危险废物处理现状和探讨

吴龙，王博，郝以党，彭犇，岳昌盛，胡天麒

（1.中冶建筑研究总院有限公司，北京100088；2.中冶节能环保有限责任公司，北京100088）

危险废物处理现状和探讨

吴龙，王博，郝以党，彭犇，岳昌盛，胡天麒

（1.中冶建筑研究总院有限公司，北京100088；2.中冶节能环保有限责任公司，北京100088）

我国每年危险废物产生量估计在8.0×107t以上，危废处理存在管理和技术人员匮乏，监管不利，处置能力不足问题。60%以上的危废往往得不到妥善处置而污染环境，潜在危险性大。针对危废问题介绍了焚烧、固化/稳定化、安全卫生填埋3种处理工艺。并从资源化、减量化、稳定化和安全填埋4个方面分析和探讨了危废处理措施。

危险废物；焚烧；固化；填埋

危废是具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的固体废物和液体废物，以及不排除具有危险特性，可能对环境或者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和液体废物［1］。

目前每年全球危废产生量在3.0×108t以上，统计数据表明我国工业固体危废近年年产生量均在3.0×107t以上，而相关调研认为在我国危废年产生量在6.0×107t以上［2］。我国危废的产生量大，随意堆弃对人类的生产生活具有较大的危害性，须进行妥善处理，笔者对我国危废处理现状进行阐述和探讨。

1 我国危废产生量及特点

1.1 历年危废产生量

由表1［2-4］发现，2014年我国经济总量为2005年的3.43倍，工业固废产生量和危废产生量分别为2.42和3.13倍。

表1 我国历年工业固体危废产生量

2010年以后我国工业生产企业发展迅速，危废产生量也增加到3.0×107t以上，且逐年增加。关于危废的相关统计数据仅有工业固体危废量，我国工业危废历年产生量约为工业废物的0.6%～ 1.2%，平均比例为0.9%，每亿元GDP对应危废产生量为39～87 t，平均为60 t。危险废物处理设施和污染源普查数据表明我国工业危险废物占工业固废产生总量的2.5%左右。2014年我国工业固废产生总量为3.256 2×109t，按照该比例折算2014年我国工业危废产生量为8.14×107t。除工业危废外，大量医疗、农药、废荧光灯管、废弃电池以及实验室废物等危废产生源和工业企业生产过程中的废酸、废碱等废液都没有统计，考虑这些因素每年危废产生量近1.0×108t。

1.2 典型危废种类及处理特点

我国《国家危险废物名录》规定的危废有49大类600多种，涉及行业近百，重点行业20余项，种类繁杂，处理难度大。危废分类主要有物理形态、化学组成、热值、危险性及危废来源等方式。危废来源决定其性质即热值和危害性，危废的性质影响危废的处理方式。按照危废来源简要对危废进行分类，并对其污染类型及处理等特点进行梳理。危废来源主要有生活商业、农业种植、工业生产、医疗科研及环保设施5个方面，具体见表2。

目前农业种植以及冶炼、选矿、化工等用地，对土壤等环境造成了污染，但由于资金、技术等原因很少进行土壤修复。生活商业产生的危废多以生活垃圾及废水的形式转嫁到环保设施中，转移到水处理的污泥、垃圾焚烧飞灰甚至填埋场中。工业系统产生的固废、污泥和电子垃圾存在综合利用的空间，这些需要专业领域针对性进行有价元素的提取和相应产品的制造。对于垃圾焚烧飞灰含有大量二恶英、重金属，以及工业危废中含砷等剧毒元素的危废往往难以综合利用，须高温焚烧玻璃化、水泥固化等方式处理。固化、稳定化处理后满足有害元素浸出标准再进行贮存。通过表2描述可见我国危废处理存在问题较多。

表2 典型危废类别及特点

2 我国危废管理及处理现状

表3为我国历年工业危废处理利用情况。统计数据［2-4］显示，我国危废产生量日益增加，但排放量是显著降低的，综合利用量、贮存量和处理量也不断升高。

表3 我国历年工业危废处理利用情况104t

我国的危废实际贮存、利用和处置水平较低，危废无害化利用和处置保障能力差，大型危废产生单位配套的贮存、利用和处置设施不健全，运行过程问题多。如2014年四川省建成的仅有成都、攀枝花2个危废处置中心，处置能力不到1.0×105t［5］，2014年四川省危废产生量1.333 9×106t，综合利用量6.889×105t，处置量6.623×105t，贮存量1.42× 104t，可见实际处理能力和统计数据的差距，相比更大的实际危废产生量更显不足。固废管理人员紧缺，四川省专职固废管理工作人员仅12名。

2010年全国约1 500家单位取得危险废物经营许可证，持证单位实际利用处置危险废物约8.4× 106t，仅为当前危险废物产生量的50%左右，且设施负荷率不足40%［6］。危险废物利用处置设施运营和技术水平不高，超标排放现象严重，涉重金属危险废物利用处置污染问题尤为突出。

目前各地区的贮存实际上多为露天堆存或丢弃，危废累计堆存量估计达上亿吨，危害周边环境和群众健康。

3 危废处置中心主要处理工艺

3.1 焚烧处理

采用高温焚烧炉在高温和足够的氧气条件下进行危废焚烧，可去除危废中有害有机物，同时可燃物质全部烧尽实现了危废的减量化并可进行热能回收，是危废减量化处理的有效方法。

焚烧炉处理温度往往达到850℃以上，烟气炉内停留时间大于2 s，燃烧效率和焚毁去除率大于99.99%，灰渣热灼减率小于5%［7］，此外对烟气排放等也有着严格的要求。可见危废焚烧指标要求目的在于焚烧要足够彻底，实现其中有害物质中可燃物的全部烧除和减量化，同时避免烟气中二恶英的产生。

危废的焚烧不同于普通的垃圾焚烧处理，危废处理更多的关注于毒性分解、重金属去除等环境污染和安全方面的问题，在环境安全指标以后才更多地关注资源、能源回收等经济效益问题。危险废物种类较多，不同的危险废物处理往往对焚烧特点、焚烧过程工艺控制都有着不同的要求。

3.2 固化/稳定化

危废固化是采用惰性物质包裹的固化方法将危废中有害化学组分封存在之内，从而将有害物质和外界隔离开来，阻断有害化学组分向外界扩散。危废的稳定化是采用物理手段、化学药剂及生物法降低危废中有害化学组分含量或改变其化学组分消除其毒性，使危险废物毒性降低甚至消除的方法。

危废的固化方法主要有水泥、石灰、塑性材料、熔融玻璃化、自胶结及大型包胶固化等方法。采用固化技术处理危废已有20多年历史，各固化方法具有不同的优点，其中水泥、石灰和粉煤灰固化成本较低，应用最广［8］。固化过程以固化材料为主，根据具体情况加入添加剂，促进胶凝材料和危废中化学物质更好反应凝结。

采用化学药剂等方法处理危废，根据有害化学组分针对性去除，如酸、碱性物质的中和反应，含铬、砷等元素的氧化或还原反应，以及含汞、钡、镉等元素的硫化物、硫酸盐、碳酸盐等沉淀反应等方式。

3.3 安全卫生填埋

危废的填埋是最终的经济和技术管理手段，在采用综合利用、焚烧减量化等措施处理后的最后一种处理措施，对不能回收利用有效组分、不能利用其能量的危险废物，如垃圾焚烧飞灰等进行填埋处理。

根据填埋废物种类区别进行填埋场地分类和分级。在日本填埋场地分为隔离型、控制型和稳定型填埋场3种，其中危废填埋场属于隔离型填埋场［9］。在德国土地填埋分为6级，其中危废填埋场属于第5级［10］。美国危险废物年产生量为5.4×107t，其中80%采用填埋法处理，全国有50 000～60 000个废物填埋场，所有新填埋场和地表蓄水池都具有双衬层和渗沥液收集、去除系统［11］。

我国危险废物填埋场一般选择复合、双层、多层等衬垫系统，以HDPE膜为主的防渗材料，在填埋场底部和四周铺设低渗透性天然黏土层及双层人工合成的隔水土工衬垫将危险废物与环境隔绝。

4 危废处理分析及探讨

危废处理包括资源化、减量化、稳定化和安全填埋4个方面，如图1所示。危废的资源化、减量化处理的目的均在于降低危废的处理成本或提高收益。

图1 危险废物系统分析

危废的减量化可通过焚烧、热解等工艺处理，大幅度降低危废量，实际应用中以焚烧处理为主，固化/稳定化处理以水泥、石灰法为主，应根据危废特点尽可能的资源化、减量化处理，降低固化/稳定化和安全填埋处理量，降低对应的处理成本。

危废的资源化取决于其中有价物质资源，相应技术多为各行业的综合利用技术，如钢铁含铁尘泥中铁、锌等金属提取，烧结机头灰提取钾肥，石油化工用催化剂中提取稀有金属，蓄电池中提取铅金属等综合利用技术。危废的资源化综合利用需要各行业专业人才进行处理。

危废的处置企业需要具备相关的资质，危废处理中心的建设一方面需要具备焚烧、固化/稳定化以及安全卫生填埋3方面的常规共性技术，同时也需结合地域性的行业特点，根据地方特色经济产业产生的批量较大的危险废物种类建立针对性的资源化综合利用处理条件。

［1］赵由才.危险废物处理技术［M］.北京：化学工业出版社，2003.

［2］胡文涛，张金流.危险废物处理与处置现状综述［J］.安徽农业科学，2014（34）：12386-12388.

［3］《中国统计年鉴》编辑委员会.中国统计年鉴［M］.北京：中国统计出版社，2014.

［4］《中国统计年鉴》编辑委员会.中国统计年鉴［M］.北京：中国统计出版社，2015.

［5］中国物资再生协会.四川省计划再建3个危废处置中心［J］.中国资源综合利用，2015，33（2）：16.

［6］王琪，黄启飞，闫大海，等.我国危险废物管理的现状与建议［J］.环境工程技术学报，2013，3（1）：1-5.

［7］贺亚峰.危废焚烧处理［J］.能源与节能，2014（10）：111-113.

［8］李天鸣.工业固体废物固化处理技术探讨［J］.石油化工安全环保技术，2011，27（5）：41-44.

［9］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.

［10］邢华，戴綦文，陈庆俊.德国的工业危险废物管理［J］.环境污染与防治，2003，25（4）：198-199.

［11］黄启飞，王琪，董路，等.美国危险废物的管理与处理处置［J］.环境保护科学，2004，30（5）：41-42，52.

Current Situation and Discussion of Hazardous Waste Treatment

Wu Long，Wang Bo，Hao Yidang，Peng Ben，Yue Changsheng，Hu Tianqi
（1.Central Research Institute of Building and Construction Co.Ltd.，MCC Group，Beijing100088；2.Energy Saving and Environmental Protection Co.Ltd.，MCC Group，Beijing100088）

The generation ofhazardouswaste in China isestimated more than 80 million tonseach year.There are some problems existing in hazardous waste treatment，such as a shortage of management and technical persons，weak regulatory，and insufficient disposal ability.More than 60%of the waste are often not properly disposed of，so as to pollute the environment，have greater potential risk.According to the hazardouswaste problem，we introduced three kindsof treatment technologies，including incineration，solidification/stabilization and sanitary landfill，analyzed and discussed the measures from the aspects of resource，reduction，stabilization，and safe landfill.

hazardouswaste；incineration；solidification；landfill

X327；X705

A

1005-8206（2017）03-0025-04

吴龙（1985—），工学博士，高级工程师，主要从事固废处理及资源化利用。

E-mail：jieke8857@126.com。

2016-06-17