安全填埋场项目中危险废弃物的处理策略.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 128 安全填埋场项目中危险废弃物的处理策略 赵亚楠 颜如玉 余方智 中联西北工程设计研究院有限公司，陕西 西安 710000 摘要：摘要：随着工业的高速发展，在工业生产期间必然会产生许多废弃物，其中占比较大的是危险废弃物。若将危险废弃物随意丢弃，就会危害到人们的日常生活，所以必须对危险废弃物进行处理，以保障人们的生命安全。在安全填埋场项目建造中，废弃物的处理就显得格外重要，这关乎生态环境与人体健康。本文围绕安全填埋场项目实例，对其中产生的危险废弃物的处理策略加以探讨，希望供以参考。关键词：关键词：处理策略；安全填埋场；危险废弃物；废弃物处理 中图分类号：中图分类号：X7 0 引言 对安全填埋场而言，在这些危险废弃物进行处理的过程中是非常危险的，由于废弃物全部聚集在一起，污染物和有害物更多，对人们的危害也更加严重，若未能对它们进行科学、有效的废弃物处理或处理方式不当，长此以往，就会严重威胁到人类的生存环境与人们的身体健康。对此，本文对安全填埋场项目中危险废弃物处理策略的探讨就很有必要，既能在一定程度上保障人的生命安全，又能确保生态环境和谐、健康发展。1 危险废弃物的危害 近些年，国内经济迅猛发展，人们的生活水平有了显著的提高，然而因我国长期采用的粗放型经济发展模式与多元化产业结构形式，使得工业废弃物产生的危险废弃物量急剧增加，其种类也趋于复杂化。加之国内公民存在较弱的环保意识，缺少相关完善的体制规范，而危险废弃物本身就具备污染性难以预测及处理技术难等特征，由危险废弃物造成的不良社会现象严重影响着人们的工作与生活。危险废弃物的危害具有多样性，具体表现有与环境安全相关的易燃性、腐蚀性、爆炸性等，如随意排放和贮存的危险废弃物在雨水或地下水的长期渗透下，会对土壤与水体造成污染，降低区域的环境功能等级；与人体健康相关的放射性、突变性、致癌性、刺激性、致畸变性、传染性等，如危险废弃物通过眼睛接触、口鼻吸入和皮肤吸收而导致毒害。如果不规范处理这些危险废弃物，随之引发的水源污染及大气污染也会阻碍一系列经济活动，导致社会停滞不前。2 危险废弃物的处理现状与存在的问题 2.1 危险废弃物的处理现状 部分企业还未完善废弃物处理设施，项目中产生的危险废弃物也只是短暂性地堆积在施工现场，即影响了企业的日常生产，又不利于环境的维护，甚至还导致企业处在停产或半停产的边缘。尽管有的企业已经对危险废弃物作了处理，但是处理手段简单，设备条件较差，处理技术相对落后，缺乏可行性的污染防治对策，难以达到国家安全验收要求。同时，还有一些危险废弃物被随意贮存，使用简单的填埋方法，尚未经过安全检验就进行处置1。2.2 废弃物处理存在的问题 我国幅员辽阔，不同地方存在很大差异，危险废弃物的处置设施往往投资较大，不同地区应确立危险废弃物的排放量，从而集中化处理。由于危险废弃物存在重大危害，若运输距离过长，难免会造成二次危害，如运输期间的泄漏风险等。现阶段危险废弃物处置企业缺乏一定的监管力度们无法有效地进行排查，造成了一系列的问题。比如，不同危险废弃物引发的环境事故等，包括土壤退化等。此外，国内的危险废弃物处理技术比较滞后，其处理量与实际生成量不符，危险废弃物的处置技术多为填埋法与焚烧法，还无法达到危险废弃物无害化和资源化的处置要求。3 安全填埋场项目中危险废弃物的处理 3.1 工程概况 以某安全填埋场项目为例，该项目的固化处理总规模为 45473.5 吨/年。按照对需处理的危险废弃物的中国科技期刊数据库 工业 A 129 统计、分类及预处理，结合物料流程衡算，经固化稳定化后进入柔性安全填埋场的填埋总量约为 67234.5 吨/年，直接填埋危险废弃物 75 吨/年，按照全年 330 天运行，平均日填埋处理量约为 203.97 吨/日，柔性填埋场库容为 55 万立方米。刚性填埋场用于不适宜进入柔性填埋场的需填埋危险废弃物，刚填年填埋为 1729t，根据全年 330 天运行，平均日填埋处理量约 5.2 吨/日，刚性填埋场总库容 2 万立方米。3.2 安全填埋场选址 项目位于低山丘陵区，地势西北高，东南低，依次为中山区、低山丘陵区、黄土台塬区、河谷阶地区。根据危险废物填埋污染控制标准（GB 18598-2019）等依据进行场址选择。在评价危险废物填埋场场址的环境影响时，须着重考量危险废物填埋场渗滤液可能带来的风险，按照其所在区域的环境功能区门类，根据此区域的填埋场设计寿命期，主要评价其对周围地下水环境、日常生活的影响。填埋场场址不能选在活动沙丘区、地面抬升快的地区、滑坡区、破坏性地震区、湿地等威胁填埋场安全的区域2。3.3 安全填埋场项目中危险废弃物的处理策略 3.3.1 固化处理法 通过固化基材把废物固定起来，从而减小其对环境的危害程度，是一种安全运输与处理的方法，具体用于放射性废物与危险废物的处理，固化之后固化体的容积比原废物容积要大。此外，还有固体废物的最终处理法，包括填埋法、深井灌注法、堆存法等。其中填埋法是许多国家固体废物最终处理的常用方法，具有可行性和有效性。深井灌注法需要把固体废物液化，使其成为乳浊液，用于处理难以转化及难于破坏的废物，如高放射性废物等。堆存法通常用在处理不含重金属、不扬尘、不腐烂等固体废物，不允许处理有毒、有害物质，避免破坏生物循环系统。对于本项目需处理的危险废物种类多、成分复杂的特点，应结合不同种类的废物选用多样化的处理方法。为避免飞灰、残渣、污泥、重金属废物在最终处理期间与处理后产生二次污染，在最终处理之前可采用固化法进行处理。对于石棉等危废，可根据 危险废物填埋污染控制标准（GB 18598-2019）入场要求，直接进入柔性填埋场；针对焚烧高盐飞灰与化工废杂盐等危废，可按照同样的标准规范，进入刚性填埋场。3.3.2 危险废弃物填埋处理工艺 本项目拟采用国内外成熟的处理技术，建设集填埋、贮存、固化、收运为一体的处理中心，年处理外来危险废物达 45473.5 吨。主要系统包含有填埋系统、分析试验系统、固化处理系统、废物分类系统、变配电和环境监测等综合设施。在接受废物前，先对废物进行取样，把样本送至处理中心，经过化验后提交化验报告单，处理中心复核化验报告，对废物能否进入处理中心进行判断，如果废物符合入场条件，则制定相应的处理工艺。危险废物经固化后，会增加原本的体积与重量3。对于不同种类的物质来说，固化效果各有差异，固化体犹如混凝土砖块，稳定性与强度更大，容易进行填埋处理。安全填埋场处理的废物经压块以后，固化体通过载重为 5.0t 的自卸汽车运输到填埋场，卸入填埋作业区的固化体就成为了不含自由水的块体。在固化体养护五天后，其抗压强度为 10kg/cm2。半固态类废物，如污泥类废物，选用 1H35A4 型 50L中开口带盖塑料桶容器，如溶剂渣，可选用 1A35M3型200L 型卡箍圆钢桶容器。固态类废物，如飞灰焚烧，可选用吨袋，装毒性废物可选用 200L 型圆钢塑料桶。对于危险废物的接收，应设专人负责接收，在验收前需查验联单内容及产废单位公章。接收负责人要清点核实到场危险废物的单货。对于危险废物的贮存，应根据其不同的化学特性进行分区分类贮存，性质不同或容易引起爆炸的废物不能放到同一个贮存库中。3.3.3 柔性填埋场的设计 进入柔性填埋场处理的废物大多为处理中心合格的无害化废弃物。本项目采用现状场地，进行边坡修型，外侧设置拦挡坝，在填埋场周围开挖排洪沟，严格控制地表排水不进入填埋场。对此，设计了以防渗与渗滤液收集系统为主要特征的贮存场，其应具备以下几种功能：第一，贮存场与处理场防渗系统应具有封闭渗滤液到达库区内的功能，避免其渗透流出库区外，污染地下水及土壤；第二，防止地下水进入贮存场而增加渗滤液量；第三，控制地下水，避免其产生过高的扬压力。综合考虑，本设计选用高密度聚乙烯土工膜作为本填埋场水平防渗的关键材料。按照 危险废物填埋污染控制标准GB 18598-2019的要求，柔性填埋场选用双人工复合衬层为防渗层，其中的人工合成材料选用高密度聚乙烯膜时应满足 CJ/T234 规定的技术要求，厚度应大于 2.0mm。中国科技期刊数据库 工业 A 130 填埋处理场渗滤液收集系统涵盖卵石盲沟渗滤液收集管、渗滤液收集井、渗滤液收集池及导流层等，经堆体下渗到卵石导流层后，汇集到卵石盲沟，而后进入渗滤液收集管，接入渗滤液穿坝导排管后直接流入渗滤液收集池。渗滤液处理后满足 城市污水再生利用工业用水水质（GB/T 19923-2005）标准。固化车间需水量约为 16.0t/d，渗滤液可全部回用于日常固化车间。为了避免少量有毒、有害气体污染大气，有必要对可能产生的气体采取安全排放措施。本设计在填埋区设垂直导气石笼，导气石直径 1.2m，使用土工网材料围成，内有卵石，初期建设高度为 1.5m，随垃圾堆层的升高而加高，终场导气管顶端设置三通导气，气体经过导气石笼直接排入大气。如图 1 所示，导气石笼。图 1 导气石笼 3.3.4 柔性填埋作业方式 直接填埋的物料，通过卡车运输到填埋场卸车，使用推土机摊平，然后再使用推土机进行分层压实。针对固化体用卡车运输到填埋场，而后使用叉车对物料进行规则码放。在填埋期间，注意各种级配的废物混合填埋，以减少填埋体积，增加填埋量。尽量不在雨天开展废物的填埋作业，如必须填埋作业，应采取防雨措施后再填埋施工。因废物每日填埋单元较小，物料的透水性佳，所以在覆土结束后，须在已填埋的区域表面铺设防雨塑料薄膜，如 1.0mm 的 HDPE 膜，尽可能地减少渗滤液的产量。废物从铺设的衬层上逐层填埋，逐步填高。单层的填埋高度为 0.5m，一旦填埋作业高度为 2.2m，中间覆盖厚度为 0.3m 的粘土。填埋作业须沿填埋单元的渗滤液导排管轴线方向填埋，要想减少渗滤液的产量，应先从渗滤液外排管下游作业填埋4。3.3.5 刚性填埋场的设计 进入刚性填埋场的危险废弃物大多为处置中心项目危险废物焚烧线产生的高盐飞灰，并接收处置当地化工高盐废物。将刚性填埋场设在柔性填埋场的西南侧，用来填埋不能进入柔性谈卖场的需填埋危险废弃物。根据我国已建成的刚性安全填埋场的经验，本项目的填埋场采用了全地上式结构建造。项目中的刚性填埋场设计，总占地约 4710.81m2，由 80 个填埋单元格构成，总库容为 2*104m3，根据危险废弃物填埋的密度计算，填埋场设计总填埋量为 2.16*104t，计划刚填年填埋 1728t 危险废弃物。根据相关文件标准建设刚性填埋场，填埋场的钢筋混凝土设计必须满足GB50010的相关规定，防水等级为一级，钢筋混凝土和废物接触面上应涂有防腐及防渗材料，钢筋混凝土的抗压强度应在 25N/mm2 以上，厚度应大于 35cm。3.3.6 刚性填埋作业方式 危险废物通过专用车运输到刚性填埋场，用叉车把危险废物卸至填埋区吊装区域，在此期间，吨袋要做好密封处理。填埋区危险废物在吊装前，要先用潜水泵把需要填埋危废的填埋单元内的雨水排出，然后采用3t 门式起重机把危险废物吊装到填埋单元中。门式起重机吊装区域吊装设备可随填埋进度移动，一旦危险废物被吊装到填埋单元坑底，操作人员可依靠遥控器自动脱钩。吊装期间，安排一个人在地面辅助起重机把挂钩钩上危废编织袋。填埋区每填埋满 4 填埋单元格后进行封场，首先填埋废物，使用丙纶短纤无纺布，并与侧壁无纺布连接，2.0mmHDPE 膜与侧壁 HPDE 衬层连接，其次用砂石作为垫层，使用预制板，随后现浇钢筋混凝土顶板，最后设顶板保护层，封场屋面板铺设防水卷材。封场后，目视室检漏 1 次/月，如果存在泄露的情况，要把危险废物移吊到空的填埋单元，及时修补泄露的填埋单元。4 结语 综上所述，工业生产中产生的危险废弃物不仅对环境的危害较大，还严重影响着人类的生产生活，需要对危险废弃物进行处理。安全填埋场作为城市基础设施工程，是公共事业性项目，本着“无害化、减量化”的原则，实现经济的可持续发展。采用先进的工艺技术，从源头控制废物产生量，并建设危险废弃物集中处理设施，通过对废物的处理，既保障了大气、土壤等环境，又在一定程度上推动了社会的发展。中国科技期刊数据库 工业 A 131 参考文献 1田小艳.环境保护背景下危险废物处置和管理探析J.黑龙江环境通报,2023,36(2):116-118.2郭鹏.危险废物安全管理难点分析及管控措施J.化工安全与环境,2022,35(37):12-14.3史殿龙,秦晓艳,周昊.危险废物填埋场评估技术发展现状及风险探析J.节能与环保,2022(8):42-43.4龙冬清,何田妹,张联社,等.危险废物填埋场渗滤液 深 度 处 理 的 实 验 研 究 J.云 南 化工,2023,50(3):18-22.