9.1 工程固体废物排放概况与分类
9.1.1 工程固体废物来源与种类
本工程在生产过程中产生的固体废物主要包括以下几类: (1)炼钢车间
炼钢车间产生的固体废物主要是转炉钢渣、转炉除尘泥以及混铁炉、转炉一次烟尘、转炉二次烟气、连铸车间方坯火焰切割烟气净化捕集的颗粒物。
(2)轧钢车间
轧钢车间产生的固体废物主要包括钢材边角料、切头、切尾、氧化铁皮、废耐火材料、废轧辊和轧机用油产生的废油和废油渣。
(3)办公生活
职工办公生活产生的生活垃圾。 9.1.2 工程固体废物分类
按照国家环保总局颁发的《固体废物申报登记工作指南》的规定,将固体废物分为危险废物、一般工业固体废物和其它废物三大类。本工程产生的固废分属于以上三类,分类情况见表9-1。对其中的危险废物,根据《国家危险废物名录》给出了编号。
表9-1 工程排放固体废物分类表 序号 1 2 分类 危险废物 一般工业固废 废物类别 废矿物油(HW08) 冶金渣 冶金废物、工业粉尘、金属氧化物废物、生活垃圾 固废名称及编号 废油(HW08) 钢渣 钢材边角料、切头、切尾、除尘系统回收尘、氧化铁皮、废耐火材料、废轧辊、垃圾 3 其它固废 . . 9-1
第九章 固体废物处置利用分析 9.2 工程固体废物的产生及处置
9.2.1 工程固体废物的产生及处置情况
根据工程分析,本工程固体废物产生量及处置措施见表9-2。
表9-2 工程固体废物排放量估算 分类 危险 固废 一般工业固废 序号 1 固体废物 名 称 废油(渣) 生产单元 产生量回收利用处置量排放量(t/a) 量(t/a) (t/a) (t/a) 75 75 - - 综合利用或处置方式 炼钢、线材 回收利用 2 冶炼渣 转炉 转炉二次烟气 水处理设施 180000 18000 162000 - 送渣场 3 除尘系统 4500 4500 - - 外售回收利用 4 其它 固废 5 6 7 8 9 污泥 3735 9800 7900 8000 490 166 214666 3735 9800 7900 - 490 - 44500 - - - 8000 - - 170000 - - - - 166 166 滤饼外售 回收利用,送炼钢 送炼钢回收利用 送渣场堆存 送炼钢回收利用 襄汾县环卫部门指定场所填埋 切头、切尾、轧废 连铸、线材 氧化铁皮 废耐火材料 废轧辊 生活垃圾 合 计 连铸、线材 炼钢、线材 线材 职工生活
由表可见,工程固体废物产生量为214666t/a,工程回收利用量为44500t/a,处置量为170000t/a。
9.2.2 固体废物处理处置的环境影响分析 9.2.2.1 危险固体废物处置
(1)工程产生过程中产生的废油,罐装入油桶,临时存放在公司油库,油库地面经硬化防渗处理。
(2)工程产生废油全部外销,外售给xx市华宏物资再生利用有限公司,进行废油再生和制造润滑油脂。
xx市华宏物资再生利用有限公司专门从事各种工业废物、废品的回
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第九章 固体废物处置利用分析 收、再生、利用工作,该厂有废油再生设备一套和黄油生产设备两套。主要生产工艺如下:
废油再生:首先将废油加热,使其物理性脱水,然后加入白土进行物理性沉淀,再进行过滤,最后加入添加剂调剂,完成废油再生。
黄油加工:按比例加入废油、动物油、石灰,然后用蒸汽加热至所需温度,保持所需温度,保持一定时间,即可制成黄油。
再生油和制成的润滑油脂由该厂进行经营销售。 本工程产生的废油不外排,不会对环境产生危害。 9.2.2.2 一般工业固体废物处置及其环境影响分析
转炉钢渣年产生量约18万吨。本次评价类比宇晋转炉钢渣浸出毒性试验结果,浸出实验结果见表9-3。
表9-3 钢渣浸出试验结果 (单位:mg/L) 检测项目 Pb Cd Cr Cu Zn Ni Cr F CN Ba As Hg PH
-6+元素含量(mg/L) 0.07 0.00 0.06 0.02 0.01 0.00 <0.004 0.94 <0.0024 0.12 0.0010 0.0004 8.57 浸出毒性鉴别标准值 3 0.3 10 50 50 10 1.5 50 1.0 100 1.5 0.05 6-9 由表可见,钢渣浸出液中有害成分浓度均小于GB5085.3-1996中的标准值,确定该钢渣属于一般工业固体废物。通过浸出液中污染物浓度与《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中污染物最高允许排放浓
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第九章 固体废物处置利用分析 度对比,均未超过允许排放浓度,因此,钢渣属第I类一般工业固体废物。产生的钢渣部分回用于炼钢工序,其余送往渣场堆存。
9.2.2.3 其它固体废物处置及其环境影响分析
本工程对产生的钢材边角料、切头、切尾和废轧辊进行回收利用,送往炼钢车间;对氧化铁皮进行回收利用,送往炼钢车间;将产生的废耐火材料送往备用渣场堆存;将生活垃圾运往襄汾县环卫部门指定地点填埋,不会对环境产生二次污染问题。
9.3 渣场环境影响分析
9.3.1 渣场概况 9.3.1.1 渣场位置
备用渣场位于厂址西约5km,有乡间道路相通,运输方便。 渣场地形地貌大致南北走向,为天然壕沟。长约1500m,沟宽40m,深20m,总库容约为120×104m3。可满足xx钢铁有限公司20年以上的排渣量,渣场填满后,覆土造田。
9.3.1.2 渣场气象条件
根据环境空气现状监测时地面风向观测,渣场风向与厂址处气象特征基本一致,风向全年以S风为主,年平均风速2.1m/s。
9.3.1.3 初期坝分析和废渣堆放形式
初期坝主要作用是抵卸渣场始运行的洪水侵袭以及作为渣场初始运行的支托。初期坝高度按贮渣1年左右容积考虑。坝型为均质土坝,为防止坝面冲刷,坝体外侧采用混凝土和干砌石护面。坡比为1.2.5,坝顶宽5.0m。废渣堆放的工程设想是,在堆渣平面上首先在初期坝顶前填筑,同时按一定的坡度向排水竖井处倾斜。当堆渣标高接近初期坝顶时,在初期坝顶上游形成一个渣坝,利用渣坝的库容来调蓄渣场范围内的降水,并使渣坝按设计高度升高并逐步向渣场内推进。这样可保证雨季汛期渣场泄洪时渣面上不能堆渣作业情况下,在渣坝附近仍可堆渣作业,以满足钢厂的生产连续性需要。
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第九章 固体废物处置利用分析 9.3.1.4 运渣道路
由xx公司厂门至临夏公路,再经乡村路到达渣场,道路外围200米范围内无村庄。xx公司对乡村路面进行硬化后可有效减少道路扬尘。
9.3.1.5 渣场防洪措施
本工程从渣场库尾贮渣,无支沟相连,汇水面积小。为使堆渣不受雨水的影响,采用排水竖井—廊道排水系统。在渣场运行时,将渣以一定的坡度向竖井且碾压成永久灰坡,随坡面的碾压升高随即进行护坡处理。
9.3.1.6 地下水质监控井
为监控渣场对地下水的污染,沿地下水流向,位于渣场上游的桥子沟地下水井作为对照井;贮渣场下游赵店地下水井作为污染监视监测井。
9.3.2 渣场环境影响预测及评价
根据《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GBl8599-2001)要求,xx公司备用贮渣场属于永久性一般工业固体废物集中堆放场所,应进行专题评价。
9.3.2.1 渣场扬尘环境影响分析
渣场对环境空气的影响主要表现为二次扬尘对大气的污染。 (1)渣场扬尘分析 ①渣场产污环节
贮渣场扬尘产生的主要环节是汽车向渣场运渣过程中,由于渣的倾倒、铺开、推平过程将会产生扬尘污染。
②钢渣排放量
钢渣是本工程产生的主要固体废弃物,钢渣的年产生量约18万吨。 (2)主要环境保护目标
渣场周围没有重要文物保护单位、机场、自然保护区和旅游景点,其主要环境保护对象为渣场附近居民,主要保护目的是不加重当地的水土流失;保证不出现溃坝跨坝的意外事故,从而避免导致土壤、水体受到污染。
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第九章 固体废物处置利用分析 (3)渣场扬尘的环境影响分析 ①贮渣场扬尘量估算
贮渣场产生的二次扬尘,主要是由于风蚀作用引起的。钢渣对环境空气的影响程度,取决于钢渣在风蚀作用下的扬尘量,而钢渣的扬尘量和其本身的物理特性如粒径大小、含水性有直接关系,它是钢渣能否起尘的原因。另外,风的影响是扬尘产生的主要外在条件,风速的大小、风向的变化等都会影响起尘量的扩散方向和范围,此外,贮渣场周围的地理环境如地形、地貌、植被情况及贮渣场表面积的大小也会影响扬尘量。
根据贮渣场的面积、使用年限和渣场分期使用情况等参数,类比煤矿矸石堆场扬尘的产生量,类比结果见表9-3。
表9-3 不同风速下渣场的起尘量 起尘风速(m/s) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 起尘量(mg/s) 0.723 21.60 157.47 644.8 1924.3 4701.9 10020.3 19252.1 高风速起尘大 低风速起尘小 备 注 由表可以看出,在风速小于4m/s时的起尘量很小,随着风速的增大,其起尘量迅速增加。
②预测模式
a.对于面源内部预测点,采用下式计算:
CsQj(,) 2式中: H2222u
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第九章 固体废物处置利用分析 b.对面源外的CS按点源扩散模式计算:
Y2z2QC(x,y,z)exp2exp2
2Uyz2Y2z并对σy和σz分别修正:
11y/4.322H/2.15
式中:x: 自接受点至面源中心点的距离;
αy:面源在y方向的长度; H:面源的平均排放高度。 ③对颗粒污染物沉降的计算
对某一粒径的污染物,对He和Q进行以下调整后,再按相应气态物模式计算:
He(x)He(0)Vgx/uQ(x)Q(0)(1a)/2
式中::颗粒物的地面反射系数;
Vg:颗粒物沉降速度,用STOCKS公式计算:
d2gVg
18式中:d、ρ——分别为颗粒物的直径和密度;
g——重力加速度; μ——空气粘性系数。 (3)渣场环境影响分析 a.气象条件
襄汾县属暖温带大陆性气候区,四季分明。冬季寒冷干燥,春季少雨多风,夏季炎热,雨量集中,秋季多晴朗凉爽天气。
据襄汾县气象站近年统计资料,主要气候特征统计值如下: 年平均气温: 最低平均气温:
12.5℃ -2.7℃
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第九章 固体废物处置利用分析 最高平均气温: 极端最高气温: 极端最低气温: 平均年降水量: 年平均风速:
26.0℃ 39.7℃ -22.0℃ 66% 598.7mm 2.1m/s S/16.6% N/12.5% 18.6% 2.9d 196.4d 2322.5h
年平均相对湿度:
全年主盛行风向/频率: 全年次盛行风向/频率: 全年静风频率:
年平均大风日数: 全年日照时段:
全年无霜期年平均: b.预测结果及影响评价
本工程不同风速条件下下风向距离TSP的小时浓度见表9-4,在正常风速下,渣场起尘可满足《大气污染物综合排放标准》(GBl6297-1996)中新污染源的无组织排放监控浓度限值1.0mg/m3的要求。各类天气条件下,渣场下风向距离内全部满足标准限值。由于本地区大风频率非常低,所以渣场只要加强管理,碾压后不会产生二次扬尘,不会对周围环境空气产生影响。
表9-4 不同风速条件下不同下风向距离TSP的小时浓度预测结果(mg/m3) 风速=2.0m/s 下风距离 (m) 100 200 300 400 500 600 700 800 浓度 (mg/m) 0.0003 0.0003 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0001 0.0001 3风速=6.0m/s 浓度 (mg/m) 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0000 0.0000 0.0000 3下风距离 (m) 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 下风距离 (m) 100 200 300 400 500 600 700 800 浓度 (mg/m) 0.0345 0.0310 0.0279 0.0253 0.0230 0.0210 0.0192 0.0176 3下风距离 (m) 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 浓度 (mg/m) 0.0162 0.0150 0.0130 0.0114 0.0101 0.0090 0.0080 3 . . 9-8
第九章 固体废物处置利用分析 9.3.2.2 渣场对地表水环境的影响分析
渣场附近无地表水体,项目所在区内的年降水量较小,蒸发量远大于降水量。对坝坡采用混凝土和干砌石进行护坡,具有一定的抗冲刷能力。渣场中雨水由渣场内设置的排水竖井排走,所含悬浮物较少,不会对地表水产生影响。
9.3.2.3 渣场对地下水环境的影响分析 (1)影响途径
根据本地区的气候条件可知,渣场所在的地区年平均降水量为578.4mm,年平均蒸发量为1722.8mm,蒸发量远远大雨降水量,因此在不降雨的情况下,渣中的残留水分会逐渐蒸发消失。因而在不降雨的条件下,渣场对当地地下水不会产生影响。
在降雨条件下,一方面降雨会在地表(即渣场表面)形成地表径流流出渣场,另一方面会有一部分降雨渗入到渣中。渗入到渣中的雨水会逐渐溶解渣中所含的各种物质,并随入渗水向下迁移。如果降雨时间持续较短或降雨量不大,则渗入渣中的水量是很有限的,这些水在渣中滞留一段时间后会被蒸发掉,不会造成对地下水的影响;如果降雨时间较长或雨量较大,使得有相当数量的降雨渗入到渣中,渗入渣中的雨水会被渣吸收,等渣饱和后,会沿水平和垂直方向流动。沿水平方向流动的渣水,最终会排出渣场,不会直接对渣场地下水造成影响。沿垂直方向流动的渣水可能渗入到包气带中,影响地下水水质。由此分析,雨水入渗是可能造成渣水污染地下水的主要污染途径。
(2)影响因素
与入渗有关的因素对地下水的影响主要表现在:①在降雨条件和地形条件不利于降水入渗时,如降雨历时短、降雨强度大易形成地表径流,或是地形坡度较大等因素造成雨水难以入渗时,降雨就主要以地表径流或蒸发形式排出渣场,入渗量有限。②在降雨和地形配合有利于降水入渗时,如降雨量大,地形平缓或是降雨强度有利于降雨入渗时,降雨主要渗入到渣中。③渣的渗透性也是影响入渗水量的一个因素,如果渣体堆积致密,渗透系数就小,渗入量就少,进入地下水含水层中污染物量
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第九章 固体废物处置利用分析 就少,如果渣堆积松散,渗透系数就大,在其它条件相同时,入渗水量就多,相应地污染物总量就多。
本渣场属于干渣场,一般情况下渣场内无水,只有下雨时才会有水,渣场流域面积较小,渣场排水系统设有现浇钢筋混凝土排水竖井与现浇钢筋混凝土排水廊道相连,然后通过明渠降雨水引至渣场外,可以保证下大雨时不会淹没渣场。
(3)影响分析
由于本区降雨量小,蒸发量大,雨水难以下渗,因而不会产生淋溶导致对地下水的影响。
9.3.2.4 渣场对生态环境的影响分析
渣场的建设将清除所在区域原有植被,尤其是对稀疏草地及灌从的清除,将会产生一定的影响。
在渣场周围建设10m宽的防护林,这样可以形成防风护林带,削减地面风速,减少扬尘。同时,防护林带还有阻隔二次扬尘向周围扩散的作用。此外,种植防护林带也会使渣场周围的生态环境得到缓解。
9.3.3 渣场环境保护对策措施
设渣场管理站,由专人对渣场进行管理。 9.3.3.1 贮渣场防治二次扬尘的措施
(1)用专用车运输钢渣至渣场,运输途中确保无撒漏现象。 (2)渣场分区分块运行,减小运行操作工作面积,每块渣面达到设计标高后,及时覆土、植被。
(3)当渣场运行过程中,永久渣坡形成及到最终堆渣高程时,要及时对永久渣坡和最终渣面及时覆土、洒水,覆土厚度为0.5m左右,每次覆土量约100m3,另外为了防止雨水冲刷坝坡,在坝坡覆土后仍需要进行坡面防护,采用混凝土或干砌石护坡。(渣场喷洒用水由北白集提供)
(4)在渣场周围建设10m宽的防护林,形成防风林带,消减地面风速,减少扬尘,同时,防护林带还有阻隔二次扬尘向周围扩散的作用。
9.3.3.2 渣场管理措施
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第九章 固体废物处置利用分析 从环保角度考虑,必须严格运行管理,并按照设计要求施工。 (1)制定严格的渣场运行规章制度。工作人员要有高度的责任心,严格按操作规程作业。确保施工机具的完好。
(2)与当地气象部门建立联系,根据中期和近期的大风预报情况制订并调整渣场运作程序。如在特大风时,可利用厂内的临时堆场进行堆存,暂停渣场运作。
(3)在渣场及其附近设置环境监测点,根据监测数据及时调整渣场的运作方式。
(4)运渣道路要经常喷湿清扫,以免汽车运输途中产生二次扬尘造成环境影响。
(5)渣场分区分块使用时应保护渣面不被破坏,对已覆盖的植被应尽量保持其原貌,减少对渣场的生态系统影响。渣场的边坡应及时进行护坡,一块地方使用完毕后及时覆土还田、植树种草。
9.3.3.3 渣场雨水排放防治措施
一般性降水将被渣体吸收,不会产生径流。但当出现超渗产流和渣场内尚未堆渣的地段在暴雨时仍有少量地表径流产生。
渣场内设现浇钢筋混凝土溢流竖井,做一个现浇钢筋混凝土排水廊道,至初期坝以外,然后通过明渠将水引至下游河道中,不会形成渣场浸溶水下渗对地下水的影响。区域的少量降水(或洪水)汇水可暂时滞留在渣场内,及时通过排水廊道排除排到渣场下游,不会影响渣场作业,由于采用溢流竖井排水,也不会发生带渣外排问题。
9.4 固体废物处置与综合利用对策建议
9.4.1 对本项目产生的危险废物——废油,应保证全部外售给xx市华宏物资再生利用有限公司加工处理回用。
9.4.2 应设置专人对固体废物进行分类管理;各类固体废物要有定点堆放场地,并设置明显的标牌和围护墙,杜绝固体废物随意乱堆乱放现象。
9.4.3 对渣场进行严格管理,按照环评的意见和要求严格执行。
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第九章 固体废物处置利用分析 9.4.4 《中华人民共和国环境保护法》第27条规定“排放污染物的企事业单位,必须依照国务院环境保护行政主管部门的规定申报登记”,建设单位应依据《排放污染物申报登记管理规定》,对项目固体废物逐项按规定申报登记。
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