固体废物处理与资源化：第四章 危险废物安全填埋场

1、第四章 危险废物安全填埋场第一节 危险废物概述第二节 危险废物的判别方法第三节 危险废物的预处理第四节 安全填埋场第一节 危险废物概述(1)含有一种或一种以上有害物质或其中的各组分相互 作用后会产生有害物质的废弃物，具有毒性、易 燃性、反应性、传染性、腐蚀性、放射性等危害。(2)危险固体废物是指列入国家危险废物名录或是根据国家规定 的 危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的废物。 危害特性可燃性：燃点低于60有机物和无机物；腐蚀性：浸出液pH2或pH12.5的废物；或 温度55时，浸出液对规定的型号 钢材腐蚀速率大于0.64cm/a的废物 反应性：在无引发条件的情况下，由于 本身不稳定而

2、易发生剧烈变化。毒性： 浸出毒性 ； 急性毒性 ； 其它毒性 。第二节 危险废物的判别方法一、危害特性鉴别程序 通常主要鉴别废物的腐蚀性、可燃性、反应性、毒性这四种性质。 二、浸出毒性鉴别方法（1）水平振荡法（HJ557-2009） 称取100g（干基）危险废物的样品（不能直接采用干基的样品应先测样品中的水分含量进行换算），置于浸出容积为2L的具盖广口聚乙烯瓶中，加入浸提剂，将瓶子垂直固定在水平往复振荡器上，调节振荡频率为11010次/min，振幅为40mm，室温下振荡8h，静置16h。采用孔径为0.45m的滤膜过滤.滤液按各分析项目要求进行保护，于合适条件下储存备用。（2）翻转法（GB508

3、6.1-1997） 称取经破碎过筛的干基70g试样，置于2L的带密闭塞的高密聚乙烯瓶内，加蒸馏水或去离子水700mL，配制固液比为1:10的试液，翻转频率302次/秒，搅拌浸取时间为18h，静置30min。将浸出液用滤膜过滤，测定滤液中的各分析项目。 表4.1 有色金属工业固体废物浸出毒性鉴别标准序号项 目浸出液的最高允许浓度/ (mgL-1)1汞及其无机化合物0.05（按Hg计）2镉及其化合物0.3（按Cd计）3砷及其无机化合物1.5（按As）4六价铬化合物1.5（按Cr6+计）5铅及其无机化合物3.0（按Pb）6铜及其化合物50（按Cu）7锌及其化合物50（按Zn）8镍及其化合物25（按N

4、i）9铍及其化合物0.1（按Be计）10氟化物50（按F计）三、易燃性的鉴别方法 参考 石油产品闪点测定方法闭杯法或参考国外的相关标准进行测定。 闭杯法测定闪点的步骤主要：按标准要求将样品加热到一定温度，停止搅拌，温度每升高1点火一次，直到样品上方出现蓝色火焰，立即读出温度计指示的温度值，该值即为测定结果。 四、列表定义鉴别法 用列表的形式将危险程度高、对环境和健康影响大的危险废物的名称、来源、性质及危害归纳出来，并作为危险废物管理工作的依据。根据名录的内容进行危险废物的判别。即危险废物的列表定义鉴别法。 国家危险废物名录，在2011年发布，名录共涉及47类废物。1不需要鉴别2需要依据标准进一

5、步鉴别。 列入国家危险废物名录且需要进行鉴别，但其鉴别标准尚未颁布的废物，暂按危险废物登记。 第三节 危险废物预处理 固化稳定化技术是处理重金属废物和其它非金属危险废物的重要手段，目的是使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，以便运输、利用和处置。 稳定化过程是选用某种适当的添加剂与废物混合，以降低废物的毒性和减少污染物自废物到生态圈的迁移率。 固化过程是一种利用添加剂改变废物的工程特性（例如渗透性、可压缩性和强度等）的过程。 稳定化和固化的目的都是减小废物的毒性和可迁移性，同时改善被处理对象的工程性质。 一、固化/稳定化定义、目的二、固化/稳定化效果的评价(书本缺)1 浸出毒性浸

6、出毒性固化体浸于水中或其它溶剂中时有毒物质的浸出量，是评价固化处理效果和衡量固化体性能的一项重要指标，有助于对不同固化方法和工艺条件进行比较、改进或选择；有利于估计各种类型固化体在贮存或运输条件下与水接触所引起的危险大小。 浸出毒性测定方法有GB5086.3-2007。2 体积变化因数（亦即减容比、体积缩小系数、体积扩大因数） 体积变化因数为固化/稳定化处理前后危险化学品废物的体积比，是鉴别固化处理方法优劣和衡量最终处置成本的一项重要指标。 3 抗压强度 保证固化体安全贮存的重要指标。填埋处置（防止产生局部沉降）前或桶装贮存的固化预处理抗压强度0.10.5MPa；作建筑材料抗压强度大于10MP

7、a；放射性废物，前苏联抗压强度大于5MPa，英国抗压强度大于20MPa。三、水泥固化/稳定化 将有害固体废物、水泥和其他添加剂（少量的飞灰、硅酸钠、膨润土或专利产品等活性剂）一起与水混合，经过一定的养护时间而形成坚硬的固化体。废物被掺入水泥的基质中，在一定条件下，废物经过物理的、化学的作用，如形成溶解性比金属离子小得多的金属氧化物，进一步减小它们在废物水泥基质中的迁移率。 最常用的是普通硅酸盐水泥（波特兰水泥，Portland cement），为钙、硅、铝及铁的氧化物的混合物，其主要成分是硅酸二钙和硅酸三钙。 适用危险废物：各种有毒重金属（如Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn等）盐类、多氯联苯

8、、油、氯乙烯和二氯乙烷、石棉和硫化物等。 四、石灰固化 石灰固化是指以石灰、垃圾焚烧飞灰、水泥窑灰以及熔矿炉炉渣等具有火山灰反应（Pozzolanic Reaction）的物质为固化基材而进行的危险废物固化/稳定化的操作，在适当的催化环境下进行火山灰反应，将危险化学品废物中的重金属成分吸附于所产生的胶体结晶中。 常用熟石灰（氢氧化钙）。 石灰固化主要应用于处理含重金属污泥等无机污染物。火山灰反应不似水泥水合作用，石灰系固化处理所能提供的结构强度不如水泥固化，因而较少单独使用。五、 熔融固化技术 将待处理的危险废物与细小的玻璃质，如玻璃屑、玻璃粉混合，经混合造粒成型后，在1500高温熔融下形成玻

9、璃固化体，借助玻璃体的致密结晶结构，确保固化体的永久稳定。 熔融固化技术与目前应用于高放射性废物玻璃固化技术相似，主要区别是通常熔融固化过程不需要加入稳定剂。 优点：可得到高质量的建筑材料，可作为危险化学品的单独处理技术。 缺点：需要将大量物料加热到熔点以上，无论是采用电力或是其他燃料，需要的能源和费用都是相当高的。六、自胶结固化技术 Q 利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法，仅限于含有大量硫酸钙的废物（烟道气脱硫废渣），应用面较为狭窄，且还要求熟练的操作和比较复杂的设备，煅烧泥渣也需要消耗一定的热量。添加剂可以是石灰、水泥窑灰、粉煤灰等，加入量10%。各种固化/稳定化技术的适用危险化学

10、品废物及其优缺点七、药剂稳定化处理技术 利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。废物无害化;物少增容或不增容;提高稳定化产物的长期稳定性。稳定化药剂：石灰、硫代硫酸钠、硫化钠、磷酸盐、硅酸盐、高分子有机稳定剂 第四节 安全填埋场填埋处置方法分类Q填埋处置方法可处置废物类型安全填埋危险废物（A） B C D工业土地填埋工业一般废物（B） C D卫生土地填埋城市生活垃圾（C） D惰性填埋惰性废物（D） 安全填埋场是一种将危险废物放置或储存在土壤中的处置设施，其目的是埋藏或改变危险废物的特性，适用于填埋处置不能回收利用其有用组分、不能回收利用其能量的危险废物

11、。一、选址 Q卫生填埋场安全填埋场库容量要求 不少于10年不少于10年对居民区的影响场地至少距居民区500m，当地夏季主导风向的下风向 厂界距居民区800m以上，保证在当地气象条件下对附近居民区大气环境不产生影响 对地表水域的保护 100年一遇的地表水域的洪水标高泛滥区之外 竖向标高不低于城市防排洪标准，场址不受洪涝灾害影响 ；距地表水域距离150m以上场地地质条件要求 避开断层活动带、构造破坏带、褶皱变化带、地震活动带、石灰岩溶洞发育带、废弃矿区或坍塌区场址应满足一定的地基承载力要求，通常不低于0.15MPa（混凝土地基），场址范围内无不良地质现象（如断层、滑坡、崩塌等） 其它距飞机场、军事

12、基地3000m以上 三种：区域法、壕沟法和综合法。 区域法是整个填埋场总体开挖并从一头到另一侧地进行填埋，适合于每天都有废物进行填埋的作业。二、填埋工艺壕沟法是首先对整个填埋场分区，逐个壕沟进行开挖、填埋和覆盖，适合较少量废物处置，废物分批填埋的时间间隔较长。 区域法：可容纳更多的 废物；壕沟法：产生渗滤液的 量和危害性皆 低于区域法。综合法：结合区域法和 壕沟法优点，节约填 埋占地和限制渗滤液 产生速度。 在填埋区进行分边开挖，当一侧已填埋完毕并进入封场阶段时进行另一侧的开挖。三、填埋气体的导排 安全填埋场产生的填埋气体没有生活垃圾填埋场的量大，但仍是有害的。 填埋深度较浅或是填埋容积较小的

13、填埋场，填埋气体中甲烷浓度较低，可利用导气石笼将填埋气体体直接排放。 通过稳定化固化预处理后填埋的危险废物安全填埋场，废物体相对较稳定，产生气体较少，所要求的导排系统相对简单，不经净化直接排放就能满足要求。渗滤液特性：成分复杂、浓度高、变化大等。对新近形成的渗滤液，最好的处理方法是好氧和厌氧生物学的处理方法；对于已稳定填埋场产生的渗滤液或重金属含量高的渗滤液来说，最好的处理方法为物理化学处理法；此外，还可选择超滤方式，使渗滤液达标排放，或直接作为反冲洗水用于填埋场回灌；渗滤液也可用超声波振荡，通过电解法达标排放。 四、渗滤液产生与处理五、终场覆盖与封场 五层，从上至下为：表层、保护层、排水层、

14、防渗层(包括底土层)和排气层。排水层和排气层可视具体情况来确定有无。排水层只当通过保护层入渗的水量（来自雨水、融化雪水、地表水等）较多或者对防渗层的渗透压力较大时才是必要的；排气层只有当填埋废物降解产生较大量填埋气体时才需要。 六、环境监测包括入场废物例行监测、地表水监测、气体监测、土壤和植被监测、最终覆盖层的稳定性监测等。 七、现场运行管理（1）危险废物运抵安全填埋场后应先进行检测： 鉴别不允许接收废物和难处置废物等。 防止废物之间的化学反应（不相容）：对填埋废物进行现场分析；不相容的废物必须分开处置；严格监测废物的排放等。柔性膜对各种无机废物都相容，有机化学物品会对柔性膜产生不同程度的危害

15、。天然粘土层一般不能用作衬层防渗材料，膨润土与多种化学物质相容。禁止填埋的废物：Q 医疗废物； 与衬层不相容的废物。 可填埋的危险废物： 可填埋的危险废物包括国家危险废物名录中除医疗废物和与衬层不相容的废物以外的所有危险废物。 直接入场填埋的废物 根据固体废物浸出毒性浸出方法（GB5086）和固体废物浸出毒性测定方法（GB/T15555.112）测得的废物浸出液中有害成分浓度低于表5-1中的允许进入填埋区控制限值的废物； 根据固体废物浸出毒性浸出方法（GB5086）和固体废物浸出毒性测定方法（GB/T15555.112）测得的废物浸出液pH值在7.012.0之间的废物。 表5-1 危险废物允许

16、进入填埋区的控制限值 须预处理后入场填埋的废物 Q根据固体废物浸出毒性浸出方法（GB5086）和固体废物浸出毒性测定方法（GB/T15555.112）测得废物浸出液中任何一种有害成分浓度超过表5-1中允许进入填埋区的控制限值的废物； 根据固体废物浸出毒性浸出方法（GB5086）和固体废物浸出毒性测定方法（GB/T15555.112）测得的废物浸出液pH值7.0和12.0的废物； 本身具有反应性、易燃性的废物； 含水率高于85%的废物； 液体废物。 （2）适当的负荷量控制 酸性废物；重金属废物；砷、硒、锑；汞；含酚废物等。（3）尘状废物 加以包装或使充分湿润后填在沟渠内，立即回填。沟渠周围地域应

17、保持潮湿以防尘状物质干燥。现场作业人员应配备适宜的呼吸用保护器具。含有毒性物质而存在严重危害的尘状废物，应预先进行处理消除危害性后再填埋。 纤维状与尘状废物只有在用坚固塑料袋或类似包装进行袋装后才能填埋。 （4）石棉废物 袋装松散石棉处置后必须立即铺撒0.5m的适当的其它废物。硬性粘结废石棉上面必须立即铺盖0.20.25m适当的其它废物。被处置石棉距顶面、工作面表面、侧表面等的距离均不可小于0.5m。石棉废物不应在填埋场顶层2m之内处置。废石棉包装袋应仔细处置。（5）恶臭性废物 防止恶臭散发：配备适宜的废物接收和处置作业设备，运送此类废物时预先通知，选择在适宜的气候条件时接收和处置此类废物，用

18、抑制恶臭的材料直接进行覆盖等。（6）临时储存 储存能力：当气候条件不适宜填埋的时间内可能接收的危险废物量, 发生机械故障时间内可能接收的危险废物量，接收的危险废物量超过安全填埋场处理能力时，超过部分的储存所需的体积。（7）预处理 强酸性或强碱性废物：中和方法； 入场废物含水率过高：脱水方法； 黏性过强的废物（如煤焦油）：掺入土壤方法。 还有堆肥、固化稳定化等方法。八、工程实例Q 上海危险废物填埋库：上海嘉定区朱家桥镇雨化村。 填埋库侧墙为钢筋混凝土扶壁式挡土墙，钢筋混凝土地板下为预制混凝土方桩，填埋库上设临时挡雨蓬（网架结构）。 采用地下（8m）与地上（8m）相结合的结构方案：地下为钢筋混凝土结构，周边垂直，配