废有机溶剂再生甲醇生产稀料的综合利用案例研究
2021-06-12边华丹
仉 博,边华丹
(1.上海市固体废物管理中心,上海 200235;2.上海市环境科学研究院,上海 200235)
0 引言
新修订的《固体废物污染环境防治法》新增了减量化、资源化和无害化三大原则,大力提倡综合利用。国务院“无废城市”方案指出,固体废物既污染环境,又浪费资源,将资源化利用作为统筹经济社会发展的主要途径[1]。探索高效的危险废物综合利用工艺,并对再生产品合理合规地流通使用进行风险管控,是发展循环经济和建设无废城市的有效解决方案。废有机溶剂中含有大量的有机化学品、水、光阻材料、着色感材以及其他杂质等,具有可燃性、挥发性和生态环境危害[2]。其中大部分有机溶剂具有很高的经济价值,通过再生循环利用技术可以取得可观的环境、经济和社会效益。
甲醇是一种有机化合物,通常用作溶剂、防霜剂、燃料或中和剂。工业生产中作为清洗剂或萃取剂等用途使用后的废弃甲醇在《国家危险废物名录》中被列为“HW06废有机溶剂与含有机溶剂废物”,作为危险废物管理。
采用现场调查、采样分析、对照标准的方法,研究废有机溶剂的加工处理工艺、产品质量指标符合情况、再生产品利用工艺及流程管理措施,论证该综合利用案例的可行性、实践效果、存在的问题,并给出相关建议。
1 研究内容
1.1 废有机溶剂再生工艺
废有机溶剂按照不同情况的主要利用方式有:直接焚烧利用其热值;依靠精馏、萃取蒸馏、减压蒸馏、共沸蒸馏等再生;此外还有膜分离、萃取、干燥、中和、吸附等回收技术。国外废有机溶剂再生工艺起步较早,主要技术水平较高的国家有美国、日本、韩国等,回收产品的纯度已经趋近于电子级的水平[3]。
L公司是S市一家从事废有机溶剂回收利用等业务的单位,通过技术审核取得了危险废物经营许可证。其废溶剂回收工艺如下:废溶剂先过滤除杂,再进入蒸馏釜,开动搅拌和夹套蒸汽,控制蒸馏温度,经蒸发冷凝后制成成品溶剂出售。过滤残渣和蒸馏残渣送有危废资质单位进行处理。废溶剂的回收生产未造成废水、废气等污染,无环境处罚记录。
1.2 再生甲醇质量检测
《固体废物鉴别标准 通则》规定,利用固体废物生产的产物应符合国家、地方制定或行业同行的被替代原料生产的产品质量标准,才能按照相应的产品进行管理,否则仍属于固体废物。本研究采样检测指标参考GB 338—2011《工业用甲醇》,包括色度、密度、高锰酸钾试验、水分、酸或碱、蒸发残渣、硫酸洗涤试验,增加甲醇含量、乙醇含量、其他杂质含量3个指标以了解有效成分、杂质含量。检测结果见表1。
表1 L公司再生甲醇产品的质量检测结果Table 1 The quality test results of the recycled methanol product of L company
1.3 再生甲醇生产稀料工艺
Y公司是SX省一家化工生产企业,主要生产和销售醇酸漆稀释剂。生产设施包括:地下储罐区、泵房、稀料混合灌装区、成品仓库区等。生产工艺主要是将甲醇、二氯乙烷、溶剂油等化学品按一定比例混合后灌装。根据客户的不同要求,混合比例不同,成品稀料中甲醇质量分数一般在10 %。
2 结果讨论
2.1 案例实现了资源闭环循环
案例由废物产生单位、危废再生单位、再生资源使用单位三方耦合形成一条完整的“资源→废物→资源”的生态产业链,实现了综合利用和闭环循环,流程见图1。案例由最初的全量危险废物(即废有机溶剂)处理后只产生很少量的过滤残渣和蒸馏残渣,需要最终处置的危险废物大幅减少,实现了减量化。替代废有机溶剂通过焚烧处理的落后办法,可以降低温室气体及烟尘的排放,减少对环境的压力。
图1 废有机溶剂再生甲醇生产稀料的流程图Figure 1 Flow chart of dilute production by waste organic solvent regeneration methanol
2.2 产品质量符合标准
对比GB 338—2011《工业用甲醇》,显示产品质量符合标准,可以按照产品管理,可以参照“被替代原料生产的产品”销售流通。有效成分甲醇质量分数均超过99 %,硫酸洗涤试验显示可以达到优等品、一等品的质量要求。但其水分质量分数为0.115 %,还达不到电子级水平。采用普通蒸馏的方式回收的溶剂品质较差,一般用于涂料工业[3]。
2.3 再生产品使用不构成风险
利用危险废物加工生产的再生产品,即使符合产品质量标准,也有必要对其用途进行限制,防止其中的杂质进入食品、家居、农业等行业从而进入食物链,造成未知的风险。经调查,Y公司生产的酸醇漆稀释剂主要用于工业用途,如汽车外面板喷涂、机械结构部件喷涂等,不用于家具涂装等。
2.4 完善建议
利用危险废物生产的产物具有一定的敏感性[4]:(1)产品管理的关键在于是否符合国家、地方或行业产品质量标准,不符合的应返工或按危险废物处置。(2)使用方式应考虑杂质毒害性,防止进入食物链。
建议危险废物综合利用单位加强产品质量检测,通过检测校正或改进生产工艺,以实现稳定达标。建议再生产品销售时对使用方式进行审核,在合同中注明为再生产品,并约定禁止用于食品、家居、餐具、农肥、医药、医疗用品等。使用单位应加强来料检验,建立运输、贮存、使用记录和管理台账。
3 结语
在本案例中,甲醇作为有机溶剂或萃取剂等工业在生产使用后即作为危险废物管理,在危险废物综合利用单位经过滤、蒸馏后生产出符合相关质量标准的再生甲醇产品,用于生产醇酸漆稀释剂,成品用于工业涂装,实现了资源闭环循环和风险管控要求,是成功的资源综合利用实践。
目前很多危险废物综合利用产品缺乏针对性的产品质量标准,制约了资源的循环利用。危险废物来料本身的有效成分和杂质含量等指标容易变动,这对保证再生产品稳定达标存在很大的挑战。由于产品管理的限制性规则尚未建立,使用风险应予以重视。