污水處理廠污泥危險特性鑒別研究

歐陽喜寬

（江西盛禾嘉創環保產業技術有限公司,江西 南昌 330000）

依據《關于加強危險廢物鑒別工作的通知》（環辦固體函〔2021〕419號）[1]要求，對需要開展危險廢物鑒別的固體廢物，產生固體廢物的單位以及其他相關單位（以下簡稱鑒別委托方）可委托第三方開展危險廢物鑒別，也可自行開展危險廢物鑒別。本文以江西省內某工業園污水處理廠為例，結合典型接管企業[2]的生產過程分析，對該污水處理廠污泥的危險特性進行鑒別，并提出后續處置利用建議。

1 污泥危險屬性鑒別流程

根據《關于加強危險廢物鑒別工作的通知》（環辦固體函〔2021〕419號）[1]要求，固體廢物危險特性鑒別為企業自主行為，根據經驗，鑒別工作流程可分為：啟動鑒別（委托第三方或自行開展）、鑒別方案編制(上游納管企業危險因子溯源分析,結合初篩檢測,確定鑒別項目及檢測因子)、鑒別檢測及鑒別報告編制、全國危險廢物鑒別信息公開服務平臺公示。

2 污泥成分溯源分析

該工業園為綜合性工業園區，園區企業有有色冶煉、紡織織造、農藥化工、機械機電、建材、食品加工、包裝印刷等各類企業，主要收集處理納管管網范圍內產生的工業廢水和生活污水。污水處理廠設計處理規模為1萬噸/天，采用水解酸化、改良性氧化溝工藝，采用二氧化氯消毒。

污水處理廠納管水量約為7500 m3/天，生產廢水主要來自冶煉、紡織、農藥加工、機械加工等企業。

（1）A企業(有色冶煉)

生產工藝：以廢催化劑為原料，通過焙燒-球磨-堿煮-壓濾水洗-吸附-清洗-解析-除雜-結晶-烘干工序生產得到仲鎢酸銨（APT）；以低度鎢礦為原料，通過球磨-堿煮-壓濾水洗-吸附-清洗-解析-除雜-結晶-烘干工序生產得到仲鎢酸銨（APT）；

主要原輔材料：廢催化劑、低度鎢礦、碳酸鈉、氫氧化鈉、硫化銨、硫酸銅、氯化銨；

有害物質：銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、汞、六價鉻、鍶。

（2）B企業（紡織印染[3]）

生產工藝：原絲加彈、織布，坯布定型膨化預處理后，通過滲透式印花，再送入高壓蒸鍋蒸化固色，水洗后洗去表面浮色、織布、定型、絲網印花、固色、水洗處理、脫水定型烘干、再整理后即得成品，入庫；

主要原輔材料：滌綸絲、印花糊料、助艷劑、消泡劑、柔軟劑染料；

有害物質：六價鉻、硫化物、苯胺。

（3）C企業（皮革加工企業）

生產工藝：對鞣制后的半成品進行濕整；

原料：牛藍濕革、豬藍濕革、無鉻鞣劑、水溶填充樹脂、蛋白結合劑、蠟類填充劑、顏料膏；

有害物質：硫化物、苯胺、六價鉻、總鉻。

(4)D企業（農藥互配加工）

生產工藝：農藥原料藥互配加工；

原料：農藥原料藥、水、鹽酸、二甲苯、甲醇、毒死蜱等；

有害物質：甲苯、甲醇、二甲苯、多菌靈。

(5)E企業（機械加工）

生產工藝：零部件加工、拋丸、清洗、噴涂、總裝、調試、檢測、檢驗；

原料:鋼材、切削液、油漆、焊材、成品零部件；

有害物質：石油類、鉻、銅、鋅、鋁、鉛、鎳。

3 污泥危險特性初篩因子確定及檢測結果

3.1 初篩檢測因子確定

根據污水處理廠納管企業廢水主要有害物質分析，污泥危險特性鑒別需要關注的污染物為：銅、鋅、鉛、砷、六價鉻、總鉻、鎘、汞、硫化物、苯胺、二甲苯、甲苯、甲醇、二氯甲烷、環氧乙烷、甲醛、石油溶劑。

根據前述的溯源分析，為進一步篩選污泥中潛在的毒性元素和物質，對該污泥進行了取樣檢測，明確污泥中各類污染物的情況，確保不遺漏危險特性項目[4]。對污泥樣品的浸出液中無機元素、揮發性有機化合物和半揮發性有機化合物進行定性、定量分析。初篩檢測浸出毒性因子40個、毒性物質含量檢測因子24個、腐蝕性檢測因子1個、反應性檢測因子2個、急性毒性檢測因子1個。

3.2 初篩檢測結果

在污水處理廠運行穩定的前提下，取5個物化污泥、5個生化污泥進行檢測，結果表明：40個浸出毒性檢測因子有砷、汞、六價鉻、氟化物、銀、鋇、總鉻、銅、鎳、鉛、鋅、硒12項檢出，有機物因子未檢出；24項毒性物質含量檢測因子有硒、砷、汞、銀、鋇、鈹、鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅、甲醛、鍶、銻15項檢出；反應性檢測結果為氰化物未檢出，硫化氫檢出；腐蝕性檢測因子pH值接近中性；急性毒性檢測結果LD50值均大于2000 mg/kg；GCMS有機物定性分析結果：匹配出鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯。

4 污泥危險特性初篩分析

4.1 反應性初篩分析

根據污泥樣品反應性含量檢測報告，氰化物未檢出；硫化氫產生量較高，因此考慮反應性硫化氫指標鑒別。

4.2 腐蝕性初篩分析

根據初篩檢測結果，浸出液pH值中性，因此，污泥總體上不存在強酸性或強堿性的可能。因此不考慮腐蝕性鑒別。

4.3 易燃性初篩分析

污泥常溫常壓下非常穩定，含水率接近80%，不具有自發性燃燒條件，無法點燃。因此不考慮易燃性鑒別項目。

4.4 浸出毒性初篩分析

根據對上游企業原輔材料使用、生產工藝、污染物排放情況進行溯源分析,結合初篩檢測，將檢出項及溯源分析項重合因子納入，因此擬對物化污泥、生化污泥浸出毒性中銀、鋇、鎘、總鉻、銅、鎳、鉛、鋅、砷、硒、汞、六價鉻、無機氟化物（不包括氟化鈣）等13項因子進行檢測。

4.5 毒性物質含量初篩分析

毒性物質含量考慮因子為氟化物、硒、砷、汞、鋇、鈹、鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅、銻、鍶14 項需要檢測的具體化合物，依據《危險廢物鑒別標準 毒性物質含量鑒別》（GB5085.6-2007）[5]附錄A～附錄F 中危險廢物名錄，并根據生產工藝流程、原輔料分析和毒性物質本身的理化性質綜合分析進行初篩，并依據《危險廢物鑒別技術規范》（HJ298-2019）[6]中7.4 條的規定，確定最終需要檢測的具體化合物為：氯化硒、氯化汞、砷酸鈉、氟化鉛、五氧化二銻、氯化鋇、石油溶劑、鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯、對甲酚、氧化鈹、硫酸鎘、鉻酸鉻（Ⅲ)、硫化鎳、鉻酸鍶、甲醛、磷酸鉛。

4.6 急性毒性初篩分析

根據計算，污泥急性毒性LD50值大于2000 mg/kg，結合初篩檢測結果，因此不考慮急性毒性檢測項目。

5 污泥危險特性鑒別

根據初篩確定的檢測方案，確定對污泥反應性、浸出毒性、毒性物質含量進行檢測。

5.1 樣品采集

根據每月污泥排放量最大值，確定一個月內等時間間隔，采集生化污泥20個，物化污泥8個。

5.2 浸出毒性鑒別

物化污泥、生化污泥浸出毒性中無機項目有銀、鋇、鎘、總鉻、銅、鎳、鉛、鋅、砷、硒、汞、六價鉻、無機氟化物（不包括氟化鈣）等13項因子（見表1）；

由表1可知：生化污泥20個樣品，物化污泥8個樣品中所有檢測因子的檢測值均低于《危險廢物鑒別標準 浸出毒性》（GB5085.3-2007）[7]中濃度限值。因此生化污泥、物化污泥均不具有危險廢物浸出毒性。

表1 浸出毒性檢測結果匯總表

5.3 毒性物質含量檢測

毒性物質含量鑒別因子為氟化物、硒、砷、汞、鋇、鈹、鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅、銻、鍶、甲醛、石油溶劑、鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯、對甲酚；結合上游納管企業溯源分析及各化合物的理化性質，依據《危險廢物鑒別技術規范》（HJ298-2019）[6]中7.4條的規定，篩選出鑒別因子對應的化合物。因此毒性物質鑒別的物質為附錄A（劇毒物質）氯化硒、氯化汞、砷酸鈉；附錄B（有毒物質）氟化鉛、五氧化二銻、氯化鋇、石油溶劑、鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯、對甲酚；附錄C（致癌性物質）氧化鈹、硫酸鎘、鉻酸鉻（Ⅲ)、硫化鎳、鉻酸鍶、甲醛；附錄E（生殖毒性物質）磷酸鉛。

根據各元素的檢測結果，折算物質含量：20份生化污泥、8份物化污泥中16個毒性物質含量均小于《危險廢物鑒別標準毒性物質含量鑒別》（GB5085.6-2007）[5]中所規定的毒性物質含量限值，檢測項目中所有屬于附錄A的劇毒物質加和小于限值0.1%（最大值為0.022 3%）；檢測項目中所有屬于附錄B的有毒物質加和小于限值3%（最大值為0.349%）；檢測項目中所有屬于附錄C的致癌性物質加和小于限值0.1%（最大值為0.008 74%）；檢測項目中所有屬于附錄E的生殖毒性物質加和小于限值0.5%（最大值為0.003 8%）。同時將以上16個毒性物質按《危險廢物鑒別標準 毒性物質含量鑒別》（GB5085.6-2007）[5]4.6公式計算，各項P/L值加和小于1（最大值之和為0.368 2%）。因此判定生化污泥和物化污泥不具備危險廢物毒性含量特性[8]。

5.4 反應性鑒別

反應性鑒別因子為硫化氫含量，根據檢測結果，20份生化污泥、8份物化污泥中，硫化氫含量最高值為92 mg/kg，遠低于標準限值，因此判定生化污泥和物化污泥不具備反應性。

5.5 鑒別結論

結合鑒別方案和鑒別報告，在污水處理廠廢水處理工藝不變且運行穩定的前提下，可認為該污水處理廠新鮮污泥（生化污泥和物化污泥）不屬于危險廢物。

6 建議

考慮到園區會引入新企業，且綜合工業園中企業污染物排放的差異較大，因此本次鑒別結論不具備普適性，若上游接管重點排水企業發生重大變化（產品、原輔材料、生產工藝發生重大變化），或污水處理廠工藝發生重大變化時，應對該污水處理廠的生化、物化污泥，按規范要求重新進行危險廢物屬性鑒別[9]。