危险废物的资源化无害化处理

文_于瑞军 山西省阳泉市平定生态环境监测站

《固体废物污染环境防治法》中，对危险废物的定义是：列入国家危险废物名录，或经鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。简单来看，具有毒性、腐蚀性、易燃性、反应性、感染性的废物，或不排除危险性、可能对环境和人体造成有害影响的废物，均属于危险废物。近年来，我国经济社会快速发展的同时，危险废物产量也在不断增加，如何进行无害化、资源化处理，是从业者关注的重点。

1 我国危险废物的产生和处理现状

危险废物可分为3大类（医疗废物、化学药品废弃物、重金属废弃物）、50个小类，其中废酸、废碱、无机氧化物、无机氰化物、含铜废弃物的产生量占比约50%。以2018年为例，全国危险废物的产生总量为6936.89万t，并呈现持续增长的趋势。这些废物多来源于工业生产和社会生产：企业在生产过程中，产生的废酸、废碱、废油、污泥等，就会形成工业废物；人们在日常生活中，废品释放出有害物质，也会形成危险废物。

对危险废物进行处理，要求满足减量化、资源化、无害化的要求。其中，减量化就是采用合适的管理和技术手段，减少危险废物的产生量和危害性；资源化就是对固体废物进行回收、加工、循环利用，实现转废为宝；无害化就是进行稳定性处理，防止或减少危险废物产生的污染和危害。

2 危险废物预处理技术

2.1 化学处理技术

化学处理是通过化学反应，改变废物的有害成分，实现无害、减害的效果，方便进一步处置。化学处理主要适用于无机废物，例如酸、碱、氰化物、乳化油、重金属废液等，常见技术是氧化还原、酸碱中和等。

2.2 物理处理技术

物理处理分为稳定、固化、相分离等技术。其中，稳定和固化，是将有害废物包裹在惰性固体内，防止废物迁移，减小废物的毒性，方便运输和处置，是填埋处理之前的必要环节。物理处理技术主要适用于不能焚烧的废物，例如重金属污泥、酸碱污泥、工业粉尘、石棉、焚烧后形成的残渣等，常见技术是超滤、电解、絮凝、空气吹脱、高梯度磁分离等。

2.3 生物处理技术

生物处理是使用生物降解危险废物中的有机物，降低有机物的含量，主要用来处理有机废水、有机废液，常见技术有厌氧工艺、好氧工艺、生物滤池、堆肥处理等。

3 危险废物末端处理技术

3.1 填埋技术

将危险废物置于开挖好的坑槽内，上面覆盖土壤，配合预处理技术，防止有害废物浸出。在国内外，填埋是一种常见的危险废物处理技术，优势是适用范围广、处置量大、技术成熟操作简单、成本低廉。废物入场时，需要严格分区、分单元处理，并且压实覆盖，做好封场后的维护管理工作，时间至少持续20年。该技术也存在一定缺陷，一是占地面积大，新建填埋场时如何选址是难点；二是随着时间延长，废物可能和水、土壤发生反应，从而产生渗滤液，这些渗滤液如果不能及时收集起来，就会造成地下水和土壤污染。

3.2 焚烧技术

处理危险废物时，焚烧是实现减量化、无害化最有效的途径，是在高温炉中氧化分解。通过焚烧，可分解有毒物质的化学结构，降低毒害成分，废物体积能缩小80%～95%；焚烧过程中，可回收部分能源。焚烧主要用来处理溶剂、橡胶、塑料医疗废物、含酚有机物、废油类等，目前常见的焚烧炉，包括热解焚烧炉、旋转焚烧炉、流化床焚烧炉、液体喷射焚烧炉等主要采用富氧焚烧、催化焚烧、高温热解等技术。危险废物焚烧过程中可能产生污染，要合理控制各项参数，防止产生二次污染物，例如二噁英。

3.3 水泥窑协同处理技术

水泥窑协同处理技术是由水泥行业提出的，也是发展环保水泥工业的重要方向。该技术对危险废物进行分类，对满足入窑要求的废物，就作为生产水泥的一种材料，实现无害化处理。在欧美发达国家，水泥窑协同处理技术的经验丰富，我国近几年也在大力推行该技术。其优势在于：温度高、燃烧稳定、废物焚烧停留时间长，能对重金属进行固化，可避免大气污染。具体操作时，要对设备进行严格检查管控，及时预判处理过程中可能出现的危险情况。水泥窑协同处理技术详见图1。

图1 水泥窑协同处理技术的工艺流程示意图

3.4 实例分析

以国内某环保能源公司为例，主要处理医疗垃圾和固体危险废物，针对这些废物的特点，研发出回转窑热解气化焚烧炉，每日焚烧处理量最高达到50t，燃烧效率为99.9%，减容90%，且废气排放满足国家标准。该技术的应用，既能对余热进行回收利用，又能满足实现资源化、无害化处理要求。回转窑热解气化技术的应用介绍如下：

（1）燃烧效率高

回转炉呈筒状，传动系统带动筒体转动，促使废物混合、着火、移动，最终分解并气化成为可燃气体，在二燃室内完全燃烧。二燃室空间充足，烟气停留时间至少2s，有利于一氧化碳充分燃烧、二噁英高度分解。燃烧后的灰渣，在炉窑下方末端排出，经过密封除渣装置，固化后外运填埋。

（2）尾气较洁净

医疗垃圾和固体危险废物燃烧后，烟气中含有粉尘、酸性气体、重金属、有毒污染物等。烟气处理时，将急冷、喷雾脱硫、布袋除尘、活性炭吸附等技术相结合，可提高净化效率。结果显示，尾气排放浓度低于规范标准的限值（见表1），且净化过程中不会产生二次污染。

（3）日处理量大

单个回转炉的焚烧量在5～50t之间，设备可以连续作业；针对固体、液体、气体、半固半液体等多种废物均可以处理，可满足集中处理的要求。

（4）运行成本低

系统构件在工厂里加工，模块结构标准化，方便现场拼装；机械部件简单，不易损坏；废物燃烧只接触耐火材料，炉内衬面可以更换；相关维修保养工作容易，能实现自动化操作，降低运行成本。

表1 回转窑热解气化焚烧炉的部分技术参数

4 危险废物资源化无害化处理的相关建议

我国危险废物处理过程中，目前还存在一些问题，例如废物的收集和转运体系不完善、处理需求和能力不匹配、环境安全隐患大、地区发展不均衡等。对此，提出以下几点对策建议。

4.1 构建集-贮-运体系

危险废物的处理，最重要的三个环节是收集、贮存和转运。构建完善的集-贮-运体系，首先要推动废物分类的专业化、规模化，例如：针对医疗废物，优化收运流程，确保所有的废物集中无害化处理；针对铅蓄电池、废矿物油，创新收集方法，健全贮存和转运系统。

4.2 提高处理利用水平

对危险废物进行末端处理，对相关单位和机构而言具有一定压力，为了减轻压力，应提高资源利用效率，提升单位的运营水平，通过技术创新引进成熟的工艺、技术、设备，实现高标准处理。结合国家环保工作的要求，减少危险废物的填埋量，可以焚烧处理或可以利用的废物，不能进入填埋场。

4.3 加强环境监管能力

危险废物对人体、生物、环境均有不利影响，既要从源头减少废物产生，又要加强监管能力，从鉴别、监测、应急处置等方面入手，建成区域协调合作机制，鼓励企业参与其中。通过建设危险废物监管机构，进一步提高管理工作的精细化和规范化，健全信息管理系统，实现地区和国家联网，信息互联互通。

5 结语

未来，应该构建集-贮-运体系，提高处理利用水平，加强环境监管能力，真正实现资源化、无害化处理目标。