補(bǔ)充-危險(xiǎn)廢物處理處置工程

第七章危險(xiǎn)廢物處理處置工程第一節(jié)危險(xiǎn)廢物的定義與特征

第二節(jié)危險(xiǎn)廢物的收集、貯存與運(yùn)輸

第三節(jié)危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)第四節(jié)水泥固化第五節(jié)：其它固化.第一節(jié)危險(xiǎn)廢物的定義與特征

1.1危險(xiǎn)廢物的定義危險(xiǎn)廢物是指除放射性廢物以外的那些廢物（固體、污泥、液體和容器盛裝的氣體），由于它們的化學(xué)反應(yīng)性、毒性、易爆性、腐蝕性或其它特性引起對(duì)人類健康或環(huán)境的危害。不管它是單獨(dú)的或與其它廢物混在一起，不管是產(chǎn)生或被處置的或正在運(yùn)輸中的，在法律上都稱為危險(xiǎn)廢物。這是聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP)對(duì)危險(xiǎn)廢物給出的定義。

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1.2危險(xiǎn)廢物的特征

《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》將危險(xiǎn)廢物定義為“列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄，或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)性的廢物。危險(xiǎn)廢物往往具有毒害性、腐蝕性、傳染性、化學(xué)反應(yīng)性等一種或幾種以上的危害特性，且以它特有的性質(zhì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。危險(xiǎn)廢物會(huì)對(duì)人類健康和生態(tài)造成嚴(yán)重的潛在性危害，如急性中毒、火災(zāi)或爆炸等；如慢性中毒、致癌、致畸，污染地下水等。.①是在自然界中不能被降解或具有很高的穩(wěn)定性；②能被生物富集；③能致命或因累積引起有害的影響。與安全相關(guān)的性質(zhì)：腐蝕性、爆炸性、可燃性、反應(yīng)性。與健康相關(guān)的性質(zhì)：致癌性、傳染性、刺激性、突變性、毒性、放射性、致畸變性。

危險(xiǎn)廢物是指對(duì)人類或其他生物構(gòu)成危害或潛在危害的廢物及其混合物。危險(xiǎn)廢物之所以有危害性是因?yàn)椋?腐蝕性浸出液pH≤2或pH≥12；溫度≥55℃時(shí)，浸出液對(duì)規(guī)定牌號(hào)的鋼材腐蝕速率大于0.64cm／a的廢物為具有腐蝕性的物質(zhì)在無引發(fā)條件下由于本身不穩(wěn)定而易發(fā)生劇烈變化，例如與水形成爆炸性混合物，產(chǎn)生有毒氣體、蒸汽、煙霧或臭氣，在受熱條件下能爆炸，常溫常壓下即可發(fā)生爆炸，則可認(rèn)為具有反應(yīng)性。反應(yīng)性.毒性浸出毒性；急性毒性，其它毒性?？扇夹試?guó)家規(guī)定燃點(diǎn)低于60℃的廢物即是具有可燃性.浸出毒性：用規(guī)定方法對(duì)廢物進(jìn)行浸取，在浸取液中若有一種或一種以上有害成分，其濃度超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，就可認(rèn)定具有毒性。急性毒性：指一次投給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物加大劑量的毒性物質(zhì)，在短時(shí)間所出現(xiàn)的毒性，通常是用一群實(shí)驗(yàn)動(dòng)物出現(xiàn)半數(shù)死亡的劑量即半致死劑量表示，按照涉毒方式又可分口服毒性、吸入毒性和皮膚吸收毒性。其它毒性：包括生物富集性、刺激性、遺傳變異性、水生生物毒性及傳染性等。.表1浸出毒性、急性毒性初篩和腐蝕性的鑒別標(biāo)準(zhǔn).第二節(jié)危險(xiǎn)廢物的收集、貯存與運(yùn)輸

2.1危險(xiǎn)廢物的收集手推車內(nèi)部暫存

收集運(yùn)輸車

產(chǎn)生者

收集站

運(yùn)輸車

處理廠

處置場(chǎng)

回收利用

運(yùn)輸車

圖2.1危險(xiǎn)廢物收集及轉(zhuǎn)運(yùn)方案.2.2危險(xiǎn)廢物的貯存危險(xiǎn)廢物的包裝裝置：鋼桶、鋼罐、塑料桶、塑料袋等，一旦危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生出來，必須依照法律規(guī)定迅速將它們妥善地存放于這些裝置內(nèi)，并在容器或貯罐外壁表明內(nèi)盛物的類別、數(shù)量、裝進(jìn)日期以及危害說明。需要密閉包裝的危險(xiǎn)固體廢物劇毒或某些特殊固體廢物.例如：與水接觸會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)或產(chǎn)生有毒氣體和煙霧的廢物；氰酸鹽或硫化物含量超過1％的廢物；腐蝕性廢物；含有高濃度刺激性氣味物質(zhì)（如硫醇,硫化物等）含有揮發(fā)性有機(jī)物（如丙烯酸、醛類、醚類及胺類等）的廢物;含殺蟲劑及除草劑等農(nóng)藥的廢物;含有可聚合性單體的廢物、強(qiáng)氧化性廢物等。.2.3危險(xiǎn)廢物的運(yùn)輸公路運(yùn)輸通常是危險(xiǎn)廢物的主要運(yùn)輸方式，為確保安全，應(yīng)采取如下控制措施：①承擔(dān)危險(xiǎn)廢物運(yùn)輸車輛必須經(jīng)過主管單位檢查，并持有有關(guān)單位簽發(fā)的許可證，車身需有明顯的標(biāo)志或適當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)符號(hào)，以引起關(guān)注；在公路上行駛時(shí)，須持有運(yùn)輸許可證，其上應(yīng)注有廢物的來源、性質(zhì)和運(yùn)往地點(diǎn)。②司機(jī)要經(jīng)過培訓(xùn)，須有專業(yè)人員負(fù)責(zé)押運(yùn)工作。③制定出周密的運(yùn)輸計(jì)劃，確定好行駛路線，并提出廢物泄漏時(shí)的有效應(yīng)急措施。.第三節(jié)：危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)危險(xiǎn)固體廢棄物的處理、處置方法很多。通常優(yōu)先考慮的是在源頭生產(chǎn)過程以及使用過程中的減量化和回用等。處置技術(shù)：物化處理、熱處理、生物處理、固化和穩(wěn)定技術(shù)等。其中包括：蒸發(fā)、脫鹵作用、旋轉(zhuǎn)窯處理、流化床熱氧化處理、水泥要處理、熱分解處理、玻璃熔爐處理、遠(yuǎn)洋焚燒、好氧處理、厭氧處理、堆肥、土地處理等。.3.1危險(xiǎn)廢物的固化處理3.1.1固化的定義和方法危險(xiǎn)廢物固化處理指利用物理、化學(xué)方法將危險(xiǎn)廢物固定或包封在密實(shí)的惰性固體基材中，使其達(dá)到穩(wěn)定化，目的是使危險(xiǎn)廢物中的所有危險(xiǎn)組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來，以便運(yùn)輸、利用或處置。固化機(jī)理十分復(fù)雜，目前仍然在研究和發(fā)展中。有的將危險(xiǎn)廢物通過化學(xué)轉(zhuǎn)變引入到某種固體物質(zhì)的晶格中，有的是通過物理過程將危險(xiǎn)廢物用惰性材料加以包容；有的則兼有上述兩種過程。.固化劑：固化所用的惰性材料稱為固化劑；固化體：經(jīng)過固化處理形成的固化產(chǎn)物稱為固化體。固化方法：目前常用的固化技術(shù)主要包括水泥固化、瀝青固化、塑料固化、玻璃固化、石灰固化等。3.1.2固化處理的基本要求（1）固化處理后所形成的產(chǎn)品應(yīng)是一種密實(shí)的、具有一定幾何形狀和良好物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的固體，最好作為資源加以利用，如作建筑基材和鋪路材料等；（2）固化工藝簡(jiǎn)單，便于操作，且應(yīng)有有效措施減少有毒有害物質(zhì)的易出，避免工作場(chǎng)所和環(huán)境的污染；概述：.（3）增容比要?。唬?）產(chǎn)品用水或其它指定溶劑浸提時(shí)，有毒有害物質(zhì)的浸出量不能超過允許水平或浸出毒性指標(biāo)；（5）固化劑來源豐富，價(jià)廉易得，處理費(fèi)用低廉；（6）固化體應(yīng)有較好的導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性，還要有較好的耐熱輻射穩(wěn)定性。3.1.3固化效果評(píng)價(jià)固化效果采用浸出率、增容比、抗壓強(qiáng)度等物理、化學(xué)指標(biāo)予以衡量。.浸出率：指固化體浸入水中或其它溶劑中時(shí)有害物質(zhì)的浸出的量。浸出率的數(shù)學(xué)表達(dá)形式：Rin：標(biāo)準(zhǔn)比表面的樣品每天浸出的有害物質(zhì)的浸出率，g/(d.cm2)ar：浸出時(shí)間內(nèi)浸出的有害物質(zhì)的量，mgA0：樣品中含有的有害物質(zhì)的量，mgF：樣品暴露的表面積，cm2M：樣品的質(zhì)量，gt：浸出時(shí)間，d

.關(guān)鍵詞：固化效果評(píng)價(jià)增容比：形成固化體體積與被固化危險(xiǎn)廢物體積的比值，它是鑒別固化處理方法好壞和衡量最終成本的一項(xiàng)重要指標(biāo)。數(shù)學(xué)表達(dá)式：~增容比

V2~固化體體積，m3

V1

~固化前有害廢物的體積，m3?？箟簭?qiáng)度：經(jīng)固化后得到的固化體，若進(jìn)行處置或裝桶貯存，抗壓強(qiáng)度控制在0.1~0.5MPa，若用作建筑材料，應(yīng)大于10MPa。對(duì)放射性廢物，英國(guó)要求達(dá)到20MPa。.第四節(jié)：水泥固化4.1水泥固化的化學(xué)反應(yīng)水泥與廢物中的水分或另外添加的水分發(fā)生水化反應(yīng)生成凝膠，將廢物中的有害微粒分別包容起來，并逐步硬化成水泥固化體。常用的是普通硅酸鹽水泥，它的主要成分是硅酸二鈣（2Ca.SiO2）和硅酸三鈣（3Ca.SiO3）。此過程所涉及的水和反應(yīng)主要有：①硅酸三鈣的水合反應(yīng)：3Ca.SiO2+xH2O2CaO.SiO2.yH2O+Ca(OH)2CaO.SiO2.mH2O+2Ca(OH)22(3CaO.SiO2)+xH2O3CaO.2SiO2.yH2O+3Ca(OH)22(CaO.SiO2.mH2O)+4Ca(OH)2

.2Ca.SiO2+xH2O2CaO.SiO2.xH2OCaO.SiO2.mH2O+Ca(OH)22(2Ca.SiO2)+xH2O3CaO.2SiO2.yH2OCa(OH)2

2(CaO.2SiO2.mH2O)+2Ca(OH)2③鋁酸三鈣的水合反應(yīng)

3CaO.Al2O3+xH2O3CaO.Al2O3如有氫氧化鈣存在，則變?yōu)椋?CaO.Al2O3+xH2O＋Ca(OH)24CaO.Al2O3.mH2O②硅酸二鈣的水合反應(yīng)④鋁酸四鈣的水合反應(yīng)4CaO.Al2O3.mH2O+Fe2O3+xH2O3CaO.Al2O3.mH2O+CaO.Fe2O3.nH2O.4.2固化工藝及其影響因素

水泥固化工藝比較簡(jiǎn)單,通常是將危險(xiǎn)廢物、水泥和其它添加劑一起與水混合,經(jīng)過一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間形成堅(jiān)硬的固化體,影響水泥固化的的因素很多,主要包括：（1）pH值pH值對(duì)含重金屬污染物的危險(xiǎn)廢物的固化處理效果有很大影響（為什么？）.

因?yàn)榇蟛糠纸饘匐x子的溶解度與pH值有關(guān)，當(dāng)pH值較高時(shí)，許多金屬離子將形成氫氧化物沉淀，而且當(dāng)pH值高時(shí)，水中的碳酸鹽濃度也較高，有利于生成碳酸鹽沉淀。但應(yīng)注意的是，pH過高時(shí)，會(huì)形成帶負(fù)電荷的羥基絡(luò)合物，溶解度反而升高，不利于金屬離子的固定。（2）水、水泥和廢物的質(zhì)量比水分過少，無法保證水泥實(shí)現(xiàn)充分的水合作用；水分過多，則會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，影響固化體的強(qiáng)度。水泥和廢物的質(zhì)量比通過實(shí)驗(yàn)來確定。.水泥固化處理電鍍污泥應(yīng)用實(shí)例：采用400～500號(hào)硅酸鹽水泥作固化劑，配比為：電鍍干污泥：水泥：水=（1～2）：20：（6～8）。這種固化體的抗壓強(qiáng)度可達(dá)10～20Mpa，重金屬的浸出濃度：Hg<0.0002mg/L（原0.13-1.25mg/L)，Cd0.002mg/L(原1.0～80.6mg/L)，pb0.002mg/L(原165～243mg/L)，Cr+6<0.002mg/L(原0.3～0.4mg/L)，As<0.01mg/L(原8.14～11.0mg/L)。.（3）凝固時(shí)間初凝時(shí)間要大于2小時(shí)，終凝時(shí)間在48小時(shí)以內(nèi)。（4）添加劑的使用為了改變固化條件，提高固化體質(zhì)量，固化過程中根據(jù)廢物的性質(zhì)摻入適量的添加劑。水泥固化所用添加劑種類繁多，作用不一。例如，添加活性氧化鋁具有助凝作用；使形成的固化體浸出率低且強(qiáng)度高；又如，含有大量硫酸鹽的廢物，可加入適量的沸石，以防止硫酸鹽與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水化硫酸鋁鈣而導(dǎo)致固化體膨脹和破裂。

.4.3水泥固化特點(diǎn)及應(yīng)用水泥固化技術(shù)最早應(yīng)用，是在核工業(yè)系統(tǒng)處理離子交換再生廢液，報(bào)廢的離子交換樹脂，以及廢液在蒸發(fā)濃縮時(shí)產(chǎn)生的污泥等方面，而后發(fā)展到其它危險(xiǎn)廢物尤其是各種重金屬污泥的處理上。特點(diǎn)：工藝和設(shè)備比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。對(duì)電鍍污泥十分有效缺點(diǎn)：增容比相對(duì)較大，浸出率比較高。.

第五節(jié)：其它固化

瀝青固化：是以瀝青為固化劑與有害物質(zhì)在一定溫度配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，使有害廢物均勻地包容在瀝青中，形成固化體。

瀝青固化處理范圍:

處理中、低放射水平的蒸發(fā)殘液，廢水化學(xué)處理產(chǎn)生的沉渣、焚燒爐產(chǎn)生的灰燼、塑料廢物，電鍍污泥及砷渣等。有害物質(zhì)的浸出率比水泥固化小2—3個(gè)數(shù)量級(jí);增容比小。瀝青固化特點(diǎn):.塑料固化法:原理：塑料固化是以塑料為固化劑，使含有重金屬的廢物按一定的配料比，并加入一定的催化劑和填料進(jìn)行攪拌混合，使其共聚合固化。

特點(diǎn)及應(yīng)用：與其它固化方法相比，所得的固化體比水泥固化體的抗壓抗拉強(qiáng)度大，因此體重量輕，具有光澤，外表美觀，可考慮作為輕型建筑材料使用。適用于有害廢物和放射性廢物的固化處理。.

塑料固化的缺點(diǎn)：操作過程復(fù)雜，成本較高。

工程實(shí)例：電鍍污泥的固化處理，向污泥中加入碳酸鈣使其干燥，然后加入不飽和聚酯樹脂、催化劑、促進(jìn)劑及河砂（骨料）等，經(jīng)過混合、加熱形成固化體。配比為：干污泥重量百分?jǐn)?shù)為30%（質(zhì)量比）左右，塑料20—35%，骨料