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我国工业危险废弃物处置现状分析及节能产业化开发建议

2016-09-13陶峰上海华谊工程有限公司上海200241

上海化工 2016年8期
关键词:废弃物危险工业

陶峰上海华谊工程有限公司 (上海 200241)

综述

我国工业危险废弃物处置现状分析及节能产业化开发建议

陶峰
上海华谊工程有限公司 (上海200241)

全面分析了我国化工危险废弃物的处置现状,并对我国未来化工危险废弃物的处理提出了建议,以期达到节能环保和资源综合利用的目的。

工业危险废弃物处理废物循环利用废液分离烟气处理节能资源综合利用

0 引言

工业危险废弃物是指在工业生产过程中产生的,具有化学反应性、易燃易爆性、腐蚀性、急性毒性、浸出毒性和疾病传染性等特征,会引起或可能引起对人类健康或环境的危害,单独的或与其他废物混合在一起的,产生的或被处置的、正在运输中的废弃物质。

工业危险废弃物管理是我国环境保护工作的重要组成部分,对于防范环境风险,保障人体健康,维护生态安全,改善大气、水和土壤环境的质量具有重要意义。我国对工业危险废弃物的管理起步较晚,但随着“十一五”以来经济结构进入深度调整阶段,以及污染减排政策的强势推进,当前我国在工业危险废弃物的管理方面取得了长足进步,但依然存在缺失大局部而过分注意细节、各处理环节脱节、综合处理能力不强、能耗偏高等问题,需要进一步的改进和深化。

1 我国工业危险废弃物产生现状

我国工业危险弃废物具有产生源数量多、分布广泛和产生量相对集中的特点。从环保部《中国环境统计公报》每年披露的工业危险废弃物产生量来看,1998~2013年,工业危险废弃物产生量从943万t增加到3157万t[1]。其中,工业危险废弃物从2010年的1587万t激增至2011年的3431万t,这主要是由于申报口径的调整。2011年之前,申报口径是工业危险废弃物产生量为10 kg/a以上才会纳入统计;2011年以后,则是工业危险废弃物产生量为1 kg/a就要纳入统计。

2013年,全国工业危险废弃物产生量较大的行业为化学原料和化学制品制造业,总产生量为681.4 万t,占重点调查工业企业危险废弃物产生量的21.6%;非金属矿采选业为652.3万t,所占比例为20.7%;有色金属冶炼和压延加工业为564.4万t,所占比例为17.9%;造纸和纸制品业为308.0万t,所占比例为9.8%[1]。

2013年,产生量较大的工业危险废弃物种类为石棉废物,其产生量为651.3万t,占重点调查工业企业危险废弃物产生量的20.6%;废酸产生量为373.8万t,所占比例为11.8%;废碱产生量为361.0 万t,所占比例为11.4%;有色金属冶炼废物产生量为298.3万t,所占比例为9.4%;无机氰化物废物产生量为211.8万t,所占比例为6.7%[1]。

通过与国际的比较可以发现,我国在城镇化、工业化快速发展的中后期阶段,在人均收入水平相对较低的时期,污染物排放总量处于历史高位,复合型污染的特征将更加明显。这一阶段,很有可能是环境质量状态最为复杂的时期。受制于环境质量评价范围、标准选取不同,以及各类污染物的自净能力、环境容量不同,且受污染物的累积效应和叠加效应、气候条件、时空分布等复杂因素的影响,当前至2020年,极有可能是我国环境质量最差的时期,因此,治污减排工作在一定意义上“提前了”。“十三五”期间,加强对工业危险废弃物的管理将是改善我国环境质量的关键。

2 我国对工业危险废弃物的处理现状

由于我国在工业危险废弃物的处理方面起步较晚,相应的法律制度尚不完善,对应的危险废弃物管理体系(包括标准体系)均在建立之中。1998年我国颁布了《国家危险废物名录》,表明我国在危险废弃物处理方面迈进了一大步;2008年,针对《国家危险废物名录》中存在的问题,环保部和发改委发布了修订的《国家危险废物名录》,使我国对危险废弃物的管理水平明显提高。国家相关部门在对原有标准进行整理、修订的基础上,陆续组织编写、制定了相关的各类标准。目前,这些标准有些已经颁布实施,有些正处于指定、报批状态。随着这些标准的制定、颁布和实施,我国将基本形成以危险废弃物分类标准、监测标准、污染控制标准和综合利用标准为主的危险废弃物标准体系。

工业危险废弃物的处置是一个全过程管理模式,即需要从产生、收集、运输、储存、处理处置等全过程的各个环节,对工业危险废弃物进行严格控制和管理,保证废弃物一经产生就受到严格的控制,直至处置后不会对环境产生危害为止[2]。

目前,对工业危险废弃物的处置分为产生管理和处理处置两个层面。工业危险废弃物的产生管理,即大力推行低能耗低废清洁生产技术[3],在工业生产过程中杜绝或减少危险废弃物的产生;同时,对于已经产生的废弃物,采用先进的工艺技术对其进行回用或更好的资源化再利用。工业危险废弃物的处理处置,即采取生物处理、焚烧、填埋等无害化处置技术,防止危险废弃物对环境的污染,达到有效管控的目的。

工业危险废弃物的处理处置分为前期处理和后期处理。前期处理就是在接收危险废弃物以后,采用物理、化学或生物等多种方法,对危险废弃物进行预先处理,改变其物理和化学等特性,以期减少后期处理量或降低后期处理的难度。后期处理包括焚烧、填埋、海洋处置等,目前我国对工业危险废弃物的后期处理主要采用安全焚烧和填埋的方法。工业危险废弃物处理处置的基本流程见图1。

图1 工业危险废弃物处理处置基本流程

依据工业危险废弃物处置的全过程管理要求,我国在工业危险废弃物处理方面确立了“三化”原则,即“减量化、资源化、无害化”原则[4]。

减量化是指减少危险废弃物的产生量,从“源头”上直接减少或减轻危险废弃物对环境和人体健康的危害,最大限度地合理开发利用资源和能源;减量化的要求,不只是减少危险废弃物的数量和体积,还包括尽可能地减少其种类、降低危险废弃物中有害成分的浓度、减轻或清除其危险特性等。减量化是对危险废弃物的数量、体积、种类、有害性质的全面管理,因此减量化是防止危险废弃物污染环境的优先措施。

资源化是指采取管理和工艺措施从危险废弃物中回收物质和能源,加速物质和能量的循环,创造经济价值的广泛的技术方法。资源化通常包括以下三个方面:

(1)物质回收:处理危险废弃物并从中回收指定的二次物质,如金属、溶剂等;

(2)物质转换:利用危险废弃物制取新形态的物质,如利用炉渣生产水泥或建筑材料等;

(3)能量转换:从危险废弃物处理过程中回收能量,作为热能或电能,如通过对危险废弃物进行焚烧处理回收热能,并进一步发电等。

无害化是指对已生产但又无法或暂时不能综合利用的危险废弃物,利用物理、化学或生物方法,进行对环境无害或低危害的安全处理,达到废物的消毒、解毒或稳定化,以防止并减少危险废弃物的污染危害。

近年来,随着我国污染减排政策的强势推进和环保投资的不断增加,以及逐步借鉴发达国家对工业危险废弃物的管理经验和治理技术,我国在工业危险废弃物的处理处置方面取得了长足进步,但依然存在急功近利、缺失大局部而过分注意细节、各处理环节脱节、综合处理能力不强、能耗偏高等问题,需要进一步的优化和完善。根据第一次全国污染源普查的结果,我国的危险废弃物处置量仅为产生量的50%左右,且设施负荷率不足40%[5]。

3 对我国工业危险废弃物处置的节能产业化建议

3.1提高工业危险废弃物处置的能力和技术

在工业危险废弃物的产生管理方面,大力推行低能耗无废清洁生产技术。改进工艺生产线路,尽量采用无毒无害原辅料,用更先进的工艺技术从源头上减少或杜绝危险废弃物的产生。同时,用先进的工艺技术使危险废弃物得到更好的回用或资源综合利用;对于各废弃物生产单位,要求其在生产过程中全面系统地回收废弃物,以减少危险废弃物的处理处置量或处理处置难度,尽量实现危险废弃物的综合利用。

在危险废弃物的处理处置方面,建议对危险废弃物进行预处理后,再采用回转窑分段控温焚烧技术对其进行处理;推广富氧焚烧技术能减少烟气带走的热量并提高燃烧效率,避免二噁英、呋喃等有毒物质的产生[5]。更为重要的是,需要对传统的、固化的处理技术进行改进,通过利用危险废弃物的减量化前期处理技术,可减少后期处理的规模,从而达到降本增效、节能以及发展循环经济的目的。

德国作为世界上化工工业最发达的国家之一,在化工危险废弃物的处理方面同样处于领先地位,其在废弃物前期处理方面有很多值得我们借鉴和学习的地方。例如,德国某工业危险废弃物处理中心采用的废液分离技术为:废液在前期处理阶段被有机分离为污染性的有机物质和处理过的水,有机物被焚烧处理,而处理过的水将在整个工厂内被再次利用。这样既减少了焚烧所需的燃料量,又可使能源得到综合利用,降本增效显著。

废液分离的工作原理如图2所示。废液分离的大体步骤如下:首先,废液被输送到分离储罐中,沙石和其他粒径较大的固体颗粒物在此处被过滤下来;在蒸馏处理之前,混合废液在三相离心式分离器中被分离成游离态的油、水和小颗粒;分离出的油和小颗粒将被分别送到危险废弃物焚烧工序进行处理,而分离出来的水依然含有残余的油、有机物和无机杂质,所以这些水将被送至多级蒸发器中,冷凝为可以利用的水,蒸发后剩余的物质将被浓缩,得到残留物;浓缩残留物也将通过焚烧炉进行处理。冷凝水作为工业水,用于冷却焚烧炉残渣,清洗桶装废料运输卡车。

图2 工业危险废弃物处理处置基本流程

3.2创新投资模式,加大政策支持

建议政府加快标准的制定、颁布和实施进程,尽快形成以危险废弃物分类标准、监测标准、污染控制标准和综合利用标准为主的危险废弃物标准体系。同时,要将工业危险废弃物处理产业作为关系民生的战略性产业加以扶持,鼓励与规范社会参与和民众参与,包括参与形式、程序、渠道及保障办法;制定监督检测机制,包括奖惩条例[6]。通过实施投资政策、财政补贴、节能奖励等方面的激励举措,强化危险废弃物处理与循环利用的认定管理,推动危险废弃物生产企业和处理处置企业不断改进原有的工艺流程,加强资源的循环利用,并在节约能源及达标排放方面实施新举措,破解危险废弃物处理与循环利用的难题。例如,由于危险废弃物来源和组成复杂,通过焚烧加常规的烟气净化处理技术仅能实现废气的达标排放,甚至还会出现短时超标。政府可以通过参考工艺技术改进后废气中相关指标的消减量,给予企业财政补贴,以鼓励危险废弃物运营商不断加大资金投入,改进工艺流程。

以德国某工业危险废弃物处理中心为例,其从正式运行到目前为止,已经投入数亿元人民币的资金,用于工艺现代化和优化的技术改造,以便能够为危险废弃物处理提供全方位的服务,以及综合性的处理方案。该中心的所有排放指标均远低于欧盟的排放要求,其现有的焚烧和烟气净化系统流程如图3所示。

图3 焚烧和烟气净化系统流程

4 结语

从环境污染治理角度来看,“十三五”期间是我国遏制污染物排放、实现总量减排的关键时期,这对环境监管体制的有效性、各类政策工具应用、减排以及节能技术都提出了更高要求。我国的环境治理将会从污染物排放“总量减排”的粗放控制阶段,逐步转到以环境质量、降本增效、能源循环利用为导向的“精细化”控制阶段。希望本文能够为我国危险废弃物的处理提供借鉴,以尽快达到无害化、减量化、资源化、一体化、节能化的处理目标。

[1]中国产业信息网.2015-2022年中国危废处理行业分析与市场发展前景预测报告[R/OL].(2015-08-06)[2016-05-17].http://www.chyxx.com/research/201508/3344 43.html.

[2]蔡士悦.固体废物污染控制技术现状及发展趋势 [C].//中国环境保护产业发展战略论坛论文集.2000: 345-349.

[3]兰永辉,杨雪,陈芳,等.工业危险固体废弃物处理处置状况综述[J].广东化工,2013,40(12):82-84.

[4]聂永丰,金宜英,刘富强.固体废物处理工程技术手册[M].北京:化学工业出版社,2013.

[5]孙瑞,于鲁汕,傅忠君,等.工业固体危险废弃物处置技术[J].现代化工,2013,33(12):11-14.

[6]陈华元.固体废弃物处理及循环利用的产业化开发建议[J].城乡建设,2015(5):33-34.

Current Situation Analysis of Industrial Hazardous Waste Disposal and Suggestions for Energy Conservation and Industrialization Development in China

Tao Feng

The current situation of hazardous chemical waste disposal in China is analyzed comprehensively,and suggestions are given for the future disposal of hazardous chemical waste to achieve the goal of energy saving,environment protection and integrated utilization of resources.

Industrial hazardous waste disposal;Recycling of waste;Waste fluid separation;Flue gas treatment;Energy saving;Integrated utilization of resources

X 7

2016年6月

陶峰男1981年生硕士工程师目前从事环境保护专业的项目管理工作

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