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污水处理厂污泥危险特性鉴别研究

2022-11-15欧阳喜宽

皮革制作与环保科技 2022年18期
关键词:初筛物化危险废物

欧阳喜宽

(江西盛禾嘉创环保产业技术有限公司,江西 南昌 330000)

依据《关于加强危险废物鉴别工作的通知》(环办固体函〔2021〕419号)[1]要求,对需要开展危险废物鉴别的固体废物,产生固体废物的单位以及其他相关单位(以下简称鉴别委托方)可委托第三方开展危险废物鉴别,也可自行开展危险废物鉴别。本文以江西省内某工业园污水处理厂为例,结合典型接管企业[2]的生产过程分析,对该污水处理厂污泥的危险特性进行鉴别,并提出后续处置利用建议。

1 污泥危险属性鉴别流程

根据《关于加强危险废物鉴别工作的通知》(环办固体函〔2021〕419号)[1]要求,固体废物危险特性鉴别为企业自主行为,根据经验,鉴别工作流程可分为:启动鉴别(委托第三方或自行开展)、鉴别方案编制(上游纳管企业危险因子溯源分析,结合初筛检测,确定鉴别项目及检测因子)、鉴别检测及鉴别报告编制、全国危险废物鉴别信息公开服务平台公示。

2 污泥成分溯源分析

该工业园为综合性工业园区,园区企业有有色冶炼、纺织织造、农药化工、机械机电、建材、食品加工、包装印刷等各类企业,主要收集处理纳管管网范围内产生的工业废水和生活污水。污水处理厂设计处理规模为1万吨/天,采用水解酸化、改良性氧化沟工艺,采用二氧化氯消毒。

污水处理厂纳管水量约为7500 m3/天,生产废水主要来自冶炼、纺织、农药加工、机械加工等企业。

(1)A企业(有色冶炼)

生产工艺:以废催化剂为原料,通过焙烧-球磨-碱煮-压滤水洗-吸附-清洗-解析-除杂-结晶-烘干工序生产得到仲钨酸铵(APT);以低度钨矿为原料,通过球磨-碱煮-压滤水洗-吸附-清洗-解析-除杂-结晶-烘干工序生产得到仲钨酸铵(APT);

主要原辅材料:废催化剂、低度钨矿、碳酸钠、氢氧化钠、硫化铵、硫酸铜、氯化铵;

有害物质:铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞、六价铬、锶。

(2)B企业(纺织印染[3])

生产工艺:原丝加弹、织布,坯布定型膨化预处理后,通过渗透式印花,再送入高压蒸锅蒸化固色,水洗后洗去表面浮色、织布、定型、丝网印花、固色、水洗处理、脱水定型烘干、再整理后即得成品,入库;

主要原辅材料:涤纶丝、印花糊料、助艳剂、消泡剂、柔软剂染料;

有害物质:六价铬、硫化物、苯胺。

(3)C企业(皮革加工企业)

生产工艺:对鞣制后的半成品进行湿整;

原料:牛蓝湿革、猪蓝湿革、无铬鞣剂、水溶填充树脂、蛋白结合剂、蜡类填充剂、颜料膏;

有害物质:硫化物、苯胺、六价铬、总铬。

(4)D企业(农药互配加工)

生产工艺:农药原料药互配加工;

原料:农药原料药、水、盐酸、二甲苯、甲醇、毒死蜱等;

有害物质:甲苯、甲醇、二甲苯、多菌灵。

(5)E企业(机械加工)

生产工艺:零部件加工、抛丸、清洗、喷涂、总装、调试、检测、检验;

原料:钢材、切削液、油漆、焊材、成品零部件;

有害物质:石油类、铬、铜、锌、铝、铅、镍。

3 污泥危险特性初筛因子确定及检测结果

3.1 初筛检测因子确定

根据污水处理厂纳管企业废水主要有害物质分析,污泥危险特性鉴别需要关注的污染物为:铜、锌、铅、砷、六价铬、总铬、镉、汞、硫化物、苯胺、二甲苯、甲苯、甲醇、二氯甲烷、环氧乙烷、甲醛、石油溶剂。

根据前述的溯源分析,为进一步筛选污泥中潜在的毒性元素和物质,对该污泥进行了取样检测,明确污泥中各类污染物的情况,确保不遗漏危险特性项目[4]。对污泥样品的浸出液中无机元素、挥发性有机化合物和半挥发性有机化合物进行定性、定量分析。初筛检测浸出毒性因子40个、毒性物质含量检测因子24个、腐蚀性检测因子1个、反应性检测因子2个、急性毒性检测因子1个。

3.2 初筛检测结果

在污水处理厂运行稳定的前提下,取5个物化污泥、5个生化污泥进行检测,结果表明:40个浸出毒性检测因子有砷、汞、六价铬、氟化物、银、钡、总铬、铜、镍、铅、锌、硒12项检出,有机物因子未检出;24项毒性物质含量检测因子有硒、砷、汞、银、钡、铍、镉、铬、铜、镍、铅、锌、甲醛、锶、锑15项检出;反应性检测结果为氰化物未检出,硫化氢检出;腐蚀性检测因子pH值接近中性;急性毒性检测结果LD50值均大于2000 mg/kg;GCMS有机物定性分析结果:匹配出邻苯二甲酸(2-乙基)己酯。

4 污泥危险特性初筛分析

4.1 反应性初筛分析

根据污泥样品反应性含量检测报告,氰化物未检出;硫化氢产生量较高,因此考虑反应性硫化氢指标鉴别。

4.2 腐蚀性初筛分析

根据初筛检测结果,浸出液pH值中性,因此,污泥总体上不存在强酸性或强碱性的可能。因此不考虑腐蚀性鉴别。

4.3 易燃性初筛分析

污泥常温常压下非常稳定,含水率接近80%,不具有自发性燃烧条件,无法点燃。因此不考虑易燃性鉴别项目。

4.4 浸出毒性初筛分析

根据对上游企业原辅材料使用、生产工艺、污染物排放情况进行溯源分析,结合初筛检测,将检出项及溯源分析项重合因子纳入,因此拟对物化污泥、生化污泥浸出毒性中银、钡、镉、总铬、铜、镍、铅、锌、砷、硒、汞、六价铬、无机氟化物(不包括氟化钙)等13项因子进行检测。

4.5 毒性物质含量初筛分析

毒性物质含量考虑因子为氟化物、硒、砷、汞、钡、铍、镉、铬、铜、镍、铅、锌、锑、锶14 项需要检测的具体化合物,依据《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》(GB5085.6-2007)[5]附录A~附录F 中危险废物名录,并根据生产工艺流程、原辅料分析和毒性物质本身的理化性质综合分析进行初筛,并依据《危险废物鉴别技术规范》(HJ298-2019)[6]中7.4 条的规定,确定最终需要检测的具体化合物为:氯化硒、氯化汞、砷酸钠、氟化铅、五氧化二锑、氯化钡、石油溶剂、邻苯二甲酸(2-乙基)己酯、对甲酚、氧化铍、硫酸镉、铬酸铬(Ⅲ)、硫化镍、铬酸锶、甲醛、磷酸铅。

4.6 急性毒性初筛分析

根据计算,污泥急性毒性LD50值大于2000 mg/kg,结合初筛检测结果,因此不考虑急性毒性检测项目。

5 污泥危险特性鉴别

根据初筛确定的检测方案,确定对污泥反应性、浸出毒性、毒性物质含量进行检测。

5.1 样品采集

根据每月污泥排放量最大值,确定一个月内等时间间隔,采集生化污泥20个,物化污泥8个。

5.2 浸出毒性鉴别

物化污泥、生化污泥浸出毒性中无机项目有银、钡、镉、总铬、铜、镍、铅、锌、砷、硒、汞、六价铬、无机氟化物(不包括氟化钙)等13项因子(见表1);

由表1可知:生化污泥20个样品,物化污泥8个样品中所有检测因子的检测值均低于《危险废物鉴别标准 浸出毒性》(GB5085.3-2007)[7]中浓度限值。因此生化污泥、物化污泥均不具有危险废物浸出毒性。

表1 浸出毒性检测结果汇总表

5.3 毒性物质含量检测

毒性物质含量鉴别因子为氟化物、硒、砷、汞、钡、铍、镉、铬、铜、镍、铅、锌、锑、锶、甲醛、石油溶剂、邻苯二甲酸(2-乙基)己酯、对甲酚;结合上游纳管企业溯源分析及各化合物的理化性质,依据《危险废物鉴别技术规范》(HJ298-2019)[6]中7.4条的规定,筛选出鉴别因子对应的化合物。因此毒性物质鉴别的物质为附录A(剧毒物质)氯化硒、氯化汞、砷酸钠;附录B(有毒物质)氟化铅、五氧化二锑、氯化钡、石油溶剂、邻苯二甲酸(2-乙基)己酯、对甲酚;附录C(致癌性物质)氧化铍、硫酸镉、铬酸铬(Ⅲ)、硫化镍、铬酸锶、甲醛;附录E(生殖毒性物质)磷酸铅。

根据各元素的检测结果,折算物质含量:20份生化污泥、8份物化污泥中16个毒性物质含量均小于《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》(GB5085.6-2007)[5]中所规定的毒性物质含量限值,检测项目中所有属于附录A的剧毒物质加和小于限值0.1%(最大值为0.022 3%);检测项目中所有属于附录B的有毒物质加和小于限值3%(最大值为0.349%);检测项目中所有属于附录C的致癌性物质加和小于限值0.1%(最大值为0.008 74%);检测项目中所有属于附录E的生殖毒性物质加和小于限值0.5%(最大值为0.003 8%)。同时将以上16个毒性物质按《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》(GB5085.6-2007)[5]4.6公式计算,各项P/L值加和小于1(最大值之和为0.368 2%)。因此判定生化污泥和物化污泥不具备危险废物毒性含量特性[8]。

5.4 反应性鉴别

反应性鉴别因子为硫化氢含量,根据检测结果,20份生化污泥、8份物化污泥中,硫化氢含量最高值为92 mg/kg,远低于标准限值,因此判定生化污泥和物化污泥不具备反应性。

5.5 鉴别结论

结合鉴别方案和鉴别报告,在污水处理厂废水处理工艺不变且运行稳定的前提下,可认为该污水处理厂新鲜污泥(生化污泥和物化污泥)不属于危险废物。

6 建议

考虑到园区会引入新企业,且综合工业园中企业污染物排放的差异较大,因此本次鉴别结论不具备普适性,若上游接管重点排水企业发生重大变化(产品、原辅材料、生产工艺发生重大变化),或污水处理厂工艺发生重大变化时,应对该污水处理厂的生化、物化污泥,按规范要求重新进行危险废物属性鉴别[9]。

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