楊 鑄
(光大環保(蘇州)固廢處置有限公司 江蘇蘇州 215000)
浸出是固體廢物中有害物質進入環境的主要途徑,浸出實驗是指對浸出過程的試驗室模擬,其主要目的就是為了能夠有效評估出不同固體廢物在不同環境以及方式下的環境風險。近年來,隨著各級政府以及廣泛人民群眾對環境保護意識的增強,為了能夠適應廢物管理的新形式,同時為了配合《危險廢物鑒別標準》的實施,對水平振蕩法以及翻轉法兩種實驗方法進行對比研究,從而研究出適合我國固體廢物浸出毒性方法的標準體系,為我國的固體廢物管理提供行之有效的實驗方法。
浸出過程主要是指可溶性的組分通過溶解或者是擴散的方式從固體廢物中進入到浸出液的過程。當填埋或者堆放的廢物以及液體在相互接觸時,固相中的組分也就會溶解到液相中從而形成浸出液,溶解以及擴散是其主要因素,固體廢物的浸出主要受到物理、生物以及化學因素的影響。首先,物理因素主要包括填埋場、氣候、植被以及水文地質條件;其次,生物因素包括:微生物通過生物降解從而改變填埋材料的氧化還原電勢以及PH值,最終改變污染物的溶解性,形成不同毒性的污染物,另外,洞穴動物以及植被也會影響滲透通道,加強其滲透性;化學因素:污染物的溶解以及解吸,填埋材料的特性,有機或者無機化合物的結合以及非水相液體的存在都會影響其廢物的溶解以及擴散。
浸出實驗的結果主要用于危險廢物的進入填埋許可、危險廢物的鑒別、廢物的再利用以及危險廢物的排除等。因此,無論是哪種浸出實驗都需要有一個明確的模擬場景。根據我國目前的固體廢物的處置方式以及管理需要,在標準的實驗研究中,模擬場景主要歸結于以下兩種情況:
首先,廢物在工業固體廢物填埋場進行不規范處置以及廢物堆積的土地利用。在這種情形中,廢物中污染物浸出液相可能來自于地下水、雨水以及地表水,其中雨水是最為普遍的液相來源。由于我國處于酸雨地區,酸性濃度較高,從而會增加廢物中金屬的浸出率。因此,采用硝酸硫酸法對這一場景進行模擬。
其次,5%的工業廢物經過無害處理之后,進入到衛生填埋場,與95%的市場垃圾進行合并處理。廢物中污染物浸出的液相主要來自于填埋滲濾液,而醋酸是填埋滲濾液中具有代表分子的有機酸,因此,采用醋酸緩沖溶液來作為浸提劑對這一場景進行模擬。
浸出時間與廢物的材料有著密切關系,例如:以電鍍污泥為例,金屬的浸出主要是受到沖刷以及溶解過程支配,是一個比較快速的反應過程。所以,在實驗樣品以及浸提劑在接觸的一瞬間,浸出就已經開始,并且在2-60小時內金屬的浸出趨勢已經趨于平緩,浸出后放置時間在不同的浸出方法中,規定有所不同。如果金屬樣品在浸出之后立即過濾,放置時間就是由過濾時間來決定的。如果浸出時間足夠長,浸出量就會趨于平衡,并且由此可以推斷出放置時間對浸出量并沒有影響。然而放置時間過長,會增加固相的吸附效應,因此,在實際的操作中,浸出后放置時間控制在兩小時內。
由于我國大多地方多處于酸雨地區,酸性濃度大多比較高,在進行模擬場景實驗時,大多選擇硫酸硝酸法作為浸提劑,而不是醋酸緩沖溶液法。翻轉以及水平法在同樣試驗樣品(將銅或者鉛擊碎)下,同時按照相同的方法進行消解,但是浸出后放置時間有所區別。翻轉法只需將浸出物放置半小時,而水平法需要放置16小時。根據浸出時間以及浸出后放置時間對浸出量的影響,適宜將放置時間控制在2小時內。
另外,在實驗中,翻轉法需要在室溫下翻轉攪拌18小時,而水平法室溫下振蕩8小時,翻轉法比水平法劇烈,同時翻轉法能夠避免提取容器中出現死角,從而使固體顆粒得到充分接觸,就打破了局部的平衡狀態,使樣品中的組分得到充分浸出,因此,導致翻轉法以及水平法在同等條件下的浸出濃度不同。
綜上所述,對于新制定浸出方法的環境保護目標較為明確,同時也有明確的場景模擬,由實驗參數加上系統計算,能夠作為固體廢物環境管理的重要依據。然而,又由于固體廢物的種類比較多,同時處理的環境差別相差比較大,相應的應增強其處理工藝,對于該標準的客觀以及全面評估還需要進一步的改進,需要不斷環境管理的變化而深入補充。
[1]段華波,王琪,黃啟飛等.危險廢物浸出毒性試驗方法的研究[J].環境監測管理與技術,2006,18(1):8-11.
[2]陳慶東,蔣海寧.入境廢物原料浸出液毒性試驗方法探討[J].化學分析計量,2007,16(4):51-53.
[3]段華波,黃啟飛,王琪等.危險廢物浸出毒性鑒別標準比較研究[J].環境科學與技術,2005,28(z2):1-3.