危險廢棄物危害及處理處置

成 娟 田智勇 高朋朋 李興聰

（1山東東順環保科技有限公司 山東威海 264400 2廣州雅居樂固體廢物處理有限公司 廣東廣州 510623 3山東萊蕪雅居樂環保科技有限公司山東萊蕪 271104）

引言

隨著我國工業化進程的不斷加快，大量廢棄物不斷產生。截至2017年，我國的危廢年產生量在3500萬t左右[1]。我國危險廢棄物的范疇包括：具有一種或幾種如腐蝕性、毒性、易燃性、反應性和感染性等危險特性的固態廢物和液態廢物，以及不能排除具有危險特性但對人體健康或環境具有危害性的廢棄物，及醫療廢物[2]。與其他污染物不同，危險廢物不僅對生態環境危害極大，制約我國的可持續發展，還會嚴重危害人類健康[3]。自2004年我國針對危險固體廢棄物立法，并隨著執法力度的不斷嚴格，我國的危廢處理處置技術得到不斷發展[1]。本文主要從危險廢棄物的分類、危害、及處理處置技術三方面進行了闡述。

1 危險廢棄物的分類

危險廢棄物種類繁多，分類方法也有很多。采用目錄法與有害廢物鑒別判據相結合的分類系統，可將危險廢物分為無機廢物、廢油、有機廢物、易腐蝕的有機廢物、量大低害廢物、其他廢物六類[4]；按其物理形態的不同可分為固態、液態、氣態、污泥狀、泥絮狀、桶裝危險廢物等；按照危險廢物所含的化學元素可分為清潔的危險廢物、會產生氣態污染物的危險廢物、含重金屬的危險廢物、含堿金屬的危險廢物；按危險廢物的危險特性可以將危險廢物分為易燃性危險廢物、腐蝕性危險廢物、反應性危險廢物、浸出毒性危險廢物、急性毒性危險廢物和毒性危險廢物等多種類型。

2 危險廢棄物的危害

2.1 對人類生存環境的危害

危險廢棄物任意放置、存儲、不科學處理都會直接造成環境污染[5]。會嚴重影響空氣質量：危險廢棄物在堆積的過程中內部的小顆粒物質和粉塵揮發到大氣中，會與大氣中的物質發生反應生成有毒有害物質及惡臭氣體產生。污染大氣空氣質量，甚至腐蝕鋼鐵和建筑物，影響建筑物穩定[6]。危險廢棄物在焚燒過程中若處理不當會產生一種劇毒物質——二噁英[7]。影響水環境的穩定：危險廢物的任意堆放會產生滲濾液，含有各種有毒物質，隨降水和地表徑流進入地表水體系統，毒害水中生物，造成地下水污染等無法彌補的嚴重污染，直接危害人類健康。水俁病事件即為當地居民食用含有汞的海產品，食用被甲基汞污染的魚蝦人數達數十萬，汞中毒者283人，60人死亡，造成了非常嚴重的后果。影響土壤質量：任意堆放危險廢棄物不僅會占用大量的土地資源，還有可能破壞周邊植物環境，破壞土地資源內微生物生態平衡，以致于減弱了土壤中微生物對有毒有害物質的降解能力，降低土壤凈化能力。

2.2 對人類健康的危害

危險廢棄物污染人類的生存環境并通過食物鏈積累危害人類健康。人類直接接觸危險廢棄物的方式有：吸入、皮膚吸收、眼接觸等，并會帶來中毒、惡化疾病，基因突變等危害。此外還會引發燃燒、爆炸等惡性事件。危險廢棄物危害人類健康具有長久性、潛伏性的特點，甚至是終生不可挽救的[7]。震驚世界的八大公害事件即為最鮮明的案例。

2.3 制約可持續發展

由于危險廢棄物對人類賴以生存的環境及人類健康的危害嚴重，會損害我國經濟的長遠發展，現階段出現的水污染、土壤污染等問題已嚴重制約我國的可持續發展。

3 危險廢棄物的安全處置

危險廢棄物處理的原則為無害化、資源化和減量化。1983年，美國科學院提出危險廢棄物處理的三階段模式[7]。第一階段為源頭處理，即從危險廢棄物產生的源頭上減少其產量；第二階段為廢棄物的處理處置，進行脫毒處理，第三階段為廢棄物的最終處置。

3.1 危險廢棄物的源頭處理

危險廢棄物的源頭處理即為從產生的源頭減少其產生量，為前段預防階段，從技術層面講，包括對廢棄物產品、原料進行回收利用；改進生產技術，采用清潔能源和技術，加強生產管理的維護和監督工作；減少危害性材料的使用。從源頭是處理過程中效果最可觀的階段。近些年來，國內外政府一直致力于回收利用，變廢為寶[8]。如家庭廢舊電池含鉛鋅的比例優于礦產資源；澳大利亞政府對居民進行垃圾分類回收行為給與經濟鼓勵；中國臺灣環保局修改出臺法律法規監督廢棄物的回收利用。許多企業也引進垃圾資源化項目，回收利用危險廢棄物中的可利用物質。

3.2 危險廢棄物的處理處置

通過采用科學的處理方法，破壞危險廢棄物中危險性[9]。處理方法主要有物理法、化學法、生物法。

3.2.1 物理處理：改變危險廢棄物的物理化結構，使之成為便于運輸、貯存、利用或處置的形態。包括電滲析、分離、吸附、浮選、過濾、絮凝、反滲透等方法。物理法的主要目的為減少危險廢棄物的體積，生成的濃縮殘渣需進一步處理。

3.2.2 化學處理：采用化學方法改變危險廢棄物的化學成分，將其變成無害物質，減少危害性，或變成可進一步處理、處置的物質。包括氧化還原、液萃取、水解、光分解、中和等措施，這是危險廢物最終處置前常用的預處理措施。北京科技大學采用一步固化反應將含鋅電弧爐粉塵進行回收利用，回收率高達70%[10]。比較熱門的處置技術主要包括快速碳酸化、等離子氣化和超臨界水氧化等。

等離子體處理危險固體廢棄物是采用等離子火炬或弧將廢物加熱至較高溫狀態，使粒子具有的能量遠遠大于分子間化學鍵的作用，這樣物質的微觀運動以原子熱運動為主，原有運動狀態被打破，從而危險廢棄物變為無害的物質。其中，有機物被分解成可燃氣體，無機物融化成可冷卻為建筑材料的液態渣。與一般焚燒相比，無二噁英產生，且設備結構簡單，操作方便。但仍需考慮反應動力學、反應器設計等難題。

3.2.3 生物處理：利用生物或微生物的代謝作用分解廢棄物中可降解的有機物，達到廢物的無害化或綜合利用。方法包括好氧、厭氧和兼性厭氧處理。具體由活性污泥法、生物濾池、厭氧消化、堆肥處理等方法。與化學處理方法相比，生物處理較便宜，應用普遍，主要用于滲濾液和廢水等的處理，但因微生物代謝周期長，易受pH、溫度、鹽分等的影響，所以處理過程耗時長，效率不穩定。

3.3 危險廢棄物的最終處置

最終處置主要包括危險廢棄物的固化處理、焚燒、水泥窯協同處置、海洋處理、衛生填埋等。固化處理主要通過添加固化劑從而將危險廢棄物變為不可流動或緊密固體物質。主要用于有害廢物和放射性物質。主要方法有石灰固化、水泥固化、化學穩定化等[11]。海洋處理主要分為海洋傾倒與遠洋焚燒，海洋傾倒為將危險廢棄物直接投入海洋，利用海洋環境中微生物和其中的化學反應降解危險廢棄物毒性。遠洋焚燒為利用專門設計的焚燒船進行焚燒處置的方法，但海洋處理對環境破壞性較大[7]。衛生填埋區別于以往的直接填埋，一般先通過穩定化固化等預處理，并嚴格按照技術規范且填埋場中會增加防滲、覆土等設施，可操作性較高。

焚燒工藝主要通過過剩空氣與經過合理配伍的危險廢棄物進行燃燒反應，并嚴格控制燃燒工況，從而將有毒有害性物質進行熱解性破壞。主要包括固態、液態、氣態中的熱值較高物質。水泥窯協同處置是一種新的廢棄物處置手段，它是指將經過預處理后滿足入窯要求的固體廢物投入水泥窯，并通過高溫焚燒或高溫燒結過程在進行水泥熟料生產的同時實現對固體廢物毒害特性分解、降解、消除、惰性化或穩定化的過程。相比于傳統的焚燒處理，水泥窯內廢物處置溫度高達1450℃，遠高于傳統焚燒爐內800℃，廢有機物焚毀率高達99.99%以上。且物料總停留時間長達30 min，廢氣停留時間大于4 s，大于傳統焚燒中廢氣的停留時間2 s。危險廢物投料點多，廢物適應性強。可利用現有設置，建設投資小。此外，窯內氣體湍流方向與物料方向相反，湍流激烈，利于充分反應。窯爐內堿性氣氛可中和固體廢物中的硫、氯等酸性物質，凈化尾氣[12][13]。

結語

隨著我國人口的快速增長提高及工業化進程的不斷加快，我國的危廢產量與日俱增。隨之帶來了對生態環境、人類健康及我國可持續發展的嚴重危害。危險廢棄物按照不同方法可分為不同類別，分類形式多樣。危險廢棄物的危害主要表現在對人類賴以生存的環境中空氣質量、建筑物、水環境、土壤質量造成較大程度的不可逆傷害；并會通過直接接觸及食物鏈積累等對人類生存健康造成較大危害；污染環境后隨之帶來的便是我國經濟可持續發展的嚴重制約。現階段我國大中小型企業主要通過危險廢棄物的中間及最終處置來對其進行處理，一般通過物化、資源化、焚燒、填埋等方式。但目前處理處置技術較為傳統且存在諸多弊端，因此，應重視每項處置措施的技術創新性，克服現有技術的缺陷與弊端，實現經濟與環保的雙豐收。