴别程序

一般工业固体废物属性鉴别工作可分初步判别和正式鉴别两阶段进行。其中，初步判别阶段宜采集一定数量的代表性样品，按GB 8978所列指标进行全污染因子（样品中确定不含有的污染因子除外）判别检测，保证不遗漏污染因子；正式鉴别阶段宜参照HJ/T 20、HJ 25.1、HJ 25.2和HJ/T 166要求采集样品，尽可能不遗漏采样点位，然后按照GB 18599要求进行一般工业固体废物属性鉴别检测，同时酌情减少初步判别阶段未检出的污染因子，以降低人力、物力成本，保障鉴别工作经济可行。

3 一般工业固体废物属性鉴别实施

3.1 固废属性初步判别

3.1.1 样品采集及预处理

（1）采样点位及采样量。一般情况下，属于正在产生的固废宜在生产环节批次取样，属于历史堆存状态的固废宜在堆存场所分层采样[3]。属于历史堆存状态的拟鉴定固废的堆存时间较长，已形成一个稳定的固废堆体，与潜在污染场地类似，因此，可参照HJ 25.1、HJ 25.2和HJ/T 166的相关规定，在拟鉴定固废堆存场所布点及采样。

由于组成拟鉴定固废的3种物质整体堆存方式不明，在初步判别阶段，按照污染均匀场地，采用系统随机布点法进行采样。具体采样方式：根据拟鉴定固废堆存面积和堆存高度，在堆体水平方向上布设8个采样点位，每个采样点位在垂直方向上采集3个样品，共采集24份样品。

（2）份样量。根据HJ/T 20—1998，份样量取决于拟鉴定固废的粒度上限，并可按切乔特公式计算。据勘查测定，拟鉴定固废所含的3种物质中，电石渣占比最多，且平均粒径最大（≤5 mm）。因此，拟鉴定固废的粒度上限可以电石渣的最大粒径为代表。经切乔特公式计算可知，拟鉴定固废份样量应不小于0.5 kg/样，为满足分析测定需要，份样量按1.0 kg/样确定。

（3）采样方法。采样方法参照HJ/T 20—1998。

（4）样品预处理。采集的样品按照HJ/T 20—1998要求进行制样和保存，并按GB 5086.1—2007要求进行预处理。

3.1.2 样品检测及结果分析

（1）检测因子。由于GB 8978—1996中第一类污染物大多为毒性较大的重金属或放射性物质，为避免因遗漏检测因子引发污染事件，在初步判别阶段，将GB 8978中的第一类污染物全部列为检测因子（除放射性物质）。GB 8978中的第二类污染物检测因子根据拟鉴定固废组成成分确定，具体包括pH、色度、SS、CODCr、BOD5、氨氮、磷酸盐、动植物油类、石油类、挥发酚、总氰化合物、硫化物、氟化物、甲醛、LAS、总铜、总锌、总锰、AOX、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、丙烯腈、总硒和TOC。

（2）检测方法。采用GB 8978—1996表6测定方法。

（3）检测结果。样品浸出液检测结果表明，初步判别采集的24份样品全部检出总汞和总镉，22份样品检出总铅，17份样品检出总铬和六价铬，3份样品检出总砷。以上检出的污染因子均未超出标准限值，GB 8978第一类污染物中其余污染因子未检出；GB 8978第二类污染物中除石油类、动植物油类、LAS、锰、铜和AOX外，其余污染因子均在样品中检出，其中，pH、SS和氨氮存在超标现象，pH超标率为87.5%，SS超标率为29.2%，氨氮超标率为4.2%。

3.1.3 判别结论

根据检测结果，初步判别采集的24份样品按照GB 5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，有一种以上的污染物浓度超过GB 8978最高允许排放浓度，且pH在6～9外。据GB 18599—2001可初步判定，拟鉴定固废属于第II类一般工业固体废物。

3.2 固废属性正式鉴别

3.2.1 样品采集及预处理

鉴于拟鉴定固废的堆存方式，在正式鉴别阶段，参照HJ 25.2—2014相关规定，采用系统随机布点法与分区布点法相结合的方式进行布点采样。具体采样方式：根据拟鉴定固废堆存面积和堆存高度，在堆体水平方向上布设24个采样点，每个采样点在垂直方向上采集3个样品，共采集72份样品。另外，在正式鉴别阶段，样品份样量、采样方法及样品预处理方法均与初步判别阶段一致。

3.2.2 样品检测及结果分析

（1）检测因子。在正式鉴别阶段，除拟鉴定固废组成物质中明确不含有的放射性物质、苯并(a)芘、总铍和总银外，将GB 8978中第一类污染物剩余污染因子全部列为检测因子。另外，拟鉴定固废3种组成物质中各自未涉及的组分，在正式鉴别阶段，不再作为堆体相应分区样品的第二类污染物检测因子。在正式鉴别阶段，样品检测方法与初步判别阶段一致。

（2）检测结果。样品浸出液检测结果表明，在正式鉴别采集的72份样品中，有68份样品检出总铅，63份样品检出总镉，49份样品检出总铬，48份样品检出六价铬，37份样品检出总汞，12份样品检出总砷。以上检出的污染因子均未超出标准限值，GB 8978第一类污染物中其余污染因子未检出。GB 8978第二类污染物中，除石油类、动植物油类、LAS、锰、铜、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯和四氯乙烯外，其余污染因子均在样品中检出，其中，pH和氨氮存在超标现象，pH超标率为91.7%，氨氮超标率为4.2%。

3.2.3 鉴别结论

根据检测结果，正式鉴别采集的72份样品按照GB 5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，有一种以上的污染物浓度超过GB 8978最高允许排放浓度，且pH在6～9外。据GB 18599—2001基本可判定，拟鉴定固废属于第II类一般工业固体废物。