徐慶榮,裴德健
1.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司;2.國家環境保護礦山固體廢物處理與處置工程技術中心
本研究以馬鞍山某重工科技企業的固體廢物簡易堆存場地為研究對象,通過現場踏勘、人員訪談、資料收集與分析、衛星影像分析、固體廢物屬性調查和固體廢物清理技術方案設計等工作總結,期望為我國重工企業固體廢物處理提供借鑒和參考。
堆存場地位于馬鞍山市某重工科技企業內,經過現場踏勘固體廢物整體呈黑色,夾帶黃色土,質地呈塊狀,在地塊范圍內主要以椎體形式分布。目前該簡易堆場已落實場地周邊圍擋、固體廢物遮蓋等環境空氣污染防治措施。該堆存場地位于公司西南側,北側為企業廠房,西為荒田,東側為企業廠房,南側為荒田。堆存場南北長約43米,東西寬約40米,距西南側居民直線為140米,距新河直線約2170米,距南側塘體約130米,目前用地性質為建設用地。
1.固體廢物來源
根據走訪當地村民及人員訪談資料,本地塊早年間為荒地,無工業產業活動,自2014年后,地塊周邊企業建設并投入生產,企業生產產生的廢砂臨時堆放于廠區閑置的空地,從2016年8月開始對前期堆放的廢砂一并清理,由于當時清理不徹底,導致現場有部分殘留砂未被發現,當技改基建開挖基礎時,暴露殘留廢砂。
2.固體廢物屬性研判
該固體廢物屬性樣品采集對象為馬鞍山市某重工企業簡易堆場內堆置的以廢砂為主的固體廢物,其地塊內堆置的廢砂符合《固體廢物鑒別標準通則》(GB34330-2017)中固體廢物的描述。根據《一般固體廢物分類與代碼》(GB/T 39198-2020),該企業產生的廢砂屬于輕工、化工、醫藥、建材等行業產生的一般固體廢物中的礦物型廢物。
對簡易堆場內堆置的廢砂進行取樣并進行了浸出毒性試驗,試驗方法按照硝酸硫酸法和水平振蕩法進行,結果見表1—3。

表1 廢砂腐蝕性鑒別試驗結果

表2 廢砂浸出毒性浸出試驗(硝酸硫酸法)結果 單位:mg/L

表3 廢砂浸出毒性浸出試驗(水平振蕩法)結果 單位:mg/L
簡易堆場內的固體廢物主要為條形堆存,分布面積約1000m2,高度為1-2m之間,起伏較大,平均厚度為1.5m,固體廢物總體積約1700m3,密度約1.3t/m3,重量約2210t。
目前,固體廢物主要的處置技術為焚燒、填埋處置法、水泥窯協同處置和綜合利用法,這些處置方法均具有政策可行性;從技術可行性的角度分析,該尾砂的熱值低,難以符合進料要求,不建議采用焚燒方式進行處置,焚燒法其實就是將固體廢物進行高溫分解與深度氧化,在做好綜合處理的基礎上來滿足大量有害肥料分解轉變為無害物質的需求。但是在實際中焚燒法也存在著一定的不足,就是投資相對較大,且在焚燒過程中勢必會產生煙氣等,而在排煙過程中還會產生二次污染等問題,甚至還會造成設備出現銹蝕等問題。其余的填埋、水泥窯協同處置和綜合利用法均可以滿足技術要求;水泥窯協同處置則是針對危險廢物、生活垃圾、城市與工業污水處理污泥、受污染土壤等固體廢物來進行處理的一種技術。而綜合利用法則是將化學處理、脫水等技術結合在一起,借助化學反應將固體廢物轉變為更安全、穩定的物質,最大限度降低廢物危險性。目前化學處理法主要用于有毒有害固體廢物處理等方面,包含中和、氧化、還原等方法。借助高溫熱分解的方法,在通過氧化處理以后將固體廢棄物的體積進行縮小,降低物質毒性等。雖然部分無機物也可以進行受熱分解,但是在使用時主要以有機廢物處理為主,且在燃燒過程中還會產生二氧化碳、水等,甚至還會出現硫、無機鹽等,所以就需要及時針對所產生的煙氣等進行處理。進行脫水處理的目的就是及時將廢渣中的水、液體等進行脫除處理,進而降低廢物容積、重量等,為后續利用與有效處理提供支持。從經濟可行性的角度分析,受馬鞍山市及周邊地區現有的實際處置負荷和市場行為的影響,屬地管理部門應充分調研,盡量選取處置成本較低的處置能力。綜上所述,建議選取綜合利用的方式、填埋處置或水水泥窯協同處置。只有選擇適合的處置方法,才能提升處置效果,才能減少對環境的不利影響。在經濟發展中只有不斷降低資源與能源消耗,做好資源與能源充分利用,才能實現可持續發展目標。因此就需要從合理范圍內出發,最大限度減少固體廢物產能,確保固體廢物中的資源有效回收與綜合運用,以此來提升經濟效益。填埋處置法屬于固體廢物處置中比較常用的方法,尤其是對于有毒有害的固體廢物來講,填埋法也是重要的處置方法。在面對無特殊危害固體廢物時,可以使用衛生填筑法進行處理,而衛生填筑又包含溝渠法、地面法等方法,當沒有地下水時可以運用溝渠法進行處理,就是在地面挖掘溝渠,將廢物傾倒在溝中,并挖掘相應的土方進行處理。但是一旦離地下水相對較近時,則嚴禁使用這一方法,應運用地面法進行處理。在使用地面法時主要是將廢物放置在地面進行壓實,隨后覆土處理,在交替進行的基礎上形成夾層結構,最后填埋到預定高度,在覆上表土后栽種植物等。但是在填筑中還需要增設排氣裝置等,尤其是對于存在一定危害性化學廢物等,需要從安全層面出發,做好填埋研究工作,避免出現二次污染等問題。進行固體廢物綜合利用就是需要做好其他方向的使用與研究工作,如對于生產中出現的灰渣等,可以將其運用到磚生產等方面,在節約土地資源的同時處理工業廢渣等。
固體廢物的清理和處置可能存在二次污染防控要求高和固體廢物與原狀土接觸面難以區分的技術難點。因此,加強場地環境管理,對固體廢物清挖、運輸和處置過程中排放的特征污染物進行監測,進而減少對周圍環境的影響,防止產生固體廢物、廢水、揚塵、噪聲等二次污染,確保施工作業人員的健康安全。按照“分區施工,分層分幅挖掘,存量高、范圍大的區域優先清理”的原則,分區域挖掘固體廢物。優先采用“固體廢物清理+外運綜合利用(或水泥窯協同處置或填埋處置)”的總體技術路線開展固體廢物清理和處置工作。在開展固體廢物處置工作時,還需要堅持從與管理體系相協調角度出發,根據我國所頒布的一系列規章制度與政策標準等,在結合國情實際發展情況的基礎上引入先進管理經驗,做好現行標準補充與完善工作,解決標準體系不協調等問題。通過借鑒國外成功經驗,在結合我國實際經濟與技術發展情況的基礎上參照相關標準與規范要求,制定出切實可行的污染物控制要求,確保標準執行的可行性與操作性。通過對我國新時代生態環境質量改善要求與環境管理能力提升要求進行分析,在保障處理處置技術合理性的基礎上做好固體廢物利用與處置等工作,進而促進我國社會經濟發展,實現保護生態環境目標。
注釋
①《中華人民共和國固體廢物污染防治法》(2016年11月7日修訂)。
②《中華人民共和國土壤污染防治法》(2019年1月1日施行)。
③馬鞍山市土壤污染防治工作方案》(馬政(2017)25號)。