全国危险废物熔融处理技术与标准研讨会实录

环境保护部固体废物与化学品管理技术中心张西华博士

我们通过这些工艺得到稳定的对环境无害的玻璃化产物，我们没有对哪个工艺进行评述的意思，只是没有达到最后灰化处理产物的基本要求。国内外物体废物玻璃化处理相关标准以及方法的介绍。我的报告主要是围绕固体废物玻璃化处理技术要求国家标准展开的，我们中心从2015年开始，因为如果是玻璃态物质没有鉴定，对我们的管理和企业发展带来一定的问题，所以我们从2015年开始，我们中心的主任就提出了这些问题，从2015年5月份的发布会上，主任又了解到欧洲法国有些方面的要求，我们回来以后跟中国发展研究院沟通，我们一起来推动这项工作 。2015年11月份，主任专门到了欧洲法国公司，跟他们进行技术交流，2016年1月份，我们把标准提案交了，经过一年多的时间，2017年的7月份正式立项，然后我们是今年10月份23号召开了标准启动会，在座的专家和企业代表可能都参加了。固体废物废物玻璃化处理是指通过等离子体、高温熔融等方法进行处理，要形成玻璃化产物需要具备一个条件，就是一定的物质条件，比如说二氧化硅等元素的含量，因为二氧化硅有助于形成网状化结构。

几乎任何的物质都可以形成玻璃体，形成玻璃体的关键是熔融体的准确数据。固体废物玻璃化处理的优势，比如说玻璃化产物具有短程有序，长程无序的无定型结构，重金属等有害物质被固定于玻璃化的三维结构中，不易向环境释放，环境稳定性高。实体固体废物的无害化安全处置，玻璃化产物可作建材等，实现废物化利用。固体废物玻璃化处理典型工艺示例，第一种等离子工艺，美国的西屋公司的等离子工艺的流程图，等离子体炬效率高，自耗能近约2-5%。从上世纪80年代，美国西屋公司有很多商业化装置，比如说在日本美滨。美国伯特利公司固体废物等离子体气化熔融处理技术，进料为连续进料。这是鲁抗医药抗生素菌渣。法国的Europlasma公司危险废物等离子处理技术。氧化硅、氧化钙这些溶剂，通过计算进行优化，来升级工艺。这是焚烧飞灰的案例，它得出的玻璃化产物可用作自锁式的铺路材料。这是中广核研究院的等离子体气化熔融处置技术。我们统计了国外等离子体处理固体废物的应用情况，从上世纪80年代，美国西屋公司就开始，还有法国、德国的一些公司。我们国内这两年发展也非常快，我们统计了大概有运行、试运行、在建的不超过10项工程。

另外一种工艺技术是水煤浆气化及高温熔融技术处置危险废物，有机废物进行预处理，然后是水煤浆制备成水煤浆，加压气化，然后净化得到合成气。因为用的是水冷，所以渣的密度非常小，这是典型的无定型玻璃态的结构。另外还有高温熔融技术处置危险废物。重点介绍国内外固体废物玻璃化处理相关标准及认证方法。这里主要介绍欧美、日本的，这是欧美相关标准情况，前三个是他们进行的比较，最后一个法国玻璃化产物鉴别方法，得到了很多部门的认可，这里面有一系列的认证标准、方法，还有一些限值等。这是列出的玻璃化产物测定项目和测试方法，T1是用来测定未被玻璃化的物料含量，T2，因为玻璃化产物也紧密的结构，是强制测量值，T3是玻璃化的化学组分和有害物组分，T4是有害化学组分。粉末测试，玻璃化产物中未被玻璃化部分含量，测试结果表明，玻璃化产物不含有可溶解的未熔融颗粒。

从T5-T7，这是判定稳定性，方法都是一样的，T5是在强制循环的沸腾纯水中的溶解速度。这是污染物生态毒性的限值指标，列出来主要的重金属和有机、无机的物质含量。玻璃化产物中结晶相含量及其测试方法。我们可以通过XRD分析，左边的图是颜色非常宽，这是典型的非结晶相的图谱，右面的图颜色非常尖锐。这是(GB/T18046-2008)中的规范性附录C给出了矿渣粉末的测试方法。要形成稳定的玻璃化产物，对玻璃化产物中硅、氯、钙有含量的要求，这是最低和最高含量的要求。有助于玻璃化产物中网状结构的形成，能够使有毒有害的重金属固定在网状结构中，很难被浸出。这是日本的标准情况，因为日本本土面积比较小，所以固体废物焚烧处置的比例非常高，它对高温熔融处理研究比较早，在2009年发布了《工业废物熔融处置产品质量管理手册》，对熔融产物的重金属浸出以及熔融产物作为材料进行严格限制。日本的县市出台了相关产品的质量标准，第一是看浸出的限制，第二是满足产品中总量的限制，总量中最高不能超过多少。我们国内在固化体方面也有很多标准，也有一些固化体的评价标准机械性能、抗浸出性、抗浸泡性等进行了评价。谢谢各位!

中国环境科学研究院研究员董路

下面由我来向大家做报告。首先介绍一下我国危险废物填埋处置现状。《危险废物填埋污染控制标准》：危险废物填埋物入场条件、选址、设计、施工、运行、封场及监测等方面做了规定。截至2015年年底，28个省58家单位拥有危险废物填埋场，2015年实际填埋量为82万吨。这张图是沈阳的危险废物填埋场，一开始填埋量是不多的，近几年填埋量非常多。这是苏州的废物填埋场，主要是飞灰。这是重庆的危废填埋情况。这是连云港场址风险图。这是宜昌市危险废物集中处置的填埋场。这是山谷型的场址风险，对山区泉水有影响，对泉眼的风险也非常大。目前危废填埋场选址没有考虑长期环境风险和极端灾害影响，设计普遍没有体现危险废物填埋技术的自身特点，是按照生活垃圾的模式进行设计的。这个图是一个危废填埋场，运行不能做到分区操作，一开始填就是从边上往里倒，没有考虑到运行稳定性的问题，后来装在袋子里分层填埋。

作为填埋来说，是三重屏障，第一重是地质屏障，就是选址问题，填埋场一定要选在地质结构简单，地理条件比较好，因为所有的危险废物填埋场都会有渗漏的发生，这样来说，地质条件比较好，可以大大遏制污染的扩散。第二重屏障是填埋场的设计、限制、运行等人工防渗屏障。第三重屏障是废物预处理，进入填埋场不是什么都可以填的，尽量使进入填埋场的有害废物的流出控制到非常小，这样废物预处理的屏障可以降低环境风险。基本上来说是这三重屏障，主要是考虑填埋场长期安全性的问题。这是我们在填埋场检测的时候发现的，防渗层施工质量无法保证，会造成比较严重的伤害。这是我们的统计，国内的填埋场一个直径25厘米漏洞渗滤液的渗漏量可达15kg/d，约5.4t/a，环境危险系数非常高。关于填埋，很多人认为填埋场是最终处置技术，把填埋场定为廉价处置技术，填埋不可能非常廉价，危险废物填埋场的有害性是长期存在的，建设填埋场的材料都是有寿命的，这是有非常大的矛盾。

客观来说，危险废物填埋场跟生活垃圾填埋场不一样，危废填埋场的有害特性是长期存在的，实际上是一个转型库，不是最终处置设置。还有人认为是必备处置技术，托底处置技术。危险废物填埋场处置设施建设要求高，相对落后的危险废物填埋场建设、施工以及运行管理技术要求过低。美国危险废物填埋场是有一个过程的，危废填埋的量也是在慢慢下降。这是德国的统计，总的来说设施产量比较稳定，这是德国地下盐矿危险废物处置场，他们把危险废物处置场作为仓库来对待。如果谁在未来有可能利用这些废物的话，把这些废物移出来利用掉，这只是相当于暂定的概念。咱们的填埋场建设是爆炸式的发展。这个图是日本的填埋场，是刚性填埋的结构，我们这次填埋标准也修订了作为危险废物填埋场的填埋方式的融通要求。

关于我们的标准。我们的标准的作用是促进减少危险废物的产生量，促进利用再生，尽量减少废物进入到危险废物填埋场，尽量减少环境风险。危险废物填埋场新的标准是大大提高了危险废物填埋场的建设标准，限制危险废物填埋场过度发展。我们的标准也是要做到填埋场建设、运行以及封场以后的要求，我们都进行了梳理和加强，确保填埋的严格性。下面介绍主要的修订内容，这是在选址方面提出了一些要求。目前填埋场不适合在高压缩性淤泥及软土区域，可以做刚性填埋结构设计。这是关于设计、施工质量保证的修订，我们现在肯定要用双人工衬层，在施工过程中要对填埋场的人工防渗衬层有效性在线监测系统。刚性填埋的标准是引用于日本的标准，主要是把填埋的结构用钢筋混凝土作为结构。另外每个单元面积不超过50平方米，溶剂不超过250立方米，有利于废物的分批填埋。这也是对填埋场进行相关的环境监理工作，对整个项目提升建设质量。

考虑到危险废物的危害特性，提出填埋场到达设计寿命期后要制订废物处置方案，也是为了保障未来废物会得到环境无害化处置。寿命期后，填埋的废物应该有什么样的措施，如果造成严重环境影响的时候，采取什么样的方案，用什么措施，这都是在建设的时候要考虑的问题。这是入场的要求，对填埋场的入场标准进行了修订，对填埋场可溶性物质的含量不能大于10%，从我们调研的情况看，目前危险废物填埋场很多是含盐非常高的，有的甚至达到40%、50%，甚至更长，这些废盐进入填埋场以后会造成非常大的影响，因为它本身是可溶的，我们的标准要求入场的时候关于废盐不能超过10%。另外对有机物不能大于5%，在焚烧的时候，焚烧的效果不好，影响力比较大。这是对前瞻处置的要求。如果进入到刚性填埋场，入场的标准是比较宽的，某种意义上说，要达到柔性填埋场的要求，有些到刚性填埋场就不用做了，提高效率，增大库容。这是次污染控制要求，增加了一些限制的指标。

关于封场的要求，要及时封场，避免雨水的渗入。另外是对封场以后到达设计寿命期的期间必须进行长期的维护，这里强调了长期的责任。关于监测的要求，首先对柔性填埋场要进行渗漏检测层监测。这是对填埋场监测频率的要求，如果达到设计寿命期以后，监测频率要提高，观察运行的状态。我们的标准主要提出了“设计寿命期”的概念，要求运行者制订并有效实施在设计寿命期后的应对方案。严格选址和可替代的工程条件，增加建设要求，参照日本刚性填埋场。建立“有限存放”的危险废物填埋技术定位。增加运行技术要求，即长期维护。修订的主要工作，从图上来看，修订以后确保填埋场运行人工防渗衬层的长期环境安全性。从目前来看，环保的要求跟前些年不一样，因为有新的环保法和两条司法解释，在目前来看，原来很多填埋场填埋量非常大，总的来说，我们在相应的标准指标上也提高了危险废物填埋场的建设要求，降低环境风险。

我们希望控制填埋场的建设，毕竟填埋场建设以后，后期的危险是非常大的。首先关于废物的填埋，我们要考虑的问题可能不是过去很关注的，填埋场的填埋服务要考虑运行特性，保证安全，还要考虑浸出指数，在填埋场的标准下，有些浸出是有变化的，浸出浓度变高以后，对整体填埋的环境风险都是大大提高的。目前来说，考虑防渗技术的安全、导排系统有效性、运行稳定性评价以及使用寿命期评价。从目前我们工作来看，防渗系统是非常大的问题。另外我们提出了施工有效性的评价，主要是考虑到人工防渗衬层、导排层有效性的评价。关于导排系统的有效性，目前来说，导排考虑到渗滤液有效的排出。目前的风险在进行计算的时候都考虑到渗滤液水位是30厘米，如果低于30厘米的话，要考虑填埋场的建设和坡度，导排是非常重要的，如果导排系统有迂腐，填埋场的风险会大大提高。另外对导排管道新出了新的技术要求。这是填埋场渗滤液监测图。这是填埋场安全运行评价，一个是稳定性评价，堆体不均匀沉降会有很大的隐患。另外对运行最优化设计方面，库容最大化、利益最大化。

这是我们填埋场稳定性的模型。这是危险废物填埋建设、运行安全保障技术。这张图是关于危险废物填埋场长期环境安全评估，关于填埋场的问题，实际上是环境风险的控制，这是环境风险的评估概念图，主要的环境风险是由于渗漏，通过玻璃态进入到地下水，影响到地下水的水体健康，造成对水体健康的风险，评估的概念就是这样来做的。总的来说，作为风险评估现在包括了很多环节，一个是填埋场的设计和运行，包括整体的风险降低，我们现在目前的标准要求就严格来做的。关于标准问题我就介绍这么多，总的来说，危险废物填埋在很多情况下，建设成本不高，关于危险废物填埋场的建设实际上门槛要更高一些，这样可以降低填埋场长期的环境风险。我的汇报就到这。谢谢!