危险废物浸出毒性的理论基础研究

浸出毒性是危险废物毒性特性鉴别的重要指标.美国危险废物毒性特性鉴别标准是针对工业固体废物与生活垃圾共处置产生的污染特性而制定的,其主要保护目标是地下水;日本针对产业废物投海和进入管理型填埋场处置,分别制定了危险废物浸出毒性鉴别标准,其保护目标分别是海洋和普通填埋场地下水.目前中国的浸出毒性标准缺乏完整的理论基础,没有明确阐明固体废物鉴别目的,浸出项目不全.针对美国和日本等的废物浸出毒性鉴别理论基础和方法进行了比较研究,分析了中国危险废物污染特性、污染途径和环境效应,通过模拟工业废物进行不规范处置且受酸雨影响条件下毒性物质浸出向地下水渗滤迁移的过程,以此作为模型确定浸出毒性的浸取方法.     

固体废物浸出毒性浸出方法标准研究

对国内外浸出方法标准体系、研究方向、应用目标、方法的特点和缺陷进行了系统总结,介绍了《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》(HJ/T299—2007)和《固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法》(HJ/T300—2007)的模拟场景、方法学探讨和实验研究结果. 目前,HJ/T299—2007已经成为我国危险废物浸出毒性鉴别的指定标准方法,而HJ/T300—2007也被用于特定危险废物和一般工业废物进入生活垃圾填埋场的入场检验. 新制定的浸出方法标准的环境保护目标和模拟场景假设明确,实验参数由理论计算和系统的实验获得,具有较充分的方法学依据. 尽管如此,对于该标准的客观、全面的评估还需要经过长期的执行过程才能获得,新的浸出方法标准只是在现有研究基础上的阶段性成果,还要随着环境管理的需要和细化以及研究的不断深入而加以补充和修改.      

危险废物浸出毒性鉴别标准比较研究

浸出毒性是危险废物毒性特性鉴别的重要指标。重点研究了美国、日本浸出毒性方法、项目和标准值的制定依据,同时分析了我国浸出毒性特征现状和存在问题。通过比较研究,在借鉴国外有关浸出毒性的研究成果和结合我国实际情况基础上,提出我国浸出毒性鉴别方法和标准制定的方法学。     

水泥窑协同处置与水泥固化/稳定化对重金属的固定效果比较

危险废物水泥窑协同处置与水泥固化,稳定化对废物中重金属的固定机理不同,固定效果因而有所差异.针对含As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等重金属离子的上述2类试样平行开展浸出实验及连续提取实验,以重金属浸出浓度及化学形态为指标,比较分析了水泥窑协同处置与水泥固化/稳定化对废物中不同重金属的固定效果的差异.结果表明,对于As、Pb、Zn等重金属离子,水泥窑高温煅烧及后续水化作用有助于其更稳定化学形态的形成,固定效果优于水泥固化,稳定化,说明含Ag、Pb、Zn的危险废物能够在水泥窑得到有效处置.Cr3 在水泥窑煅烧过程中易被氧化为迁移性和毒性更强的Cr6 ,因而含Cr的废物不适合采用水泥窑协同处置方式.该研究能为不同种类重金属危险废物处置方法的选取提供依据,并为水泥窑协同处置重金属类危险废物的应用和发展提供科学的决策依据.     

危险废物填埋处置的地下水环境健康风险评价

基于美国EPACMTP模型和健康风险评价模型,建立了一种危险废物填埋处置地下水环境健康风险评价方法.在此基础上,以电镀污泥为例,评价了其进入危险废物填埋场和一般工业固体废物填埋场处置的地下水环境健康风险,以验证该方法的有效性.结果表明,该方法需要参数少且计算简单;电镀污泥中的污染组分(Ni、Mn和Cr6+)进入危险废物填埋场和一般工业固体废物填埋场中处置所引起的目标敏感点处的地下水环境健康非致癌风险分别为10.20×10-4和0.81×10-1,两者均小于美国标准中非致癌的可接受风险水平(1.00),表明该电镀污泥进入上述填埋场引起的地下水环境健康风险不明显;就该电镀污泥填埋处置对目标敏感点处产生的地下水环境健康风险而言,其可以进入一般工业固体废物填埋场处置.     

不锈钢含铬除尘灰制备玻璃化产物的危险特性与性能

为降低危险废物不锈钢含铬除尘灰的危险特性及处置利用过程中的生态环境污染风险,采用国际先进的高温熔融玻璃化处置技术,实现含铬灰中毒害组分的安全转化及资源化利用目标.以不锈钢含铬除尘灰危险废物作为研究对象,通过掺杂不同质量比例的硅藻土、膨润土、氧化钙及氧化铝控制生料的碱基度,在不同熔融温度、不同保温时间下制备玻璃化产物,即玻璃体,并对玻璃体的危险特性及资源化利用的物理化学性能进行研究.结果表明:不锈钢含铬除尘灰中主要重金属是Cr、Ni、Mn,经掺杂无定形结构调制剂,在熔融温度为1 450℃、保温时间为0.5 h、碱基度控制为0.14~0.55时,可以制备出微观结构致密、连续性好、孔隙率低、表面光滑的玻璃体;玻璃体中的Cr与Ni经玻璃化处置后,采用HJ/T 299—2007《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》与HJ/T 300—2007《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》测得的Ni、Cr的浸出毒性远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》与GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》对固体废物入场的限值要求;玻璃体结构致密、力学强度高,碱基度为0.14~0.55的玻璃体坚固性范围为1.1%~4.5%,压碎值范围为3.4%~7.5%,满足JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中用砂对坚固性与压碎值分别不超过8%与30%的质量要求;玻璃体的渗透系数为10-9~10-8 cm/s,满足填埋场防渗替代材料的渗透系数要求.研究显示,利用不锈钢含铬灰制备玻璃体前后重金属浸出毒性及危险特征明显降低,可以实现无害化处置,玻璃体的物理化学性质与防渗效果满足混凝土用砂等潜在应用场景的性能要求.      

危险废物在填埋场中的浸出规律模拟实验方法研究

应用数学模型对危险物质的非饱水浸出机理进行了分析，并建立了小柱非饱和水模拟浸出实验系统，对危险废物在填埋场中的浸出规律进行了研究，结果表明，小柱模拟实验能较真实地反映实际填埋场中危险组中填埋场中的迁移和浸出规律，该系统的建立为我国危险废物填埋场的设计、施工及埋场的安全评价具有指导意义。     

深圳市工业液态危险废物来源特征、环境危害特性及资源化潜力

对深圳市工业液态危险废物的分类产生量、行业来源及产生工艺进行分析,筛选85家工业企业产生的22小类液态危险废物进行了采样分析,并对各类废液的环境危害特性和资源化潜力进行了研究。结果表明:深圳市工业液态危险废物主要来源于线路板、新型电子元器件、电镀和设备制造等行业,排名前13类工业液态危险废物的产生量占深圳市工业危险废物产生总量的69. 41%,产生量最大的4类工业液态危险废物依次为HW22含铜废物、HW17表面处理废物、HW34废酸、HW06废有机溶剂与含有机溶剂废物。工业液态危险废物基本上产生于各种使用液态溶剂、试剂或槽液的物理化学处理工艺。有15小类有毒有害物质的含量超过浸出GB 5085. 3—2007《危险废物鉴别标准浸出性鉴别》标准值,超出标准值次数最多的指标为Ni、Cu和Pb;有13小类废物具有重金属回收利用的潜力,可利用的元素包括Au、Ag、Cu、Ni、Sn、Cr、Mn等。在某种意义上,工业液态危险废物也称为城市液体矿山。     

废催化剂浸出规律的动态模拟实验方法

利用小柱浸出实验装置对废催化剂中重金属的浸出规律进行了动态模拟研究。实验发现,在非饱和水条件下,重金属自废催化剂中浸出的浓度并没有随实验时间的增长而变化,重金属的浸出速率却随废物层饱水度的增加而显著增加,说明提高水分的入渗能够提高有害成分的浸出速率,实际上是提高了在害物质浸出的总量,因此,在危险废物填埋场中降低水分入渗可以减少有害物质的浸出。     

危险废物焚烧飞灰玻璃化产物危险特性

《国家危险废物名录》中HW18焚烧处置残渣明确规定,"危险废物等离子体、高温熔融等处置过程产生的非玻璃态物质和飞灰"判定为危险废物.为降低危险废物焚烧飞灰的生态环境危害,并期望对其进行更好的资源化利用,采用国际前沿的玻璃化技术对危险废物焚烧飞灰进行处置,制备得到玻璃态物质,即玻璃体.结果表明:①焚烧飞灰掺杂不同比例的高岭土、SiO₂、CaO后,可形成符合玻璃体烧制条件的CaO-Al₂O₃-SiO₂系统,经过2 h 1 400℃高温熔融,几种不同配料比的玻璃体均可形成无定型的、微观表面平滑的结构.②玻璃体对Zn、Cr、Pb、Cd和As等重金属均有不同程度的固化作用,采用HJ/T 300-2007《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》测得的重金属浸出浓度均低于焚烧飞灰.③采用Hakanson公式中潜在生态危害模型对焚烧飞灰及玻璃体进行风险评价显示,几种玻璃体的RI（潜在生态危害风险指数）均在50~100范围内,呈中等风险,低于焚烧飞灰（299.34）.④效果最优的玻璃体的碱度（CaO/SiO₂,质量分数）为0.3,呈现浅绿色且质地透明的外观形貌,它对Zn、Cr的浸出浓度分别为0.12、0.05 mg/L,但均未检出Pb、Cd、As,远低于焚烧飞灰浸出浓度及GB 16889-2008《生活垃圾填埋场控制标准》中生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣浸出限值（Zn、Cr、Pb、Cd、As浸出浓度限值依次为100、4.5、0.25、0.15、0.3 mg/L）,该玻璃体的RI为60.05,远低于焚烧飞灰的299.34.研究显示,采用玻璃化技术对焚烧飞灰进行处置后,焚烧飞灰可形成无定型的玻璃态结构,碱度为0.3时,玻璃体的重金属浸出浓度最低,且潜在生态风险最低,为最适用于焚烧飞灰玻璃化技术的调控比例.      

动态浸出模拟实验系统与静态浸出试验的对比

建立了动态浸出试验－－小柱模拟实验系统,研究在非饱和水条件下危险物质在填埋场中的迁移和浸出规律,并和静肪浸出实验进行比较,结果表明,在非饱和入渗条件下危险物质的浸出浓度要比静态浸出实验的结果小１００倍左右,危险发的浸出速率也远小于静实验的结果,同时,危险物质的浸出速率随废物层饮水度的增加而迅速增加。     

日本危险废物统计制度的研究

随着社会的变化和技术的进步,日本固体废物的情况也发生了显著的变化,尤其是危险废物的问题,引起社会各界强烈重视.为采取正确合理的危险废物对策,准确地掌握危险废物的产生和处理状况是不可或缺的.文章介绍了日本危险废物统计制度的相关内容,重点阐述了日本危险废物的统计机制和统计数据校验推算方法,并通过对中国与日本危险废物统计制度的比较分析,总结日本危险废物统计制度的经验,提出了完善中国危险废物统计制度的建议.     

水泥窑共处置废农药生命周期评价研究

国内在水泥窑共处置废农药方面的研究处于起步阶段. 通过开展试烧试验,以生命周期评价方法(LCA)为研究手段, 对水泥窑共处置废农药技术的环境影响进行评价,并与危险废物的其他处置方法做比较,以处置1 kg危险废物为功能单位. 结果表明,常规危险废物焚烧的综合环境负荷指数为1.428 4×10-12 a-1, 而水泥窑中共处置废农药的综合环境负荷指数为0.183 9×10-12 a-1,远低于常规危险废物焚烧.      

我国工业危险废物产生量的预测研究

采用灰色系统GM(1,1)和GM(1,2)模型,对我国工业危险废物产生量的变化趋势进行了预测研究。根据过去几年我国危险废物产生量的统计数据,在不考虑其它影响因素的的情况下,采用GM(1,1)模型,预测2010年我国危险废物将达到2432万t;在考虑到工业生产总值影响因子的情况下,采用GM(1,2)模型,预测2010年我国危险废物将达到2686万t。预测结果表明今后我国工业危险废物的产生量将增加很快,可供环境管理部门作参考。     

危险废物鉴别体系比较研究

主要从危险废物(HW)定义及名录、危险废物鉴别程序和危险废物危险特性及其鉴别这三个方面将我国危险废物鉴别体系与美国及欧盟进行了比较,分析了我国危险废物界定和鉴别存在的问题,提出了修改建议。