中国联合工程有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，发电厂建设越来越多。以某生活垃圾焚烧厂垃圾贮坑备用除臭系统产生的废活性炭为例，根据垃圾来源、除臭系统工艺及国家危险废物鉴别规范和标准对废活性炭进行了危废鉴别，阐述了危险废物鉴别的基本流程，并提出了相关建议和要求，以期为同类型工作提供参考。
关键词：垃圾除臭；废活性炭；危险废物；鉴别
引言
活性炭吸附饱和后，其内部的孔隙结构被所吸附物质堵塞，不再具有吸附活性，成为废活性炭。对废活性炭进行焚烧处理会产生二噁英等剧毒副产物，造成严重的大气污染；废活性炭简易填埋处理则会对周围土壤和水体造成严重污染。在国家环保政策日趋严格的背景下，废活性炭的再生技术应运而生，并且成为环保产业可持续发展的前提。
1废活性炭产生情况
某垃圾焚烧发电厂的恶臭来自垃圾贮存坑和污水处理站，两部分均采取了密封措施，负压设计。在正常情况下，恶臭气体均由风机抽送至焚烧炉参与焚烧过程。但在设备检修等非正常工况下，为防止恶臭气体外泄，需要启动备用装置，将恶臭气体收集处理后排放。本案例的垃圾贮存坑恶臭气体采用2套活性炭吸附装置处理，污水处理站恶臭采用生物除臭装置。因此，废活性炭来自垃圾贮存坑的除臭装置，年产生量为36t（年更换2次，每次18t）。依照《固体废物鉴别标准-通则》（GB34330—2017），确定其为固废，但在《国家危险废物名录》中未明确归类。
2废活性炭危险特性分析
（1）固体废物属性分析。固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。根据《固体废物鉴别标准通则》中“固体废物的范围”的规定，“4.3环境治理和污染控制过程中产生的物质”中第ｌ类“烟气、臭气和废水净化过程中产生的废活性炭、过滤器滤膜等过滤介质”属于固体废物。根据《国家危险废物名录》，除臭系统更换产生的废活性炭未列入名录中，但该废活性炭中可能含有垃圾贮存过程中产生的挥发性有机物、酸性气体等污染物，可能存在腐蚀性、毒性等危险特性，如若处置不当，可能会对环境造成不利影响，因此需要进行危险特性的鉴别。（2）可以排除的危险特性。由于废活性炭中的主要成分为活性炭，结合企业生活垃圾的来源及贮存情况、废活性炭的产生情况，废活性炭在标准温度和压力下不会因摩擦或自发性燃烧而起火，可以排除其具有易燃性；此外废活性炭也不具有爆炸性，与水或酸接触不产生易燃或有毒气体，不属于废弃氧化剂或有机过氧化物，可以排除其具有反应性。（3）废活性炭初步检测。初步检测时采集了1个更换下来的废活性炭样品，进行了挥发性有机物的ＧＣ－ＭＳ定性全扫分析。分析结果显示，废活性炭样品中检测到的挥发性有机物主要是苯系物和酯类，主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和戊酸乙酯等有机物。
3废活性炭危险特性
3.1炭损率与再生率的计算
活性炭热解再生的过程中，随着体系温度升高，表面吸附的有机物热解，同时热解炉内的活性炭可能会产生损耗。因此热解再生过程中活性炭的再生损失率计算方法如下：
炭损率=（废活性炭重量－再生炭重量）/废活性炭重量
再生率=再生炭碘吸附值/新炭碘吸附值
3.2溶剂再生法
通过调节体系的温度、酸碱度，打破原有的吸附平衡，进而将吸附质从活性炭上脱附下来。
例如利用氢氧化钠水溶液洗涤吸附过苯酚的废活性炭，苯酚在碱性条件下转化为苯酚钠，溶解在水中，达到脱附的目的；还可以利用对吸附质的亲和力大于活性炭的有机溶剂来萃取吸附质，常见的用于脱附有机物的溶剂有丙酮、甲醇、乙醇和正戊烷等。Ｃｏｏｎｅｙ等考察了甲醇对苯酚解吸的影响，发现再生活性炭的吸附容量为初始吸附容量的88％，再生循环5次后，吸附容量基本稳定在初始容量的81％左右。有机溶剂再生法极大地减少了活性炭因磨损造成的损失，可以用于回收高价值的吸附质，同时萃取溶剂可以反复使用。但是该方法的选择性较强，一种溶剂往往只能脱附几种特定污染物，而且由于活性炭内部存在丰富的孔隙结构，溶剂无法完全渗入，导致活性炭的再生不完全。无机溶剂再生法通常利用盐酸或氢氧化钠的水溶液调节体系的ｐＨ值，增大吸附质在水相中的溶解度，从而使吸附质从活性炭上脱附。
3.3特性选择
（1）腐蚀性：废活性炭中可能含有碳粉、挥发性有机化合物，可能具有腐蚀性，需鉴别腐蚀性。（2）反应性：初步判断废活性炭不具有爆炸性质，不属于废弃氧化剂或有机过氧化物，与水或酸接触不产生易燃、有毒气体，故不需要进行反应性鉴别。（3）易燃性：初步判断废活性炭在标准温度和压力（25℃，101.3kPa）下不会因摩擦或自燃性燃烧而起火，因此不需要进行易燃性鉴别。（4）浸出毒性、急性毒性、毒性物质含量：废活性炭中含有一定的挥发性有机物，可能具有一定的毒性，应进行浸出毒性、急性毒性和毒性物质含量鉴别。
3.4并联除臭方案的应用分析
为保持垃圾仓除臭设备的运行效率及除臭效果，个别焚烧炉停炉时优先开启低温等离子除臭设备，停炉较多或全部停炉时开启活性炭吸附设备进行除臭。
3.5电化学再生法
电化学再生废活性炭技术是近年来发展起来的新型活性炭再生技术。该方法是将吸附饱和后的活性炭置于含有电解液的电解池中，施加给定电势的直流电场，活性炭在外加电场的作用下极化形成大量的微型电解槽，活性炭上吸附的有机污染物在电解槽内发生电化学分解，以此达到再生活性炭的目的。
3.6鉴别结论
废活性炭样品中腐蚀性、急性毒性初筛、浸出毒性及毒性物质含量的检测结果超标份样数均为0，低于ＨＪ298－2019中规定的超标份样数下限3。因此，废活性炭不具备腐蚀性和毒性的危险特性。结合先前排除的危险特性，可以判定在企业生活垃圾除臭系统的用途不变，使用的活性炭性质不变的前提下，生活垃圾贮坑备用除臭系统产生的废活性炭不属于危险废物。
结语
综上所述，活性炭的广泛应用导致废活性炭的产生也越来越多，活性炭再生不仅为企业带来了可观的经济效益，同时也优化了资源配置，保护了环境。我们应当根据废活性炭的用途和数量以及吸附质的成分合理选择再生技术，提高再生工艺的效率。目前热再生法仍是工艺最成熟、应用最广泛的活性炭再生方法，而新兴的再生技术，例如湿式氧化再生、光催化再生和电化学再生，则克服了热再生法能耗高、再生损失大等缺点，符合清洁再生的现代环保理念，具有广阔的发展应用前景。其中催化湿式氧化法更是吸引了研究者们的广泛关注，开发出更加廉价、高效的催化剂用以降低再生所需的温度和压力是该技术发展的关键。
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