我国危险废物处置政策与技术现状探讨

赵利卿，彭小平，黄庆，马东光，惠家状

1 前言

随着我国工业化进程的不断加快，工业企业产生的固体废物量逐年增多，其中很多为危险废物。中国生态环境统计年报及相关资料[1]显示，我国危险废物的产生量2018 年约7 470.0 万吨，2019 年约8 126.0 万 吨，2020 年 约8 400.0 万 吨，2021 年 约8 653.6 万吨，2022 年危险废物申报产量约为1 亿吨。可见，危险废物的产生量巨大且增长速度较快。这些危险废物种类繁多、特性各异，其产生到处置的全过程均会对生态环境和人体健康产生严重危害。随着环保理念的提升，我国对危险废物的处置工作越来越重视“，十三五”期间，多项环保政策颁布，促进了危险废物处置行业的快速发展。

2 危险废物的特性

危险废物是指列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性和复杂特性的固体废物。危险废物具有以下特性：

（1）危险特性：是指危险废物具有的毒性、易燃性、反应性、腐蚀性和感染性等特性，危险废物一般具有其中一种或几种危险特性。毒性是危害性最大的特性，大部分工业危险废物都具有毒性（急性毒性、浸出毒性等），且毒性涉及到的污染物种类非常广，包含重金属、剧毒物质、持久性有机物等污染物。易燃性和反应性是指容易引起燃烧、爆炸或其他强烈化学反应等危害的特性。腐蚀性集中体现于废酸、废碱等废弃物所具有的特性，引起的危害主要是腐蚀化学反应。感染性主要是医疗危险废物所具有的特性。工业危险废物往往具有其中一种或多种危险特性。这些危险特性不仅对周围环境存在二次污染风险，对人体健康也有安全隐患。

（2）复杂特性：产生危险废物的行业种类多样，大部分行业（医疗卫生、金属冶炼、制药农药、木材加工、电镀、石油开采、电子行业、石化、环保产业）均涉及到危险废物的产生。同时，各个行业产生的危险废物的形态特性也千差万别，即使是同行业，不同生产工艺产生的危险废物的差异性也很大。此外，危险废物的组分非常复杂且存在不确定性，甚至有些固体废物需经专家鉴别或论证才能确定为危险废物。这些复杂特性对危险废物的处置、利用形成了很大的挑战。

3 危险废物处置政策现状

我国关于危险废物处置的最基本的法律法规依据主要为《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（简称《固废法》）和《国家危险废物名录》（简称《名录》）。在此基础上，国家又发展制定了较多的、相对完善的管理制度，包括：名录和鉴别、管理计划、申报登记、转移联单、经营许可、应急预案、标识、出口核准、豁免等制度，并配套出台了40 余项标准、指南和规范性文件[2]。

3.1 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》

《固废法》于1995 年颁布，经历了2 次修订和3 次修正，最新2020 年版《固废法》第六章“危险废物”重点修订了以下内容[1]：

（1）对国家危险废物名录实行动态调整。这使得危险废物名录更贴合实际，可操作性更强。

（2）对危险废物实施分级分类管理。体现了对危险废物监管的差异化和精细化，避免了对低风险性废物保护过度、高风险性废物防范不足。

（3）完善鉴别管理制度。主要包括：统一鉴别标准和方法，明确鉴别单位管理要求，规范鉴别的统一程序，提高监管的透明度。

（4）建立信息化监管体系。要求企业建立管理台账，申请排污许可，明确转移管理办法，可以利用信息化、大数据手段管理、共享危险废物转移处理数据和信息，有效解决危险废物处置能力区域结构性不平衡的问题。

3.2 《国家危险废物名录》

《名录》自1998年发布以来，其经过了3次修订（2008年、2016年、2021年），最新版《名录》（2021年版）包括46 大类、467 小类危险废物，危险废物豁免种类增至32 种。其中，“点对点”定向利用豁免为最新版《名录》较为关注的内容，说明政策正在向危险废物资源化利用发展方向倾斜。随着实际生产过程中不断出现的新问题及技术的发展，《名录》也将随之动态调整。

3.3 《危险废物经营许可证管理办法》

《危险废物经营许可证管理办法》于2004年公布，经过了2次修订（2013年、2016年），配套的各种审查指南也相继出台，包括《危险废物经营单位审查和许可指南》、《废铅蓄电池危险废物经营单位审查和许可指南（试行）》、《水泥窑协同处置危险废物经营许可证审查指南（试行）》、《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》、《废氯化汞触媒危险废物经营许可证审查指南》等。随着危险废物处置及利用技术的发展，后续将会有更多专业的、有针对性的许可证审查指南陆续颁布。

另外，为了响应《固废法》的新修订，国家出台了《关于提升危险废物环境监管能力、利用处置能力和环境风险防范能力的指导意见》（2019）、《强化危险废物监管和利用处置能力改革实施方案》（2021年），明确了危险废物的监管方向和思路，通过源头管控、过程监管、集中处置、综合利用等方法，实现精准治污、科学治污。

4 危险废物处置方式和处置技术路线发展现状

4.1 危险废物处置能力和处置方式发展现状

根据2018-2020 年《全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》来看，近几年，危险废物核准经营许可证的发放数量呈较快速度增长，危险废物处置方式趋于固定。根据我国环境保护部《全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》，2017-2019年国内危险废物处置方式统计见表1。

表1 国内危险废物处置能力及处置方式统计（2017-2019年）*

从表1来看，全国危险废物实际处置利用能力比核准许可证上的处置能力小很多，但是产生量却比实际处置量大，这表明很多持有许可证的企业，实际产能利用率不足。造成这种情况的原因有很多，其中两个主要原因为:

（1）持证单位所在区域危险废物产生量较少，不能满足许可单位实际处置能力。统计资料[2]显示，2019年江苏省、山东省危险废物经营许可证核准能力是实际处置能力的3倍，远超其他地区。后续随着危险废物跨区域转移处置监管的完善，此现象将会有所缓解。

（2）持证单位申请处置的危险废物类别和实际产生的危险废物类别不匹配。比如，某些企业申请处置重金属类危险废物，但由于产业结构调整，该类危险废物产生量减少，导致持证单位对相关类别危险废物的处置利用存在缺口。

从表1还可以看出，当前我国危险废物处置方式主要包括综合利用和集中处置两种，其中集中处置方式主要集中于危险废物处理中心（专业焚烧、物化处理、安全填埋等）及水泥窑协同处置等。综合利用处置方式占比最大，约占60%～70%；安全填埋和专业焚烧方式发展比较稳定，占比约6%～7%；水泥窑协同处置方式发展呈上升趋势，2019 年占比升至约5%。文献显示[3]，截至2021年，国内取得危险废物经营许可证的水泥窑协同处置项目达到120个。

4.2 危险废物处置方式的技术路线发展现状

危险废物综合利用处置方式的技术路线为利用物理或化学方法，再生或提取其中的资源性物质，该类危险废物物性成分简单；危险废物集中处置方式的技术路线一般包括专业焚烧、物化处理、安全填埋等；水泥窑协同处置方式的技术路线为不同物料从不同点送入水泥窑作焚烧处理。

4.2.1 综合利用技术路线

危险废物的综合利用，需根据处置的危险废物的不同，采用不同的技术路线，涉及的行业和专业较为宽泛，没有统一标准，目前大部分为小规模运行。常见的综合利用技术路线包括废活性炭再生、废催化剂再生、废酸资源化、废有机溶剂回收、油泥废油回收、废锂电池回收、污泥贵金属回收[4]。这几种技术路线可以综合归纳为再生利用、资源化利用和提纯利用三种，分别介绍如下。

（1）再生利用。废活性炭和废催化剂的再生回收等属于再生利用。废活性炭的再生回收一般利用物理或化学的方式，将活性炭吸附的废弃物分离出去，常用的再生方式有萃取、置换、热再生等。废催化剂的再生利用，需要根据催化剂污染类型的不同，有针对性地确定再生方法。如，炼油催化剂通常经过直接燃烧脱油、苏打焙烧、离子交换后得到再生的催化剂。

（2）资源化利用。废酸、废有机溶剂、油泥废油回收等属于资源化利用。废酸常采用加碱中和、蒸发结晶提纯、获得原料酸等其他产品资源化利用。废酸是否适合资源化取决于其含酸浓度，若酸浓度＜5%，则其资源化利用的经济性较差。废有机溶剂、油泥废油回收则常常采用化学蒸馏、萃取等物理方式实现。

（3）提纯利用。废锂电池回收属于提纯利用，主要提纯回收其中的铜、钴、铝、铁等金属和碳粉。回收技术包括物理法、化学法和机械法。电解工业阳极污泥、废催化剂污泥、感光材料污泥中也含有大量贵金属，电解工业阳极污泥常用酸化焙烧、氯化水解、高温氯化挥发法等提纯；废催化剂污泥主要通过吸附法、电解法和火法等提纯回收贵金属。

4.2.2 集中处理技术路线

危险废物的集中处理一般配置焚烧系统、物化系统、安全填埋系统，每种系统适用于处置不同性质的物料，各系统间可相互配合生产。危险废物集中处理工艺流程如图1所示。

图1 危险废物集中处理工艺流程

（1）焚烧系统

焚烧是危险废物集中处理工艺流程的重要组成部分，是危险废物作减量化、无害化处理的重要措施，且可以回收部分热能，是处置有机成分多、热值高的危险废物的有效方法之一[5]，也是目前最常用的危险废物热处理方式。焚烧设备一般采用回转窑，危险废物经回转窑高温焚烧后，其残渣从回转窑尾部排出，冷却后作填埋处置。焚烧后的烟气经二燃室、急冷塔、脱酸系统、活性炭系统、收尘器净化后达标排放。

目前，危险废物的焚烧处置系统处置能力一般为30～100t/d，但随着《强化危险废物监管和利用处置能力改革实施方案》的颁布执行，要求新建焚烧处置系统处置规模＞100t/d。GB 18484-2020《危险废物焚烧污染控制标准》中增加了小时均值控制指标、铊和钴重金属排放要求，规定污染物控制浓度要降低约50%，同时，对焚烧系统提出了更高的环保要求。

焚烧处置技术适合处置高浓度有机废液、液态有机废物、低熔点废物、含易燃组分有机废物、含卤化芳烃废物、有机污泥等，不适合处置含汞废物。采用该技术路线会产生二次污染物焚烧残渣、飞灰，需对其进行安全填埋或送至水泥窑协同处置。

（2）物化系统

采用物理化学方法处置废酸、废碱、表面处理废液和废乳化液等热值较低的无机废液。物化系统工艺流程类似于废水处理，废酸、废碱、表面处理废液通过中和反应，絮凝沉淀、过滤脱水进行处置，达标后排放，产生的污泥一般送入焚烧炉焚烧处置。废乳化液通过破乳、油水分离，上层浮渣进入污油罐送入焚烧系统；废气浮出水面，通过化学氧化降解有机物，过滤达标后排放。

（3）安全填埋系统

安全填埋主要用于处置经固化、稳定化处置后的危险废物。固化稳定化方式主要有水泥固化、石灰固化、塑料固化、沥青固化等[6]，常用方式为水泥固化。安全填埋场分为柔性填埋场和刚性填埋场，对填埋物料有所限制，主要限制指标包括浸出液、含水率、水溶性盐、有机质、反应性、易燃性等，具体要求见GB 18598-2019《危险废物填埋污染控制标准》。近几年，危险废物填埋系统开发了智能检漏防护技术、堆体沉降安全智能监控技术、三维可视化等先进技术[7]。

4.2.3 水泥窑协同处置技术路线

水泥窑协同处置危险废物，从广义上来说，也属于危险废物焚烧系统，其利用回转窑高温焚烧，无害化处置危险废物。水泥窑协同处置危险废物工艺流程如图2 所示。不同形态的物料从不同位置送入水泥窑（废液从窑头进入；半固态、固态危险废物从分解炉中下部送入；无机固态危险废物从生料磨喂入），利用回转窑约1 400℃的高温环境对危险废物进行焚烧处理，焚烧后的残渣被固化至水泥熟料中，焚烧后的烟气经分解炉二次高温燃烧、增湿塔急冷、活性生料细粉吸附、布袋收尘器处理达标后排放。

图2 水泥窑协同处置危险废物工艺流程

水泥窑协同处置危险废物的技术路线具有无二次污染、处置能力大等诸多优点，近几年发展较快，但受水泥窑生产工艺及产品质量限制，水泥窑协同处置系统对钾、钠、硫、氯等有害元素较为敏感，特别是高氯物质，会影响窑系统的正常运转及水泥产品质量。窑系统设置旁路放风可以减少氯元素的影响，但不能解决总氯问题。只有从源头控制入窑物料氯含量，才能减少水泥窑协同处置危险废物对水泥生产的影响。另外，含水率较高的半固态或大量液态物料进入窑内，也会影响窑系统的稳定运行。目前，多数企业已增设预燃炉，可有效缓解烧成系统波动。投加至生料磨的危险废物，可参照《水泥窑协同处置危险废物经营许可证审查指南》，限制其挥发性污染物成分的含量。另外，水泥窑系统不适合处置具有反应特性、汞含量高、铬含量高的危险废物。

5 危险废物处置新技术

5.1 等离子体气化熔融技术

该技术属于非焚烧热处理技术，将等离子技术与熔融技术相结合，采用等离子体作热源。等离子体是一种电离物质，是区别于固体、液体和气体之外的第四种形态，具有能量密度大、温度高、化学性质活泼等特性[8]。等离子体气化熔融技术是利用电能，通过电弧柜将气体载体激变为等离子体，约5 000℃的等离子体从底部送入气化炉内，危险废物从顶部送入气化炉内；通过等离子体将炉内气体温度加热至1 300～1 500℃，高温气体与危险废物进行热交换，并利用等离子体的化学特性将危险废物有机成分裂解为低分子可燃气体；无机部分经过高温熔融处理，冷却后变为玻璃态残渣。裂解的热烟气通过二次燃烧、急冷、脱酸、活性炭吸附、除尘处理达标后排放。该技术电能消耗较高，对进炉物料粒度要求也较高，适用于处理垃圾飞灰、电子废弃物及毒性较大的有机危险废物。在国内，已运营和在建的项目有40多个，处于起步阶段[9]。

5.2 超临界水氧化技术

该技术利用水在超临界状态下的特殊性质，使有机危险废物完全溶解在超临界水中，并迅速发生均相氧化反应，将有机危险废物彻底分解为CO2、H2O和无机盐等无毒无害的终端产物[10]。该技术利用超临界反应器，使水保持超临界状态，在这种状态下，水、物料与氧气充分接触，物料中有机质与氧气短时间内完成氧化反应，实现有机污染物的彻底分解。理论上，反应器内不用额外补充能量，可以实现自热。该技术对设备性能、自动化控制水平要求较高，且适用物料（液态有机废物）受限。目前，该技术在处置污泥项目中已有应用[11]，但在处置危险废物项目方面未见报道，处于试验中试阶段。

5.3 资源化利用新技术

随着危险废物“点对点”定向利用（豁免政策）的落实及国家“双碳”战略的推进，危险废物的资源化利用是重点发展方向。近几年，危险废物资源化利用新技术己取得一些进展，比如，油泥烧结制备高强陶粒[12]、飞灰水洗提取钠盐钾盐、预处理危险废物制取替代燃料、电解铝废渣提取金属锂[13]等，这些技术在满足危险废物无害化处置的同时，实现了危险废物的资源化利用。

6 总结与展望

我国危险废物处置政策逐渐完善，随着《固废法》2020年版的颁布，配套《国家危险废物名录》实现了动态调整，豁免类别增多，鉴别标准统一，颁布了多项行业危险废物经营许可证审查指南，危险废物的监管更加精细化、专业化、规范化。

国内现有常用危险废物处置方式中，危险废物综合利用方式占比最大，在环境风险可控条件下，优先推荐该技术路线，但该处置方式目前缺乏标准规范，需要进一步完善。集中处置方式主要包括危险废物（焚烧、物化、安全填埋）处理方式及水泥窑协同处置两种方式，二者互补运营。安全填埋作为危险废物处置的最后屏障，虽然可以消纳其他方式处理的残渣等，但其占地面积大，且存在环境风险，应尽量减少其处置量。

在规范化、精细化监管及“双碳”战略需求背景下[7]，优化生产工艺、提高清洁生产水平、减少危险废物源头产生量、实现危险废物资源化利用是行业未来发展方向，探索危险废物“点对点”定向利用（许可豁免管理）也是一个发展趋势。