關(guān)于危險(xiǎn)廢物集中處置及資源綜合利用路徑的思考

張 楠

（吉林靈隆環(huán)境科技有限公司，吉林 吉林 132000）

引 言

根據(jù)中國(guó)生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)資料顯示，2020-2022年我國(guó)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量分別為8 400萬(wàn)噸、8 653.6萬(wàn)噸和1億噸，過(guò)快的增長(zhǎng)速度使人們對(duì)危險(xiǎn)廢物處置利用引起廣泛地關(guān)注與討論。然而采用傳統(tǒng)固化/穩(wěn)定、安全填埋、焚燒處理、水泥窯協(xié)同處置等技術(shù)，對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行集中處置，雖然可以取得一定的效果，但是也面臨著適用范圍較小、占用大量土地資源、容易產(chǎn)生二次污染等的問(wèn)題[1]。需要對(duì)危險(xiǎn)廢物處置和利用進(jìn)行更加深入地研究與分析，并結(jié)合實(shí)際情況采用最新技術(shù)手段，對(duì)危險(xiǎn)廢物加強(qiáng)處置和實(shí)現(xiàn)綜合利用。

1 危險(xiǎn)廢物的基本概述

1.1 危險(xiǎn)廢物的概念

危險(xiǎn)廢物是指列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)的具有危險(xiǎn)特性的固體廢物。根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》的定義，具有以下情形之一的固體廢物列入本名錄：（1）具有腐蝕性、毒性、反應(yīng)性、感染性等一種或幾種危險(xiǎn)特性的。（2）不排除具有危險(xiǎn)特性和可能對(duì)環(huán)境及人體健康造成不利影響的，都需要按照危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理與處置。

1.2 危險(xiǎn)廢物的危害

1.2.1 對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞

在對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理與處置時(shí)，若對(duì)其進(jìn)行隨意的排放和儲(chǔ)存，危險(xiǎn)廢物經(jīng)過(guò)雨水和地下水長(zhǎng)期滲透、擴(kuò)散，就會(huì)對(duì)水體、土壤造成污染，最終地區(qū)環(huán)境的功能等級(jí)也會(huì)明顯降低。

1.2.2 威脅人體健康

危險(xiǎn)廢物具有腐蝕性、感染性等的特性，可以直接通過(guò)攝入、吸入等方式，引起毒害、燃燒、爆炸等危險(xiǎn)性事件[2]。并且人們長(zhǎng)時(shí)間的接觸危險(xiǎn)廢物，也可能會(huì)引發(fā)中毒、致癌、致畸等現(xiàn)象。

1.2.3 制約可持續(xù)發(fā)展

對(duì)危險(xiǎn)廢物不進(jìn)行規(guī)范的處置，就可能引發(fā)大氣、水、土壤等污染問(wèn)題，對(duì)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生極大的制約，并嚴(yán)重影響到人與環(huán)境的和諧。

1.3 危險(xiǎn)廢物的處置政策

針對(duì)危險(xiǎn)廢物處置，我國(guó)最基本的法律法規(guī)依據(jù)主要是《固廢法》和《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》。并在此基礎(chǔ)上制定了許多較為完善的管理制度，涉及到的內(nèi)容包括名錄和鑒別、申報(bào)登記、應(yīng)急預(yù)案、豁免等制度。具體來(lái)說(shuō)有：（1）《固廢法》。早在1995年我國(guó)就已經(jīng)頒布了《固廢法》，最新2020版本的《固廢法》對(duì)危險(xiǎn)廢物做出了重新修訂。其內(nèi)容包括：對(duì)國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的調(diào)整，使危險(xiǎn)廢物名錄更加貼合實(shí)際和有較強(qiáng)的操作性；對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行分級(jí)分類(lèi)管理，以防止低風(fēng)險(xiǎn)廢物保護(hù)過(guò)度和高風(fēng)險(xiǎn)廢物防范不足問(wèn)題發(fā)生；對(duì)危險(xiǎn)廢物鑒別管理制度進(jìn)行優(yōu)化完善，并通過(guò)統(tǒng)一鑒別標(biāo)準(zhǔn)與方法和明確鑒別單位管理的要求，使危險(xiǎn)廢物監(jiān)管的透明度得到提高；緊跟時(shí)代步伐對(duì)信息化監(jiān)管體系進(jìn)行建立，并在此基礎(chǔ)上要求企業(yè)建立管理臺(tái)賬、必須申請(qǐng)排污許可和明確轉(zhuǎn)移管理辦法，甚至支持企業(yè)采用信息化、大數(shù)據(jù)等手段，對(duì)危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移、處理的信息進(jìn)行共享和傳遞，助力各地區(qū)危險(xiǎn)廢物處置能力不平衡的問(wèn)題得到切實(shí)解決[3]。（2）《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》。2021年版的《名錄》中，包括46大類(lèi)和467小類(lèi)危險(xiǎn)廢物，并且危險(xiǎn)廢物的豁免種類(lèi)已經(jīng)增加至32種，最為關(guān)鍵的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)定向利用豁免，預(yù)示著政策開(kāi)始向危險(xiǎn)廢物資源化利用方向傾斜。（3）《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證管理辦法》。該項(xiàng)管理辦法在2004年公布，之后經(jīng)過(guò)了兩次修訂，在這過(guò)程中還頒布了許多配套制度，比如《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)單位審查和許可指南》《水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證審查指南》《廢氯化汞觸媒危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證審查指南》等，為危險(xiǎn)廢物監(jiān)管、處置、利用提供了有力指導(dǎo)[4]。

2 危險(xiǎn)廢物集中處置方式

2.1 固化/穩(wěn)定化處理

采用固化/穩(wěn)定化方法對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)物理、化學(xué)等手段，將危險(xiǎn)廢物有效轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘姆€(wěn)定物質(zhì)，以此實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、減量化的危險(xiǎn)廢物處置目標(biāo)。這種方法更適用于無(wú)機(jī)處理的廢物當(dāng)中，比如放射性廢物、含重金屬污泥等，常用方式包括水泥固化、藥劑固化等，前者為傳統(tǒng)處置手段，后者要取得較好危險(xiǎn)廢物處理效果，就要對(duì)使用化學(xué)藥劑質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2.2 安全填埋處理

采用安全填埋方式對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置，需要經(jīng)歷的流程有很多。實(shí)際操作要先對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行脫水、中和、固化等預(yù)處理。待完成這些工作以后，再將危險(xiǎn)廢物送入到填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋，通過(guò)這種使危險(xiǎn)廢物與環(huán)境有效隔絕的方式，取得較好的危險(xiǎn)廢物無(wú)害化處理效果。

實(shí)踐中，要對(duì)填埋場(chǎng)的防滲漏系統(tǒng)引起高度重視，主要是因?yàn)槲ｋU(xiǎn)廢物要安全地與周?chē)h(huán)境進(jìn)行隔絕，就要保證填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)所采用的是雙人工襯層，結(jié)構(gòu)從下到上依次是：基礎(chǔ)層、地下水排水層、壓實(shí)黏土襯層、膜上保護(hù)層、滲濾液初級(jí)集排水層、土工布和危險(xiǎn)廢物。只有做好這項(xiàng)工作以后，才能達(dá)到無(wú)害化處置目標(biāo)，見(jiàn)圖1。

圖1 危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.3 焚燒處理

采用焚燒方式處理危險(xiǎn)廢物，就是在專(zhuān)業(yè)的焚燒爐中，運(yùn)用高溫分解破壞的方式，促使物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)廢物的安全處置。實(shí)際操作核心設(shè)備為焚燒爐，并且可以根據(jù)危險(xiǎn)廢物實(shí)際種類(lèi)，選擇合適的爐型進(jìn)行運(yùn)用，常見(jiàn)的有爐排式焚燒爐、多段焚燒爐、流化床焚燒爐等。這種方法適合處置高濃度有機(jī)廢液、低熔點(diǎn)廢物、有機(jī)污泥等，不合適運(yùn)用到含汞廢物處置當(dāng)中。

2.4 水泥窯協(xié)同處置

采用水泥窯協(xié)同處置方式對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處理，就是利用回轉(zhuǎn)窯高溫焚燒無(wú)害化地處理危險(xiǎn)廢物的工藝流程，見(jiàn)圖2。

實(shí)際作業(yè)會(huì)將不同形態(tài)的物料，從不同位置送入到水泥窯中，比如對(duì)于無(wú)機(jī)固態(tài)危險(xiǎn)廢物，一般會(huì)從生料磨喂入，然后利用回轉(zhuǎn)爐的高溫環(huán)境，對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行焚燒，針對(duì)產(chǎn)生的殘?jiān)矔?huì)被固化到水泥熟料當(dāng)中，產(chǎn)生的煙氣會(huì)在分解以后進(jìn)行二次燃燒，待達(dá)到處理要求以后進(jìn)行排放。相較于專(zhuān)業(yè)焚燒爐，這種方式處理危險(xiǎn)廢物，會(huì)具有處置溫度高、使用廢物范圍廣的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并且不存在焚燒灰渣二次處理問(wèn)題。

3 危險(xiǎn)廢物資源綜合利用技術(shù)路線

3.1 再生利用

廢活性炭和廢催化劑的再生回用屬于危險(xiǎn)廢物的再生利用范疇。對(duì)于廢活性炭的再生回收，通常會(huì)采用物理或者化學(xué)的方式，將活性炭吸附的廢棄物有效分離出去，再采用萃取、置換等方式實(shí)現(xiàn)再生。比如在活性炭再生過(guò)程中，會(huì)根據(jù)加熱到不同溫度時(shí)的有機(jī)物變化，分為干燥、高溫炭化和活化三個(gè)階段。在干燥階段，通常會(huì)采用加熱方式，使飽和炭吸附的水分蒸發(fā)50%左右，并且沸點(diǎn)較低的有機(jī)物也會(huì)從活性炭孔進(jìn)行脫附。在高溫炭化階段，吸附在活性炭上的揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)在高溫環(huán)境下有效脫離，當(dāng)溫度上升到800oC以上，高沸點(diǎn)的有機(jī)物就會(huì)被熱分解，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，通過(guò)縮聚反應(yīng)成為固定碳形態(tài)，殘留在孔隙當(dāng)中，這時(shí)候再生炭的吸附恢復(fù)率已經(jīng)達(dá)到70～85%左右。在活化階段，當(dāng)活化爐的溫度達(dá)到800～1 000oC以?xún)?nèi)后，就可以采用加入水蒸氣的方式，使生成的二氧化碳?xì)怏w對(duì)活性炭微孔進(jìn)行清理，使活性炭的吸附性能得到恢復(fù)。對(duì)于廢催化劑的再生利用，可以根據(jù)催化劑污染類(lèi)型的不同，選擇合適的再生方法，比如針對(duì)煉油催化劑，通常會(huì)采用直接燃燒方式進(jìn)行脫油，再通過(guò)蘇打焙燒和離子交換，得到再生的催化劑，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物再生利用。

3.2 資源化利用

在危險(xiǎn)廢物資源化處理中，廢酸、廢有機(jī)溶劑回收等屬于資源化利用范疇。其中，對(duì)廢酸進(jìn)行回收利用，通常會(huì)采用加堿中和、蒸發(fā)結(jié)晶提純等方式進(jìn)行，在獲得原料酸以后，實(shí)現(xiàn)其它產(chǎn)品資源化利用。而廢有機(jī)溶液回收，會(huì)采用化學(xué)蒸餾、萃取等物理方式實(shí)現(xiàn)。比如采用微生物對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行降解，適用于含有易生物降解有機(jī)物的廢液。又如利用不同性質(zhì)的膜，將廢液中的有機(jī)物、溶劑、離子等從水中分離出來(lái)，如超濾膜、反滲透膜等。

3.3 提純利用

對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行提純利用，涉及到的內(nèi)容有廢鋰電池回收，所提純的內(nèi)容是廢鋰電池中的銅、鈷、鐵、鋁等。這里以含鋅危險(xiǎn)廢物處置為例，實(shí)際作業(yè)可以將含鋅廢料加入到酸化釜中，然后加入鹽酸，將pH值控制在3.5左右。在兩者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以后，對(duì)生成產(chǎn)物進(jìn)行過(guò)濾處理，濾液中還可以加入氯酸鉀，以起到去除鐵離子、錳離子的作用。最后在濾渣中加入氯化鋇，實(shí)現(xiàn)對(duì)硫酸根的去除，在對(duì)濾液進(jìn)行濃縮、結(jié)晶和干燥處理以后，就可以得到氯化鋅產(chǎn)品，整個(gè)過(guò)程也會(huì)實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物的資源化利用。

4 危險(xiǎn)廢物處置新技術(shù)、新手段分析

4.1 新技術(shù)

可以發(fā)現(xiàn)利用固化/穩(wěn)定化、安全填埋、焚燒處理等手段，雖然可以對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行有效處理。但是實(shí)際運(yùn)用也會(huì)顯露出諸多的不足，比如適用范圍狹窄、浪費(fèi)土地資源、形成二次污染等。這時(shí)候要妥善解決這些問(wèn)題，并提高危險(xiǎn)廢物處置水平，就要堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)最新危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，使危險(xiǎn)廢物的危害性降到最低和取得無(wú)害化處理效果。

4.1.1 等離子氣化技術(shù)

作為一種天然無(wú)害的工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)，實(shí)際運(yùn)用主要是利用等離子火炬，促使惰性氣體發(fā)生電離反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生5 000 k的等離子體。整個(gè)過(guò)程，有機(jī)物在高溫缺氧的環(huán)境下，也會(huì)快速分解成含有氫氣和一氧化碳的合成氣，無(wú)機(jī)物則會(huì)被熔融成玻璃體熔渣。這里要注意合成氣可以運(yùn)用到發(fā)電、生產(chǎn)甲醇乙醇等中，玻璃體熔渣可以用來(lái)生產(chǎn)建筑材料，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)廢物的資源綜合化利用。

4.1.2 超臨界水氧化技術(shù)

這種一種新興的廢棄物無(wú)害化處理技術(shù)，將之運(yùn)用到危險(xiǎn)廢物處置當(dāng)中，就可以利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊屬性，促使有機(jī)物和氧化劑可以充分發(fā)揮氧化反應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的徹底分解，整個(gè)過(guò)程處理效率高、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和沒(méi)有二次污染優(yōu)勢(shì)十分明顯，即便是有毒有害危險(xiǎn)廢物，在高溫和適當(dāng)壓力條件下，也會(huì)被氧化成為水、磷酸鹽、硫酸鹽等無(wú)機(jī)組分。

4.1.3 過(guò)熱蒸汽處理技術(shù)

將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到危險(xiǎn)廢物處置當(dāng)中，主要是利用生物質(zhì)資源受熱分解的原理，促使生物質(zhì)得到還原處理。執(zhí)行時(shí)要使液體在飽和狀態(tài)下進(jìn)行加熱，在得到飽和蒸汽以后進(jìn)行持續(xù)性地加熱，當(dāng)蒸汽中的水分被完全蒸發(fā)以后，就可以獲得火熱蒸汽，最終成為解決有機(jī)廢物的最佳途徑，使污染物排放趨近于零、可以實(shí)現(xiàn)源頭處理、沒(méi)有任何氣體毒害等優(yōu)勢(shì)十分明顯，見(jiàn)表1。

表1 危險(xiǎn)廢物常用處置技術(shù)存在的不足

4.2 新手段

盡管近幾年國(guó)家對(duì)危險(xiǎn)廢物的監(jiān)管和環(huán)保力度不斷加強(qiáng)，使危險(xiǎn)廢物環(huán)境監(jiān)管能力得到有效的提升。但是實(shí)際操作依然顯露出處置能力與需求不匹配、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)較大、危廢處置設(shè)施不健全等的問(wèn)題。這時(shí)候就要結(jié)合實(shí)際采用新的手段進(jìn)行優(yōu)化完善，使危險(xiǎn)廢物問(wèn)題得到切實(shí)的控制與解決。

4.2.1 完善危廢收集儲(chǔ)存轉(zhuǎn)運(yùn)體系

考慮到社會(huì)源危險(xiǎn)廢物具有來(lái)源廣泛、種類(lèi)繁多等的特點(diǎn)，若不能及時(shí)進(jìn)行收集處理，會(huì)有較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患。因此在完善危廢收集儲(chǔ)存轉(zhuǎn)運(yùn)體系以后，這些危險(xiǎn)廢物就能得到及時(shí)有效的處置。實(shí)踐中，可以結(jié)合地區(qū)實(shí)際率先進(jìn)行試點(diǎn)工作，并印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展危險(xiǎn)廢物集中收集儲(chǔ)存轉(zhuǎn)運(yùn)試點(diǎn)工作的通知》，選擇有基礎(chǔ)和有意愿的試點(diǎn)單位從事收集、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)運(yùn)市內(nèi)危險(xiǎn)廢物的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。同時(shí)，對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)的危險(xiǎn)廢物收集設(shè)施進(jìn)行建立完善，具體包括焚燒、填埋、水泥窯協(xié)同處置等設(shè)施，并注意對(duì)收集貯存的規(guī)模進(jìn)行明確。另外，強(qiáng)化日常監(jiān)督管理工作，將危廢集中處置和綜合利用納入到安全生產(chǎn)專(zhuān)項(xiàng)整治工作當(dāng)中，并通過(guò)落實(shí)主體責(zé)任、完善安全評(píng)價(jià)、打擊非法行為等方式，使危廢收集、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)運(yùn)工作獲得良性的運(yùn)行。

4.2.2 提升危廢綜合利用和處置技術(shù)水平

隨著現(xiàn)代技術(shù)不斷進(jìn)步，對(duì)危險(xiǎn)廢物處置能力和技術(shù)水平也提出更高的要求。特別是在促進(jìn)危險(xiǎn)廢物資源綜合利用方面，僅靠傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，需要結(jié)合實(shí)際運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)方法，將危險(xiǎn)廢物的危害程度降到最低，并能夠?qū)ξU中存在的有用物質(zhì)得到回收和利用。比如危廢減量化技術(shù)，實(shí)際運(yùn)用要從原材料和生產(chǎn)過(guò)程入手，通過(guò)減少原材料的使用量和優(yōu)化改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量和減少生產(chǎn)廢水廢氣廢渣的排放，從而取得從根源上減少危險(xiǎn)廢物排放的處置效果。又如危廢資源化利用技術(shù)，實(shí)際運(yùn)用可以從金屬回收、有機(jī)物回收、無(wú)機(jī)物回收等方面入手，對(duì)物理、化學(xué)、生物等技術(shù)進(jìn)行靈活選擇和運(yùn)用，使危險(xiǎn)廢物中的有用物質(zhì)得到有效回收和可持續(xù)利用。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行有效處置，要先了解危險(xiǎn)廢物的準(zhǔn)確定義，然后結(jié)合我國(guó)危險(xiǎn)廢物集中處置現(xiàn)狀，對(duì)危險(xiǎn)廢物的有效處置和綜合利用進(jìn)行深入地探究與分析，執(zhí)行時(shí)要將注意力放在危險(xiǎn)廢物集中處置常用方法和危險(xiǎn)廢物資源化利用的有效手段上面，在有效掌握危險(xiǎn)廢物類(lèi)型及危害以后，綜合利用固化/穩(wěn)定化、焚燒處理、水泥窯協(xié)同處置、等離子氣化技術(shù)、過(guò)熱蒸汽處理技術(shù)等手段，對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行有效處理。另外，要積極做好危廢收集儲(chǔ)存轉(zhuǎn)運(yùn)體系完善、提升危廢綜合利用和處置技術(shù)水平等工作。