污染有机废土处置方案

化工污染事故危险废物中有机污染物的分析与处置方案

危险废物指是指列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。其中持久性有机污染物具有“三致”效应 ,对人类和动物的生殖、遗传、免疫、神经、内分泌等系统等具有强烈的危害作用。一旦进入环境 ,能在环境中持久性地残留 ,产生生物积累 ,并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度 ,从而使在大气、水、土壤等环境介质中达到足以造成严重负面影响的水平。近年来持久性有机污染物作为一个新的全球性问题引起了人们的高度关注，本文以河南某化工公司污染事故后的危险固废中有机污染物处置为例，对污染事故后的危险固废中有机污染物进行了监测与分析，并提出了环保解决方案。

1、污染事故危险固废现状

河南某化工公司工厂发生爆炸后的污染土壤，经全面清理，事故共产生污染废土8300m3。主要含氯苯、对硝基氯苯，根据《国家危险废物名录》（2008）判断属于危险固废，废物类别HW49，废物代码900-043-49，属于突发性污染事故产生的危险废物污染土壤。其中5500m3污染土壤存放在河南某化工公司现有厂区的事故应急池内，储池上方加盖石棉瓦等防雨设施。这部分污染废土主要是一车间直径25米爆炸坑内废液中和的废渣以及周边受污染农田的表层土壤，据试验分析，土壤较粘稠，pH值主要在6-7之间。

另一部分2800m3，已转运堆存于当地某水泥厂内（两者相距约18km），堆存处设有简易的防渗防雨措施，这部分污染废土主要是某化工公司厂区外排污沟内受污染的表层土壤（深挖了1米），及截流沟前部分污泥（约200m3），因含有事故处置时投加的石灰，pH值较高，均在13以上。污染土壤的主要性

质及检测结果见表1。

废土中主要污染物为某化工公司的原料对硝基氯苯、氯苯、2，4-二硝基氯苯。氯苯最高含量为34mg/kg，对硝基氯苯最高含量为999mg/kg。根据《危险废物鉴别标准》（GB 5085.1～7-2007）进行鉴别后：全部污染废土均不属于具毒性、易燃性、反应性的危险废物，其中仅有堆存于当地某水泥厂的废土(2800m3约4200吨)为腐蚀性危险废物。污染废土的危害性很小。需要说明的是：污染废土外观呈棕黄色，所含污染物氯苯、对硝基氯苯均属于染料中间体，虽然浸出液中污染物浓度较低，但色度均较高，很难自然降解和去除，易造成二次污染。

对于如此大量危险固废要求在短时间内进行安全处置，目前国内尚无处置此类危险固废的方法和装置可借鉴，本文通过对此次危险固废进行了焚烧处置实验和调查研究，并通过河南某环境监测站对本次污染废土及二次污染进行相关检测分析，结合当地各种高温窑炉现状，本着科学、安全、环保、经济合理的原则提出了本次应急处置方案的建议。

2. 目前危险固废处置技术

迄今为止，国内处理废土主要还是填埋和焚烧二种途径。

2.1填埋

填埋法投资较少、处置量大。但另一方面，填埋处理占用土地，日常维护难度大，若管理不慎，可能会造成填埋场土地各种危险废弃物含量超标，污染填埋场附近的地表水源；另一方面，此法仅仅适用于一般固态废弃物，对危险废弃物是不可行的，因为危险废弃物能够产生高温、易燃易爆、释放有毒液体和气体、产生各种传染病毒。即使经过填埋的危险废弃物，经过风化、淋溶、地表径流等作用仍会对周围环境和民众健康产生危害，二次污染较大。

2.2焚烧

焚烧是通过高温燃烧（850℃）以上温度燃烧，危险废弃物中的有机物被充分氧化，破坏其原有的结构和组分，或将其转化为其他稳定的物质，从而改变危险废弃物对人体或环境的毒害性。焚烧法因可大幅度降低固体废弃物的容积（城市垃圾容积缩小90%以上）和质量（质量减少75%以上）而日益成为国内外处理固体废物的常用方法。此外，还可利用可燃废弃物燃烧产生的热量节约部分能源。但是由于焚化炉焚烧温度相对较低（850-1200℃），物料停留时间短（一般为2s），有机废物难以完全分解，形成不完全燃烧，致使少量有机废物排入大气，而且焚烧后的炉渣还要深埋和处理，都有可能对环境产生二次污染。同时焚烧处理工艺也存在一些缺点，如在燃烧过程中容易产生剧毒有机污染物二噁英，其毒性是氰化钾的1000倍以上，即使在极微量的情况下，长期摄入也能导致癌症和畸形。国内毒鼠强、毒奶粉均采用焚烧法处理。

3污染事故中危险废物中污染物监测结果与分析

3.1实验室焚烧试验研究

3.1.1焚烧温度和停留时间的实验

在河南某化工公司应急池内和当地水泥厂分别取样（每份土样100克），在实验室进行了较为简单的焚烧试验。试验中分别对焚烧温度和停留时间进行了研究。实验结果见表2。

3.1.2实验室烧结实验

量取一定量的废土（每份土样100克），装在坩埚里，当马沸炉到达一定温度后，放入，停留一定时间后观察烧结状况，结果见表3。

3.2河南某耐火材料研究所焚烧试验

鉴于污染土壤中的氯苯、对硝基氯苯易挥发与升华，因此取样采样深度70-80cm，每份土样10kg,放入高40厘米的陶瓷罐中，置入大型马沸炉焚烧，控制上限温度900-930℃之间的停留时间25min，检测结果见表4。

表4 马沸炉焚烧试验结果 2009-10-30

3.3当地水泥厂掺土焚烧试验

为研究污染废土综合利用和考察用废土配料烧制水泥熟料过程中二次污染的影响，根据当地水泥厂水泥组分配比的情况，按照2%的掺入量，将废土作为原料直接混合石灰石制备水泥，并由河南省环境监测中心站对水泥厂除尘后烟囱出口的特征污染物Cl2、HCL、氯苯和硝基氯苯，对厂界南的氯苯和硝基氯苯，以及对水泥制品进行了同期监测，监测结果见表5和表6。

注：选用GB 16297-2004《大气污染物综合排放标准》二级标准限值。

从表6可以看出，配有污染废土的生料烧制水泥熟料中没有氯苯和硝基氯苯成分残留。

3.4特征污染因子的挥发性

由于特征污染因子氯苯、对硝基氯苯在常温下即可挥发或升华，其在污染土壤的浓度将随时间推移逐渐减低，本次工作的污染土壤检测结果汇总见表7，可以看出现在废土中的特征污染因子已处在很低的水平。

3.5检测分析结果的综合评述

河南某化工事故处理过程中，进行了多类、多次的检测分析，综合分析认为：

（1）污染废土为危险固废，废物类别HW49，废物代码900-043-49，属于突发性污染事故产生的危险废物污染土壤。主要危险特性为腐蚀性，同时具有很高的色度（色度100以上），其色度很难自然消解，二次污染较重。

（2）污染废土的特征污染因子为氯苯和对硝基氯苯，因其具有易升华的特性常温下易挥发，储存一段时间后，氯苯浓度有0.085～33.964降至0.031～0.093，对硝基氯苯浓度有92.7～999.14降至0.009～0.012，均有很大程度的下降。

（3）用焚烧工艺处理废土，对特征污染物及色度均有很好的处理效果，但焚烧温度大于950℃后会造成废土烧结，应加强焚烧温度控制。

（4）将废土作为辅料直接制备水泥可行，对水泥产品质量无影响，废气中的特征污染物Cl2、HCL、氯苯和硝基氯苯可达标排放，厂界环境质量也可达标。