重工型科技企业典型固体废物清理方案研究*
2021-12-05徐庆荣裴德健
徐庆荣,裴德健
1.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司;2.国家环境保护矿山固体废物处理与处置工程技术中心
本研究以马鞍山某重工科技企业的固体废物简易堆存场地为研究对象,通过现场踏勘、人员访谈、资料收集与分析、卫星影像分析、固体废物属性调查和固体废物清理技术方案设计等工作总结,期望为我国重工企业固体废物处理提供借鉴和参考。
一、固体废物堆积现状
(一)固体废物简易堆存场地概况
堆存场地位于马鞍山市某重工科技企业内,经过现场踏勘固体废物整体呈黑色,夹带黄色土,质地呈块状,在地块范围内主要以椎体形式分布。目前该简易堆场已落实场地周边围挡、固体废物遮盖等环境空气污染防治措施。该堆存场地位于公司西南侧,北侧为企业厂房,西为荒田,东侧为企业厂房,南侧为荒田。堆存场南北长约43米,东西宽约40米,距西南侧居民直线为140米,距新河直线约2170米,距南侧塘体约130米,目前用地性质为建设用地。
(二)固体废物调查结果
1.固体废物来源
根据走访当地村民及人员访谈资料,本地块早年间为荒地,无工业产业活动,自2014年后,地块周边企业建设并投入生产,企业生产产生的废砂临时堆放于厂区闲置的空地,从2016年8月开始对前期堆放的废砂一并清理,由于当时清理不彻底,导致现场有部分残留砂未被发现,当技改基建开挖基础时,暴露残留废砂。
2.固体废物属性研判
该固体废物属性样品采集对象为马鞍山市某重工企业简易堆场内堆置的以废砂为主的固体废物,其地块内堆置的废砂符合《固体废物鉴别标准通则》(GB34330-2017)中固体废物的描述。根据《一般固体废物分类与代码》(GB/T 39198-2020),该企业产生的废砂属于轻工、化工、医药、建材等行业产生的一般固体废物中的矿物型废物。
对简易堆场内堆置的废砂进行取样并进行了浸出毒性试验,试验方法按照硝酸硫酸法和水平振荡法进行,结果见表1—3。
表1 废砂腐蚀性鉴别试验结果
表2 废砂浸出毒性浸出试验(硝酸硫酸法)结果 单位:mg/L
表3 废砂浸出毒性浸出试验(水平振荡法)结果 单位:mg/L
(三)固体废物量
简易堆场内的固体废物主要为条形堆存,分布面积约1000m2,高度为1-2m之间,起伏较大,平均厚度为1.5m,固体废物总体积约1700m3,密度约1.3t/m3,重量约2210t。
二、固体废物处置方案
(一)处置方法选择
目前,固体废物主要的处置技术为焚烧、填埋处置法、水泥窑协同处置和综合利用法,这些处置方法均具有政策可行性;从技术可行性的角度分析,该尾砂的热值低,难以符合进料要求,不建议采用焚烧方式进行处置,焚烧法其实就是将固体废物进行高温分解与深度氧化,在做好综合处理的基础上来满足大量有害肥料分解转变为无害物质的需求。但是在实际中焚烧法也存在着一定的不足,就是投资相对较大,且在焚烧过程中势必会产生烟气等,而在排烟过程中还会产生二次污染等问题,甚至还会造成设备出现锈蚀等问题。其余的填埋、水泥窑协同处置和综合利用法均可以满足技术要求;水泥窑协同处置则是针对危险废物、生活垃圾、城市与工业污水处理污泥、受污染土壤等固体废物来进行处理的一种技术。而综合利用法则是将化学处理、脱水等技术结合在一起,借助化学反应将固体废物转变为更安全、稳定的物质,最大限度降低废物危险性。目前化学处理法主要用于有毒有害固体废物处理等方面,包含中和、氧化、还原等方法。借助高温热分解的方法,在通过氧化处理以后将固体废弃物的体积进行缩小,降低物质毒性等。虽然部分无机物也可以进行受热分解,但是在使用时主要以有机废物处理为主,且在燃烧过程中还会产生二氧化碳、水等,甚至还会出现硫、无机盐等,所以就需要及时针对所产生的烟气等进行处理。进行脱水处理的目的就是及时将废渣中的水、液体等进行脱除处理,进而降低废物容积、重量等,为后续利用与有效处理提供支持。从经济可行性的角度分析,受马鞍山市及周边地区现有的实际处置负荷和市场行为的影响,属地管理部门应充分调研,尽量选取处置成本较低的处置能力。综上所述,建议选取综合利用的方式、填埋处置或水水泥窑协同处置。只有选择适合的处置方法,才能提升处置效果,才能减少对环境的不利影响。在经济发展中只有不断降低资源与能源消耗,做好资源与能源充分利用,才能实现可持续发展目标。因此就需要从合理范围内出发,最大限度减少固体废物产能,确保固体废物中的资源有效回收与综合运用,以此来提升经济效益。填埋处置法属于固体废物处置中比较常用的方法,尤其是对于有毒有害的固体废物来讲,填埋法也是重要的处置方法。在面对无特殊危害固体废物时,可以使用卫生填筑法进行处理,而卫生填筑又包含沟渠法、地面法等方法,当没有地下水时可以运用沟渠法进行处理,就是在地面挖掘沟渠,将废物倾倒在沟中,并挖掘相应的土方进行处理。但是一旦离地下水相对较近时,则严禁使用这一方法,应运用地面法进行处理。在使用地面法时主要是将废物放置在地面进行压实,随后覆土处理,在交替进行的基础上形成夹层结构,最后填埋到预定高度,在覆上表土后栽种植物等。但是在填筑中还需要增设排气装置等,尤其是对于存在一定危害性化学废物等,需要从安全层面出发,做好填埋研究工作,避免出现二次污染等问题。进行固体废物综合利用就是需要做好其他方向的使用与研究工作,如对于生产中出现的灰渣等,可以将其运用到砖生产等方面,在节约土地资源的同时处理工业废渣等。
(二)处置要求建议
固体废物的清理和处置可能存在二次污染防控要求高和固体废物与原状土接触面难以区分的技术难点。因此,加强场地环境管理,对固体废物清挖、运输和处置过程中排放的特征污染物进行监测,进而减少对周围环境的影响,防止产生固体废物、废水、扬尘、噪声等二次污染,确保施工作业人员的健康安全。按照“分区施工,分层分幅挖掘,存量高、范围大的区域优先清理”的原则,分区域挖掘固体废物。优先采用“固体废物清理+外运综合利用(或水泥窑协同处置或填埋处置)”的总体技术路线开展固体废物清理和处置工作。在开展固体废物处置工作时,还需要坚持从与管理体系相协调角度出发,根据我国所颁布的一系列规章制度与政策标准等,在结合国情实际发展情况的基础上引入先进管理经验,做好现行标准补充与完善工作,解决标准体系不协调等问题。通过借鉴国外成功经验,在结合我国实际经济与技术发展情况的基础上参照相关标准与规范要求,制定出切实可行的污染物控制要求,确保标准执行的可行性与操作性。通过对我国新时代生态环境质量改善要求与环境管理能力提升要求进行分析,在保障处理处置技术合理性的基础上做好固体废物利用与处置等工作,进而促进我国社会经济发展,实现保护生态环境目标。
注释
①《中华人民共和国固体废物污染防治法》(2016年11月7日修订)。
②《中华人民共和国土壤污染防治法》(2019年1月1日施行)。
③马鞍山市土壤污染防治工作方案》(马政(2017)25号)。