危險廢物的資源化無害化處理

文_于瑞軍 山西省陽泉市平定生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站

《固體廢物污染環(huán)境防治法》中，對危險廢物的定義是：列入國家危險廢物名錄，或經(jīng)鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的固體廢物。簡單來看，具有毒性、腐蝕性、易燃性、反應性、感染性的廢物，或不排除危險性、可能對環(huán)境和人體造成有害影響的廢物，均屬于危險廢物。近年來，我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展的同時，危險廢物產(chǎn)量也在不斷增加，如何進行無害化、資源化處理，是從業(yè)者關注的重點。

1 我國危險廢物的產(chǎn)生和處理現(xiàn)狀

危險廢物可分為3大類（醫(yī)療廢物、化學藥品廢棄物、重金屬廢棄物）、50個小類，其中廢酸、廢堿、無機氧化物、無機氰化物、含銅廢棄物的產(chǎn)生量占比約50%。以2018年為例，全國危險廢物的產(chǎn)生總量為6936.89萬t，并呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢。這些廢物多來源于工業(yè)生產(chǎn)和社會生產(chǎn)：企業(yè)在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的廢酸、廢堿、廢油、污泥等，就會形成工業(yè)廢物；人們在日常生活中，廢品釋放出有害物質(zhì)，也會形成危險廢物。

對危險廢物進行處理，要求滿足減量化、資源化、無害化的要求。其中，減量化就是采用合適的管理和技術手段，減少危險廢物的產(chǎn)生量和危害性；資源化就是對固體廢物進行回收、加工、循環(huán)利用，實現(xiàn)轉(zhuǎn)廢為寶；無害化就是進行穩(wěn)定性處理，防止或減少危險廢物產(chǎn)生的污染和危害。

2 危險廢物預處理技術

2.1 化學處理技術

化學處理是通過化學反應，改變廢物的有害成分，實現(xiàn)無害、減害的效果，方便進一步處置?；瘜W處理主要適用于無機廢物，例如酸、堿、氰化物、乳化油、重金屬廢液等，常見技術是氧化還原、酸堿中和等。

2.2 物理處理技術

物理處理分為穩(wěn)定、固化、相分離等技術。其中，穩(wěn)定和固化，是將有害廢物包裹在惰性固體內(nèi)，防止廢物遷移，減小廢物的毒性，方便運輸和處置，是填埋處理之前的必要環(huán)節(jié)。物理處理技術主要適用于不能焚燒的廢物，例如重金屬污泥、酸堿污泥、工業(yè)粉塵、石棉、焚燒后形成的殘渣等，常見技術是超濾、電解、絮凝、空氣吹脫、高梯度磁分離等。

2.3 生物處理技術

生物處理是使用生物降解危險廢物中的有機物，降低有機物的含量，主要用來處理有機廢水、有機廢液，常見技術有厭氧工藝、好氧工藝、生物濾池、堆肥處理等。

3 危險廢物末端處理技術

3.1 填埋技術

將危險廢物置于開挖好的坑槽內(nèi)，上面覆蓋土壤，配合預處理技術，防止有害廢物浸出。在國內(nèi)外，填埋是一種常見的危險廢物處理技術，優(yōu)勢是適用范圍廣、處置量大、技術成熟操作簡單、成本低廉。廢物入場時，需要嚴格分區(qū)、分單元處理，并且壓實覆蓋，做好封場后的維護管理工作，時間至少持續(xù)20年。該技術也存在一定缺陷，一是占地面積大，新建填埋場時如何選址是難點；二是隨著時間延長，廢物可能和水、土壤發(fā)生反應，從而產(chǎn)生滲濾液，這些滲濾液如果不能及時收集起來，就會造成地下水和土壤污染。

3.2 焚燒技術

處理危險廢物時，焚燒是實現(xiàn)減量化、無害化最有效的途徑，是在高溫爐中氧化分解。通過焚燒，可分解有毒物質(zhì)的化學結(jié)構，降低毒害成分，廢物體積能縮小80%～95%；焚燒過程中，可回收部分能源。焚燒主要用來處理溶劑、橡膠、塑料醫(yī)療廢物、含酚有機物、廢油類等，目前常見的焚燒爐，包括熱解焚燒爐、旋轉(zhuǎn)焚燒爐、流化床焚燒爐、液體噴射焚燒爐等主要采用富氧焚燒、催化焚燒、高溫熱解等技術。危險廢物焚燒過程中可能產(chǎn)生污染，要合理控制各項參數(shù)，防止產(chǎn)生二次污染物，例如二噁英。

3.3 水泥窯協(xié)同處理技術

水泥窯協(xié)同處理技術是由水泥行業(yè)提出的，也是發(fā)展環(huán)保水泥工業(yè)的重要方向。該技術對危險廢物進行分類，對滿足入窯要求的廢物，就作為生產(chǎn)水泥的一種材料，實現(xiàn)無害化處理。在歐美發(fā)達國家，水泥窯協(xié)同處理技術的經(jīng)驗豐富，我國近幾年也在大力推行該技術。其優(yōu)勢在于：溫度高、燃燒穩(wěn)定、廢物焚燒停留時間長，能對重金屬進行固化，可避免大氣污染。具體操作時，要對設備進行嚴格檢查管控，及時預判處理過程中可能出現(xiàn)的危險情況。水泥窯協(xié)同處理技術詳見圖1。

圖1 水泥窯協(xié)同處理技術的工藝流程示意圖

3.4 實例分析

以國內(nèi)某環(huán)保能源公司為例，主要處理醫(yī)療垃圾和固體危險廢物，針對這些廢物的特點，研發(fā)出回轉(zhuǎn)窯熱解氣化焚燒爐，每日焚燒處理量最高達到50t，燃燒效率為99.9%，減容90%，且廢氣排放滿足國家標準。該技術的應用，既能對余熱進行回收利用，又能滿足實現(xiàn)資源化、無害化處理要求?；剞D(zhuǎn)窯熱解氣化技術的應用介紹如下：

（1）燃燒效率高

回轉(zhuǎn)爐呈筒狀，傳動系統(tǒng)帶動筒體轉(zhuǎn)動，促使廢物混合、著火、移動，最終分解并氣化成為可燃氣體，在二燃室內(nèi)完全燃燒。二燃室空間充足，煙氣停留時間至少2s，有利于一氧化碳充分燃燒、二噁英高度分解。燃燒后的灰渣，在爐窯下方末端排出，經(jīng)過密封除渣裝置，固化后外運填埋。

（2）尾氣較潔凈

醫(yī)療垃圾和固體危險廢物燃燒后，煙氣中含有粉塵、酸性氣體、重金屬、有毒污染物等。煙氣處理時，將急冷、噴霧脫硫、布袋除塵、活性炭吸附等技術相結(jié)合，可提高凈化效率。結(jié)果顯示，尾氣排放濃度低于規(guī)范標準的限值（見表1），且凈化過程中不會產(chǎn)生二次污染。

（3）日處理量大

單個回轉(zhuǎn)爐的焚燒量在5～50t之間，設備可以連續(xù)作業(yè)；針對固體、液體、氣體、半固半液體等多種廢物均可以處理，可滿足集中處理的要求。

（4）運行成本低

系統(tǒng)構件在工廠里加工，模塊結(jié)構標準化，方便現(xiàn)場拼裝；機械部件簡單，不易損壞；廢物燃燒只接觸耐火材料，爐內(nèi)襯面可以更換；相關維修保養(yǎng)工作容易，能實現(xiàn)自動化操作，降低運行成本。

表1 回轉(zhuǎn)窯熱解氣化焚燒爐的部分技術參數(shù)

4 危險廢物資源化無害化處理的相關建議

我國危險廢物處理過程中，目前還存在一些問題，例如廢物的收集和轉(zhuǎn)運體系不完善、處理需求和能力不匹配、環(huán)境安全隱患大、地區(qū)發(fā)展不均衡等。對此，提出以下幾點對策建議。

4.1 構建集-貯-運體系

危險廢物的處理，最重要的三個環(huán)節(jié)是收集、貯存和轉(zhuǎn)運。構建完善的集-貯-運體系，首先要推動廢物分類的專業(yè)化、規(guī)?；?，例如：針對醫(yī)療廢物，優(yōu)化收運流程，確保所有的廢物集中無害化處理；針對鉛蓄電池、廢礦物油，創(chuàng)新收集方法，健全貯存和轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。

4.2 提高處理利用水平

對危險廢物進行末端處理，對相關單位和機構而言具有一定壓力，為了減輕壓力，應提高資源利用效率，提升單位的運營水平，通過技術創(chuàng)新引進成熟的工藝、技術、設備，實現(xiàn)高標準處理。結(jié)合國家環(huán)保工作的要求，減少危險廢物的填埋量，可以焚燒處理或可以利用的廢物，不能進入填埋場。

4.3 加強環(huán)境監(jiān)管能力

危險廢物對人體、生物、環(huán)境均有不利影響，既要從源頭減少廢物產(chǎn)生，又要加強監(jiān)管能力，從鑒別、監(jiān)測、應急處置等方面入手，建成區(qū)域協(xié)調(diào)合作機制，鼓勵企業(yè)參與其中。通過建設危險廢物監(jiān)管機構，進一步提高管理工作的精細化和規(guī)范化，健全信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)地區(qū)和國家聯(lián)網(wǎng)，信息互聯(lián)互通。

5 結(jié)語

未來，應該構建集-貯-運體系，提高處理利用水平，加強環(huán)境監(jiān)管能力，真正實現(xiàn)資源化、無害化處理目標。