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典型危险废物处理处置企业土壤污染状况调查污染识别研究

2023-07-04张雅静魏伟

农业与技术 2023年12期
关键词:危险废物废物树脂

张雅静魏伟

(1.广东省环境科学研究院,广东 广州 510045;2.广东环科院环境科技有限公司,广东 广州 510045)

随着城市化发展和产业结构优化调整,大量工业企业面临关闭、搬迁[1],根据《中华人民共和国土壤污染防治法》,土地用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的,变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查。在土壤污染初步调查的过程中,污染识别作为基础环节,直接影响整份调查报告的质量。有研究显示,在实际开展的过程中,污染识别问题出现率高达77.8%[2]。我国污染场地环境管理工作刚起步,场地污染诊断的相关研究经验尚不足,需要进一步开展大量的应用研究及验证工作[3]。目前,一些研究聚焦于建设用地土壤污染状况调查要点研究,对整个调查工作的要点进行了剖析[4,5],但重点关于污染识别阶段的研究还较为欠缺。危险废物处理处置企业由于处理对象危害大、来源杂,在做污染识别时难度比其他企业更大。本文以广东某危险废物处理处置企业地块为例,该企业生产年限长,收集和处置的危险废物种类多、总量大、生产线多,通过本文的研究,旨在确保调查结果的全面性和准确性,并为其他调查项目的污染识别提供参考及借鉴。

1 研究区域概况

研究地块位于珠江三角洲平原地带,整体地貌为典型的珠江三角洲冲积平原。地块内原为耕作地,根据钻探资料岩土层自上而下分为人工填土、素填土、冲积层、残积层和基岩。地块所在地属于南亚热带季风性海洋气候,年平均降水量为1648mm,降水主要集中在夏季,占全年降水量的44%以上,冬季占6%,相对湿度为81%。

2 污染识别

2.1 技术路线

地块接收、处置固体废物时间久(2003—2021年),占地面积大(约1.5万m2),危险废物来源企业数量大(约6800家),处理规模大(共处置固体废弃物约232万t),处理种类多(32种危险废物、5种严控废物、15种一般固体废物),处置方式多(14条险废物处理工艺生产线),为了精准分析本地块自建成至拆迁期间的生产经营情况、危险废物处理处置方式、各种危险废物处理处置过程中产物、生产过程中污染物产生排放情况等,进而准确全面地分析和评价地块生产运营中对土壤、大气、地下水的影响,识别出运营过程中各区域的特征污染物和关注区域,本研究按照以下步骤进行生产情况分析。

2.1.1 人员访谈和现场踏勘

经人员访谈、现场踏勘及资料收集,了解本地块基本情况。地块2002年以前主要为农田,2002—2003年进行吹填,2003年后逐步进行了厂房建设和危险固体废物的收集、存放和处置。地块内多处厂房内有地下储池。雨水和污水管网地埋深度约为0.5~1m。地块范围内及其周边500m范围内无名木古树、历史文物等,有1个自然村和1个地表水体。

2.1.2 地块单元项目划分

根据人员访谈、现场踏勘及资料收集,将地块根据使用功能划分为17个单元。危险废物焚烧炉工艺、热解气化焚烧炉工艺、污水综合处理工艺、废矿物油处理利用工艺、废树脂处理利用工艺、重金属污泥利用工艺、废包装桶回收利用工艺、废有机溶剂处理利用工艺、餐厨垃圾、地沟油及废油脂处理综合利用工艺、污泥机械脱水工艺、污泥利用工艺、废电子线路板处理工艺、废干电池暂存工艺、废光灯管收集暂存工艺等14个固体废弃物处置工艺,1个仓储单元,1个其他重点区域(道路、化粪池、锅炉房和总配电房)和1个一般区域(停车场、办公楼等)。

2.1.3 14个固体废物处置工艺固体废物来源分析

每个工艺收集的固体废弃物先按严控废物、危险废物、一般固体废物3个固体废物类别进行分类;按照危险废物代码对危险废物来源企业进行汇总,汇总后将每种危险废物的来源企业按《国民经济行业分类》(GB/T 4754-2017)进行行业类型分类,再结合1998版、2008版、2016版、2021版的《国家危险废物名录》每种类别的危险废物的定义,对企业进行进一步分类,分类后根据企业生产规模、生产时间、固体废弃物产生量及废物成分等筛选出具有代表性的典型企业。通过资料收集,对筛选出的代表企业原辅料、生产工艺及产污情况进行分析,识别出其产生的危险废物中的潜在污染物。本地块收集处置的危险废物种类多、数量大,是污染识别工作的重点。危险废物中的潜在污染物识别步骤详见图1。

图1 危险废物中的潜在污染物识别技术路线图

2.1.4 潜在污染物分析

仓储单元和其他重点区域关注整个地块的所有潜在污染物。

2.1.5 各单元项目生产环境分析

根据前期收集甄别的资料对每个单元项目平面布局、管道分布、储罐、防渗防腐、环境污染、违法行为、工艺流程、生产设备及原辅料进行分析,分析单元项目平面、管道、储罐变化等情况对地块土壤及地下水的影响,识别出后续土壤污染状况调查需要关注的区域。

2.1.6 各单元项目处置过程中产物及产污分析

分析单元项目各类固体废弃物处置过程中的产物及产污,识别出后续调查需关注的潜在污染物。

2.1.7 单元项目小结

对前6个阶段分析的资料进行汇总,筛选出各单元潜在污染物和重点关注区域。

2.2 危险废物污染识别

以废树脂利用工艺为例,根据本地块危险废物联单、危险废物接收明细表、年度危险废物经营情况汇总表等资料可知,本地块废树脂利用工艺2004年投产至2015年停产,主要收集处置HW13有机树脂类废物,接收总量约5908.02t,共来自910家企业,对910家企业按照《国民经济行业分类》(GBT 4754-2017)进行分类统计、汇总,这些企业共分为44种行业类型。

在这44个行业类型中,根据HW13有机树脂类废物产生方式及行业特点可以进一步分为以下几类型。

化学原料和化学制品制造业,化学纤维制造业这2大行业涉及的188家企业,主要是树脂生产过程中产生相关废物,因此合并这2类企业为“树脂的化学合成企业”。

电气机械和器材制造业,房地产业,纺织服装、服饰业等32个行业的674家企业,主要是利用树脂及树脂制品(如含聚氨酯的胶水、溶剂,以及线路板、膜等)作为原辅材料生产企业产品,涉及危废产生环节为企业生产过程中产生的含树脂废物,以及作为原辅材料的树脂制品的包装物,因此将这些企业合并为“生产及制造过程中树脂制品的使用企业”。

生态保护和环境治理业,电力、热力生产和供应业,黑色金属冶炼和压延加工业等6个行业涉及的18家企业,主要是企业水处理系统使用离子交换树脂、渗透膜对废水进行处理,因此合并将这些企业合并为“水处理中树脂的使用企业”。

道路运输业,零售业,批发业和装卸搬运和仓储业这4个行业涉及30家企业,这些企业涉及危险废物产生环节为运输和暂存过程中树脂产品的损坏与报废,因此合并这些企业为“树脂暂存与报废企业”。

综上可知,根据危险废物产生企业的行业特点及废物产生方式分析确定,本地块收集处置的HW13有机树脂类废物的企业可分类为树脂的化学合成企业、生产及制造过程中树脂制品的使用企业、水处理中树脂的使用企业和树脂暂存与报废企业4种类型,每个类型选取生产年限较长、生产时间跨度较大、产生危险废物总量较多的1~3家企业作为典型企业进行详细分析。

通过对上述选取的典型企业进行原辅料、生产工艺及产污分析,得出各类典型企业产生的HW13有机树脂类废物中的潜在污染物见表1。

表1 企业产污情况汇总

综上,该地块收集处置的HW13有机树脂类废物中的潜在污染物为环氧氯丙烷、双酚A、四溴双酚A、丙酮、2-丁酮、甲苯、二甲苯、环已酮、甲醇、壬基酚、磷酸二氢钠、丙二醇甲醚、丁酮、丙酮、异丙酮、乙酸乙酯、石油烃(C10-C40)、多环芳烃、砷、铅、汞、挥发酚、邻苯二甲酸酯类、丙烯酸和甲基丙烯酸。

2.3 研究地块生产产污分析

根据前期收集甄别的资料对每个工艺的原辅料、生产工艺及产污情况进行分析,识别出后续土壤污染状况调查需要关注的区域及潜在污染物。

以废树脂利用工艺为例。

2.3.1 原辅料

废树脂利用工艺的处理对象为HW13有机树脂类废物。

废树脂利用工艺前期拥有1台导热油炉作为供热设施,后期导热油炉更换为柴油锅炉,燃油种类为0#柴油,此外无其他辅料,因此本工艺辅料中的特征污染物主要为多氯联苯和总石油烃。

2.3.2 废树脂利用工艺流程

废树脂回厂后,按照1∶1.5~1∶1与水混合对滤饼进行稀释;通过导热油炉对其进行加热升温至70℃,通过自然沉降使滤饼中的DINP逸出到水中,收集上层油状液体得到含DINP的粗产品;产生的滤渣通过板框压滤机脱水;粗产品通过静置沉降达到精制提纯加工的目的,对粗产品进行脱水处理得到再生产品。

2.3.3 废树脂利用工艺产污分析

2.3.3.1 水污染源

废树脂利用工艺产生的废水主要为滤渣压滤产生的废水和精制沉降脱水压滤产生的废水。

2.3.3.2 固体废物污染源

废树脂利用工艺产生的固体废物主要为加热沉降压滤后产生的滤渣和精制沉降压滤后产生的滤渣。

废树脂利用工艺产生的废水进入研究地块的综合污水处理工艺处理达标后排放,机械压滤产生的滤渣送入本地块的危险废物焚烧工艺。结合辅料、生产工艺及产污情况,废树脂利用工艺生产过程中需关注的潜在污染物为邻苯二甲酸二异壬脂、多氯联苯和总石油烃。

2.4 生产环境污染识别

根据资料收集、人员访谈等信息,废树脂利用工艺生产期间厂房均已硬化,硬化良好,未见明显裂缝等,防腐防渗效果较好。生产期间未发生泄漏、环境污染事故,未收到因废气、废水、固体废物造成的环境问题被举报或投诉,未发生废气、废水、固体废物相关的环境违法行为。

2.5 地块拆迁过程污染识别

研究地块在调查前已进行拆迁,整个拆迁过程严格按照备案的方案执行工作,所有遗留物料及残留污染物统一采用桶装、罐装、袋装的方式进行收集,明确标识,分类存放在钢混结构的仓库内,避免不同性质的物料混放,仓库地面均做了防渗漏处理,并做了分隔墙、废水排水沟和收集池,安装了主动消防系统、配备消防器材和监控摄像头,并定期安排专人巡检查。拆除后的设备存放于污水处理区附近的仓库,在仓库清洗,清洗废水存入污水池委外处理,废渣委外处理,清洗后的设备当做一般固废外卖。因此拆迁过程对本地块环境影响较小。

3 污染识别结果

结合危险废物中的潜在污染物、研究地块生产原辅料、产污情况及地块拆迁过程的污染识别,可得出本地块各工艺流程需关注的特征污染物,以研究地块废树脂利用工艺为例,该工艺需关注的特征污染物为环氧氯丙烷、双酚A、四溴双酚A、丙酮、2-丁酮、甲苯、二甲苯、环已酮、甲醇、壬基酚、磷酸二氢钠、丙二醇甲醚、丁酮、丙酮、异丙酮、乙酸乙酯、石油烃(C10-C40)、多环芳烃、砷、铅、汞、挥发酚、邻苯二甲酸酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸和多氯联苯。

4 结语

污染识别是地块土壤污染状况调查至关重要的一步,污染识别是否全面、准确对地块调查起到至关重要的作用[6]。危险废物处置企业处置对象环境危害大,且来源通常较为复杂,来自不同企业的危险废物潜在污染物差异较大,若对每一个危险废物来源企业进行分析,工作量巨大,本研究通过对上游企业按行业类型进行分类,选取典型企业进行污染识别,可大大减小污染识别的工作量,为危险废物处置型企业的污染识别提供一种较优的思路。

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