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危险废物鉴别技术现场采样监测技术归纳总结

来源:世展网 分类:环保,中国环博会行业资讯 2024-08-22 11:36 阅读:1858
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摘要 我国危险废物产生源和种类非常复杂,产生量巨大且持续增长,规范化环境管理和污染防治面临较大压力。危险废物鉴别是识别固体废物危险特性和确定危险废物环境管理对象的重要技术手段和关键依据。根据危险废物鉴别经验以及发布的危险废物鉴别报告复核工作简报发现,部分鉴别单位在危险废物鉴别过程中,由于对HJ 298—2019《危险废物鉴别技术规范》中采样技术要求未充分掌握,采样不规范,致使危险废物鉴别结论依据不充分甚至错误因此,对确定生产工艺过程中产生废水处理污泥采样对象、堆存状态固体废物采样对象、平行线固体废物份样数、连续产生固体废物采样时间和频次、间歇产生固体废物采样时间和频次、生产工艺过程产生固体废物的采样方法等采样技术要求进行解析,同时给出了常见的错误采样方式,以期为危险废物鉴别过程中样品采集提供借鉴。

关键词 危险废物;鉴别;采样;技术要求;环境管理

根据《固体废物污染环境防治法》,危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。由此,危险废物可以通过《国家危险废物名录(2021 年版)》(生态环境部令 第15 号)以及危险废物鉴别标准和鉴别方法2 种方式认定,其中危险废物鉴别标准包括GB 5085.1—2007《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》、GB 5085.2—2007《危险废物鉴别标准 急性毒性初筛》、GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》、GB 5085.4—2007《危险废物鉴别标准 易燃性鉴别》、GB 5085.5—2007《危险废物鉴别标准 反应性鉴别》、GB 5085.6—2007《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》和GB 5085.7—2019《危险废物鉴别标准 通则》,危险废物鉴别方法为HJ 298—2019《危险废物鉴别技术规范》。

具有毒性、腐蚀性、易燃性、反应性、感染性等一种或几种危险特性的固体废物,或者不排除具有危险特性,可能对生态环境或人体健康造成有害影响,需要按照危险废物进行管理的固体废物,被列入《国家危险废物名录(2021 年版)》。由此可见,危险废物对生态环境和人体的潜在危害大。

危险废物主要有2 类:一类是来源于工业生产活动中产生的工业源危险废物,包括农药制造过程中产生的农药废物、金属表面处理及热处理加工过程中产生的热处理含氰废物、石油开采过程中产生的废矿物油与含矿物油废物等;另一类是日常生活和社会活动过程中产生的社会源危险废物,包括居民日常生活产生的废铅酸电池和过期药品,汽车修理店产生的废清洁剂和废矿物油,化学品商店产生的各类废化学品等。我国危险废物产生量巨大,且基本呈逐年持续增长趋势,2021 年我国工业源危险废物产生量已达到8 654×104 t(图1)。如此复杂的危险废物产生源和种类以及巨大的产生量,致使危险废物的规范化环境管理和污染防治面临巨大的压力。

图1 我国工业源危险废物的产生情况

危险废物环境管理是生态文明建设和生态环境保护的重要方面,是固体废物污染防治的重点,对于提高水、大气、土壤等环境质量具有重要意义,也是生态环境保护工作的重点和难点。危险废物鉴别是识别固体废物危险特性和确定危险废物环境管理对象的重要技术手段,也是危险废物污染防治的关键依据,亦是摸清我国危险废物底数的重要方法。同时,危险废物在产生、收集、运输、贮存、利用和处置全过程中都可能对生态环境和人体造成危害,危险废物鉴别结论作为建设项目竣工环境保护验收、排污许可管理以及日常环境监管、执法检查和环境统计等固体废物环境管理工作的依据,也作为《国家危险废物名录》动态调整的参考,对提升我国危险废物环境管理的支撑能力,乃至整个污染防治工作都有重要作用。

HJ 298—2019 规定了危险废物鉴别中样品采集和检测以及检测结果判断等的技术要求,然而部分鉴别单位对HJ 298—2019中有些采样技术要求未充分掌握,采样不规范,致使危险废物鉴别结论依据不充分甚至错误。笔者基于经验,结合全国危险废物鉴别报告复核工作简报,解析采样技术要点,分析普遍存在的采样技术问题,以期为危险废物鉴别过程中样品采集提供借鉴。

1 危险废物鉴别的现状

1.1 危险废物鉴别单位增多

《关于加强危险废物鉴别工作的通知》(环办固体函〔2021〕419 号)指出“对需要开展危险废物鉴别的固体废物,产生固体废物的单位以及其他相关单位可委托第三方开展危险废物鉴别,也可自行开展危险废物鉴别”,大量的事业单位、科研机构、第三方企业、产废企业在信息平台注册并开展危险废物鉴别。截至2023年6月底,在信息平台注册的鉴别单位已达700余家。

1.2 危险废物鉴别采样问题频现

全国危险废物鉴别报告复核工作简报显示,截至2022年3月31日,公开的348份危险废物鉴别报告中,有43份存在可能影响鉴别结论的鉴别报告,存在质量问题的鉴别报告占比高达12.4%;2022年4月1日—2023年3月31日公开的1 239份危险废物鉴别报告中,存在问题的鉴别报告占比约为20%,在存在问题的鉴别报告中,样品采集不符合HJ298—2019要求的鉴别报告占比达到8.2%。

2 危险废物鉴别采样技术要点

2.1 生产工艺过程中产生废水处理污泥采样对象的确定

2022 年全国危险废物鉴别报告复核工作简报显示,鉴别固体废物种类最多的为废水处理污泥,占总复核报告数的53.5%。废水处理污泥属于环境治理和污染控制过程中产生的固体废物,HJ298—2019中规定该类固体废物“应在污染控制设施污染物来源、设施运行负荷和效果稳定的生产期采样”。表明在采样期间,每天或每个处理周期:1)排入废水处理站的废水种类相同,每股废水的量和水质变化很小,投加的废水处理药剂种类以及投加量相差较小;2)废水处理站的运行负荷比较平稳;3)处理后的废水水质达到相同的排放标准要求,废水处理污泥的量、含水率、物质组成和含量都基本相同。

常见的采样错误包括:1)在部分甚至全部废水排入量变化较大的情况下采样,例如在对某处理印制电路板生产废水、食品加工生产废水和生活废水的废水处理站产生的废水处理物化污泥进行采样时,8个采样日印制电路板生产废水的排入量分别为1491、1410、0、28、0、1841、2115 和81m3,显著变化的废水排入量必然对污泥中重金属含量产生影响;2)在废水处理药剂(如聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、片碱、次氯酸钠等)投加量相差较大的情况下采样,例如对于某综合废水处理站,在废水处理生化污泥采样期间,废水处理药剂聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的最大和最小投加量相差3 倍。在这2种情况下,排入的废水水质、水量、污染物含量等不稳定,导致废水处理污泥中污染物种类和含量波动较大,采集的样品无法代表污泥的真实状态,影响鉴别结论的准确性。

此外,HJ 298—2019 针对该类固体废物还规定“应根据环境治理和污染控制工艺流程,对不同工艺环节产生的固体废物分别进行采样”,表明对危险废物鉴别标准中关注的污染物种类和含量不同的固体废物,以及涉及混合后和利用处置后判定的固体废物应分别采样。这是为了避免具有毒性危险特性的危险废物,与液态、粉末、具有孔状结构的固态等物质混合,对混合后的固体废物采样。GB 5085.7—2019规定“具有毒性、感染性中一种或两种危险特性的危险废物与其他物质混合,导致危险特性扩散到其他物质中,混合后的固体废物属于危险废物”。常见的错误是未对废水处理物化和生化污泥的毒性危险特性进行各自鉴别,而直接采集废水处理物化和生化混合污泥样品进行检测和结果判断。例如某棉织物印染加工生产过程中产生前处理废水(煮练、水洗)、染色废水、地面冲洗水、生活污水、废气处理废水、初期雨水等,采用调节、混凝反应、竖流沉淀、水解酸化、好氧、终沉等工艺处理过程中,分别在竖流沉淀池和终沉池产生物化污泥和生化污泥,2 种污泥在污泥浓缩池中混合得到混合污泥,若仅采集混合污泥样品进行检测就得出鉴别结论,这种行为是不符合规范要求的。

2.2 堆存状态固体废物采样对象的确定

在HJ298—2019中规定了堆存状态的固体废物采样要求,对于非环境事件涉及的堆存状态固体废物,当产生过程尚未终止时应采集原产生工艺固体废物,而当产生过程已经终止时则采集堆存的固体废物。主要目的是采集真实状态的固体废物,避免由于挥发、酸雨浸淋等因素导致的固体废物危险特性变化。采集原产生工艺样品得到的鉴别结论,适用于该产生工艺正在产生和堆存状态的固体废物;采集堆存的固体废物作为样品得到的鉴别结论,适用于产生过程已经终止无法采集到原产生工艺样品的固体废物。针对产生过程尚未终止的,常见错误是采集堆存状态固体废物作为样品进行检测并根据该检测结果作出判断,例如某火力发电厂产生烟气处理飞灰的工艺尚未终止,采集贮存库中飞灰作为样品进行检测并得到鉴别结论。

2.3 平行线固体废物份样数的确定

对于生产原辅料、工艺路线、产品均相同的2个或2 个以上平行生产线,生产工艺过程中产生的固体废物,HJ298—2019规定“可以采集单条生产线产生的固体废物代表该类固体废物”,并且要求以生产设施自试生产以来的实际最大生产负荷时,固体废物产生量最大的单条生产线最大产生量为依据,按照固体废物采集最小份样数要求确定需要采集的最小份样数。这是由于平行生产线产生的固体废物危险特性相同,在基于环境风险可控的前提下,为了降低鉴别成本而采取的措施。在这种情况下,固体废物产生量最大的单条生产线鉴别结论适用于所有平行生产线产生的固体废物。常见的采样错误是以生产设施自试生产以来的实际最大生产负荷时,所有平行生产线的固体废物最大月产生总量为依据,确定最小份样数,例如在对某化工产品生产企业废水处理产生的废氯化铵进行危险废物鉴别时,以5条平行生产线的废氯化铵最大月产生总量177t 为依据,确定样品采集最小份样数为50个,而不是以单条生产线最大月产生量42 t为依据确定样品采集最小份样数。

2.4 连续产生固体废物采样时间和频次的确定

针对连续产生固体废物的采样时间和频次,HJ298—2019规定“样品应分次在一个月(或一个产生时段)内等时间间隔采集;每次采样在设备稳定运行的8 小时(或一个生产班次)内完成。每采集一次,作为1个份样”。举例来说,对于连续产生且需要采集最小份样数为80个的固体废物,首先,这80个样品应在1 个月内等时间间隔进行采集,比如第1~10天每天采集3个样品,第11~30天每天采集2个样品。其次,每天采样应尽可能均匀分布在设备稳定运行的8小时内,比如采集3个样品时可分别于09:00、13:00和16:00 进行,采集2个样品时可分别于09:00 和16:00 进行。最后,每次采集的样品为1个份样,不能将同一天多个时间点甚至多天采集的样品进行混合。针对连续产生的固体废物,常见采样错误如下:1)利用远小于1个月的时间来采集样品,例如每天采集5个样品,总共用时10 天,采集需要的50个样品。2)在同一天同一时间点或者间隔很短的时间点采集当天需要采集的所有样品,例如在12:00 或者12:00、12:30、13:00:13:30采集当天需要采集的4个样品。3)将同一天多个时间点采集甚至多天采集的样品混合,作为1个份样。例如09:00—16:00 进行采样,每小时采集1次,将这8次采集的8个样品混合为1个份样作为鉴别样品;又如将第1~5 天采集的所有样品混合为1 个份样作为鉴别样品。

2.5 间歇产生固体废物采样时间和频次的确定

对于间歇产生固体废物的采样时间和频次,HJ 298—2019 规定“根据确定的工艺环节一个月内的固体废物的产生次数进行采样”,也就是说,间歇产生固体废物的采样时间和频次分为3 种情况:1)固体废物产生的时间间隔大于1个月,仅需要选择1个产生时段采集所需的最小份样数。例如,某己内酰胺项目双氧水生产装置工作液再生过程中废氧化铝,每42天卸出1次,单次卸出的废氧化铝最大量为115t,卸出时间持续约4.5h,在废氧化铝卸出之前清洁卸料口,卸出时间约15min 开始采样,每8min 采集1次作为1个份样,直至采集得到所需的32个样品。2)1个月内固体废物的产生次数大于或者等于所需的最小份样数,遵循等时间间隔原则在固体废物产生时段采样,每次采集1个份样。例如,某固体废物1 个月的产生次数为5次,需要采集的最小份样数为5个,则在每次固体废物产生时段且卸出一半的时间点进行采样;又如某固体废物1个月的产生次数为10次,需要采集的最小份样数为5 个,则可以选择第1、3、5、7、9 次固体废物产生时段且卸出一半的时间点进行采样。3)1个月内固体废物的产生次数小于所需的份样数,将所需的最小份样数均匀分配到各个产生时段。例如,某固体废物1个月的产生次数为8 次,需要采集的最小份样数为32 个,卸出时间持续约2 h,则在固体废物每次卸出之前清洁卸料口,卸出时间约15 min 开始采样,每30 min 采集1次作为1个份样,每次产生时段采集4 个样品。常见采样错误是:1)不考虑1个月内固体废物的产生次数与所需最小份样数的关系,都在同一产生时段采集所需的份样数;2)在同一产生时段的同一时间点采集多个份样。

2.6 生产工艺过程产生固体废物的采样方法

针对利用板框压滤机压滤得到的生产工艺过程产生的固体废物,HJ298—2019 规定“将压滤机各板框顺序编号,用HJ/T20—1998《工业固体废物采样制样技术规范》中的随机数表法抽取与该次需要采集的份样数相同数目的板框作为采样单元采取样品。采样时,在压滤脱水后取下板框,刮下固体废物。每个板框内采取的固体废物,作为1个份样”,举例来说,通过板框压滤机压滤得到的生产工艺产生的物化污泥,采样日需要采集的份样数为3个,应利用随机数表法抽取3个板框(比如12、44、63)进行样品采集,这3个板框分别采集的物化污泥各作为1 个份样。常见的采样错误如下:1)不利用随机数表法抽取而是人为地选取板框;2)不将板框取下,从多个板框边缘处采集样品并混合为1 个份样;3)不在板框而在仓库包装袋、排料口等处采样。

3 结论

(1)当前公开的鉴别报告存在质量问题甚至结论错误,且该类报告比例较高。

(2)部分鉴别单位对HJ298—2019《危险废物鉴别技术规范》中规定的危险废物鉴别的采样技术要求未充分掌握,采样不规范,致使鉴别结论依据不充分甚至错误。

(3)危险废物鉴别采样时,针对固体废物不同的产生来源、不同的产生方式、平行生产线,HJ298—2019 中对采样对象的确定、份样数的确定、采样的时间和频次、采样方法有不同的技术要求,应严格按照HJ 298—2019 要求进行采样。

来源:《环境工程技术学报》 2024年第3期,版权所有归原作者,本号旨在传递更多得信息,不对文章得真实性和准确性负责,若有版权不当之处,请后台联系我们进行处理。

     

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