顧亞斌
南通國啟環保科技有限公司 江蘇啟東 226221
迄今為止,沒有任何一種危險廢物焚燒之前的單一預處理技術能夠適用于所有類型的危險廢物。各種新型特殊危險廢物預處理技術不斷得以開發并投入生產應用,隨之而來的各種安全風險、安全事故也時有發生。從長期生產應用實踐風險評估入手,下面總結了當下正被越來越多采用的兩種特殊預處理技術安全風險及安全控制措施。
破碎機破碎技術是采用一種特別設計制造的密封設備系統,其內部安裝有高強度刀片,依靠其刀片的旋轉切割和擠壓作用,將物體破碎成小片小顆粒狀或者使其具有一定的流動性。危險廢物通過破碎機破碎之后,進入廢料池混合,然后在進入焚燒爐焚燒。也就是說,破碎機破碎預處理方式通常是設置在廢料池前工段的一種預處理技術[1]。
由于破碎機破碎這種預處理方式安全風險很高,許多危險廢物處置企業在進行破碎作業時都發生過火災爆炸事故。只要無需采用破碎機破碎的危險廢物,那么就肯定不會采用這種預處理技術。但是對于那些大塊狀固體危險廢物,其體積超過了焚燒爐進口尺寸;或者桶裝半固體半液體危險廢物,其本身無法直接作為流體直接焚燒處置,也無法直接倒入廢料池進行混合。這兩種形態的危險廢物,就需要采用破碎機破碎預處理方式。
這種預處理技術安全風險主要有:危險廢物及其包裝鐵通等在破碎機內被破碎切割擠壓時,產生大量熱量、火花,導致燃燒爆炸。被破碎的廢料溫度高,有時帶有火花,在破碎之后進入廢料池時,會引燃廢料池內的其他廢料,導致火災爆炸。破碎機內進料量大時,容易發生堵塞,導致動力設備過載,電氣設施發熱,引發次生事故。
針對上述各種安全風險,其主要安全控制措施包括:對需要進行破碎處理的危險廢物化學成分必須事先進行檢測合格,不是所有的危險廢物都可以進行破碎處理。對于活潑金屬粉末、不穩定性化學成分比如硝基苯廢料等、自燃自爆廢料等,禁止通過破碎機破碎。根據媒體報道,有危險廢物處置企業把含硝基苯的危險廢物放入破碎機破碎時導致爆炸。破碎機內采用氮氣進行置換、吹掃、密封,控制氧氣含量低于5%,連續供應的氮氣流量和壓力要經過計算設計。氮氣對破碎機內破碎物料既有惰化窒息去除氧氣的作用,同時還具有高溫冷卻作用。破碎機設置安全閥、爆破片等防爆安全措施。破碎機內需設置干粉自動噴射滅火系統,對在破碎機內產生的火災需要快速自動撲滅。高粘度危險廢物不應進入破碎機破碎,因為其容易導致破碎機內堵塞發生。加強設備維護管理,防止突發性泄漏事故發生[2]。
許多破碎機破碎或者由于破碎處理方式導致的相關火災爆炸事故的危險廢物處置企業,都是沒有完全按照上述安全風險控制措施來進行設計和生產導致的。采取了上述安全控制措施之后,能夠有效的控制這種預處理技術所帶來的安全風險。
通過對各種危險廢物焚燒預處理技術的研究分析后,會發現對于劇毒高毒化學品類危險廢物、化學性質不穩定的危險廢物比如活潑金屬粉末危險廢物、實驗室產生的高純度強酸強堿強氧化劑等危險廢物等等,是無法采用接觸式的預處理方式進行處理的。因為其在焚燒處置過程中,就是要避免設備、人員、環境與其發生接觸,降低安全風險,其最安全最可靠的方式就是從外部產廢單位運到廠內就直接進入焚燒爐焚燒。如今最新一代的焚燒爐都設有一個專門用于焚燒此類廢物的入口,叫做邊門。由于設備設計的原因,邊門設計制作通常都很小,必須是很小的包裝物才能夠從此通道進入。所以,如果采用邊門焚燒方式,那么就需要對此類危險廢物進行焚燒之前的預處理操作小包裝分裝。
這種預處理技術的安全風險主要有:各種危險廢物化學成分不確定性,導致在分裝過程中出現有毒氣體泄漏、易燃易爆氣體泄漏等發生人員傷亡、火災爆炸事故。對于遇空氣自燃性、遇濕氣自燃性、活潑金屬粉末等危險廢物,在分裝過程中接觸空氣、濕氣時會發生火災爆炸事故。再分裝過程中操作工人可能會直接接觸到劇毒高毒廢料、強酸強堿強氧化劑、活潑金屬粉末等危險廢物[3]。
針對上述各種安全風險,其主要安全控制措施包括:首先需要強調操作人員的個人防護用品配置齊全到位,需要配置全封閉式防毒面具、防化服、防化手套、防滑靴等等,保證操作人員的身體全部被密閉保護,不發生身體裸露部位與被分裝危險廢物的直接接觸。分裝操作需要設置專門的操作間,并配置防爆電氣設施。分裝操作間內設置獨立的通風系統、可燃有毒氣體探測系統、自動滅火系統。為分裝操作員工設置獨立的洗浴間、更衣室、急救用品。
2018年山東發生一起由于分裝作業發生劇毒氣體泄漏而導致多人死亡的惡性安全生產事故。因此從工廠設計本質安全原理出發,首先是需要減少分裝作業的工作量,對于必須采用分裝作業進行預處理時,必須認真如實落實各項安全風險控制措施,加強作業人員的安全防護,杜絕事故發生。
目前國內尚無一個專門針對危險廢物預處理作業的安全標準規范,對各種高風險的危險廢物預處理技術的評估及安全控制措施的研究還將持續進行下去。對于目前已經總結明確的安全防范措施,建議危險廢物處置行業企業采取實際行動認真落實,確保安全生產無事故。