危險廢物經(jīng)營過程中的安全隱患與安全經(jīng)營模式研究

張桂羅，蔡貴鵬

重慶利特聚欣資源循環(huán)科技有限責(zé)任公司，重慶 402283

2020年2月，《關(guān)于全面加強危險化學(xué)品安全生產(chǎn)工作的意見》正式公布，其中明確提出“強化廢棄危險化學(xué)品等危險廢物監(jiān)管”“確保危險廢物貯存、運輸、處置安全，加快制定危險廢物貯存安全技術(shù)標(biāo)準”等要求。

1 危險廢物的安全隱患

根據(jù)《國家危險廢物名錄》，危險廢物具有毒性、腐蝕性、易燃性、反應(yīng)性和感染性中的一種或者幾種危險特性。從其定義可以看出，危險廢物對人體和環(huán)境均具有巨大的危害，如破壞生態(tài)環(huán)境、制約可持續(xù)發(fā)展、影響人體健康，且在特定情況下會引發(fā)嚴重的安全生產(chǎn)事故。另外，危險廢物產(chǎn)生量越來越多，據(jù)《2016—2021年危廢處理市場行情監(jiān)測及投資可行性研究報告》預(yù)測，2020年危險廢物產(chǎn)生量達到7620萬t，而實際產(chǎn)生量可能突破1億t。

除了產(chǎn)生量大，危險廢物的來源更是多樣化，成分更是繁雜。從《國家危險廢物名錄》中可以看出，幾乎所有的工業(yè)行業(yè)均會產(chǎn)生危險廢物，包括化工、醫(yī)藥、采礦、汽車、金屬加工、造紙、環(huán)保等國民經(jīng)濟重點行業(yè)。產(chǎn)生危險廢物的行業(yè)越多，危險廢物的成分就越復(fù)雜。除了醫(yī)療機構(gòu)產(chǎn)生的感染性廢物，危險廢物成分還涉及礦物油、重金屬、有機溶劑（各類醇、醛、酮、酯、醚和有機酸等）、各類無機酸和無機堿等，且其成分非單一組分，而是非常復(fù)雜的混合物。另外，根據(jù)《國家危險廢物名錄》，廢棄的危險化學(xué)品也屬于危險廢物，危險廢物的范圍更加廣泛。

危險廢物危害性大、產(chǎn)生量多、來源多樣、成分復(fù)雜，導(dǎo)致危險廢物經(jīng)營企業(yè)安全問題突出。然而，國家對危險廢物的安全管理尚無指導(dǎo)性的文件，使得危險廢物產(chǎn)生單位和經(jīng)營單位無從參考。因此，危險廢物的安全管理是行業(yè)的痛點和難點。危險廢物經(jīng)營單位涉及危險廢物的收集、運輸、貯存、處理處置等環(huán)節(jié)，而這些環(huán)節(jié)由于人員的失誤、危險廢物自身的特性和硬件設(shè)施不達標(biāo)等原因，均可能發(fā)生人員中毒、有毒物質(zhì)泄露、火災(zāi)、爆炸等突發(fā)性安全事故。

引發(fā)安全事故的人為因素包括對危險廢物的認識不足、操作失誤、麻痹大意等。其中，對危險廢物的認識不足，是最容易忽視卻最常見的因素。如前所述，危險廢物成分異常復(fù)雜，要求操作人員對常見的化學(xué)成分有一定的認知，能夠知曉操作誤區(qū)并保護自身安全，但通常操作人員和管理人員對危險廢物的危險性和危害性認知不夠，缺乏專業(yè)指導(dǎo)，未對其成分進行有效分析，認為其只是工業(yè)垃圾，未按照其成分的要求和禁忌進行操作，這極易導(dǎo)致嚴重的安全事故。例如，2017年鑫廣綠環(huán)“12·12”危廢處置中毒事故就是在未明確危險廢物成分時，因人員盲目操作而引發(fā)的較為嚴重的安全事故。

發(fā)生安全事故的物的因素包括危險廢物自身具有的活潑化學(xué)性質(zhì)，在特定條件下可發(fā)生引起事故的化學(xué)反應(yīng)。另外，危險廢物管理的硬件設(shè)施不達標(biāo)也是不可忽視的因素。例如，廢棄的4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯（俗稱MDI）雖然自身毒性較低，但其含有異氰酸酯基，能夠與帶有羥基的物質(zhì)快速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而固化，并放出大量熱量；試驗表明，MDI與水也會發(fā)生類似化學(xué)反應(yīng)。低閃點的廢溶劑易揮發(fā)，應(yīng)保證收集、貯存、運輸和處理處置等環(huán)節(jié)密閉及防靜電，若硬件設(shè)施無法達到要求，則可能引發(fā)安全事故。

2 危險廢物安全經(jīng)營模式

2.1 危險廢物安全經(jīng)營模式的提出

危險廢物安全隱患突出，應(yīng)該全方位思考其安全管理問題。應(yīng)從危險廢物全生命周期出發(fā)，用創(chuàng)新的思維方式，以全新的經(jīng)營和管理理念，使危險廢物成為可被人們利用的、安全的資源。產(chǎn)業(yè)廢物資源化協(xié)同處理中心（Industrial Waste Recycle and Co-processing Center,IWRC）是從危險廢物全生命周期的安全出發(fā)，在充分識別危險廢物性質(zhì)的基礎(chǔ)上，將各行業(yè)產(chǎn)生的各種危險廢物經(jīng)綜合性產(chǎn)業(yè)協(xié)同處理，將危險廢物資源化和無害化成為下游產(chǎn)業(yè)所需的替代燃料和替代原料的經(jīng)營模式。IWRC模式的核心理念是將危險廢物的安全貫穿落實至危險廢物全生命周期的管理過程，解決危險廢物行業(yè)的難點和痛點，其經(jīng)營模式如圖1所示。

圖1 IWRC經(jīng)營模式示意圖

2.2 包裝、收集和貯存的標(biāo)準化

危險廢物對包裝有很嚴格的要求，必須防泄漏、防遺撒、防揚塵，且危險廢物與包裝的材質(zhì)要相容。IWRC后續(xù)管理要求包裝的大小一致，因此固態(tài)危險廢物用噸袋包裝，液態(tài)危險廢物用IBC噸桶包裝。噸袋和噸桶是工業(yè)中常見的包裝方式，其材質(zhì)與絕大多數(shù)成分均相容，是危險廢物較為理想的包裝容器，且市場已有成熟的技術(shù)進行制造，獲取上方便快捷，相比重新開模制造包裝成本更低廉。

為了便于后續(xù)運輸、貯存和處理處置環(huán)節(jié)對每個基本包裝單元中危險廢物的信息獲取，在收集環(huán)節(jié)對每個基本包裝貼上二維碼，并通過移動終端App錄入該包裝危險廢物的基本信息，如產(chǎn)廢單位名稱、類別和代碼、產(chǎn)廢時間、產(chǎn)廢工藝、主要成分、聯(lián)系方式等，相當(dāng)于給該包裝中的危險廢物創(chuàng)建身份信息。在后續(xù)每個環(huán)節(jié)中，操作人員均可識別每個容器中危險廢物的基本信息，避免因?qū)ξｋU廢物的認識不足而導(dǎo)致的安全事故。

在貯存環(huán)節(jié)，部分危險廢物經(jīng)營企業(yè)根據(jù)危險廢物的類別劃分貯存區(qū)域，但同一類別中不同危險廢物的物理化學(xué)性質(zhì)差異較大，如廢有機溶劑中有酸堿性差異、閃點高低差異等，而不同性質(zhì)的危險廢物若貯存于同一區(qū)域，有可能物質(zhì)相互發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致事故。IWRC是根據(jù)危險廢物的形態(tài)、酸堿性、消防等級等指標(biāo)，劃分不同的貯存區(qū)域。在形態(tài)方面，區(qū)分固態(tài)、液態(tài)和半固態(tài)；在酸堿性方面，區(qū)分酸性、中性和堿性；在消防等級方面，區(qū)分甲類、乙類和丙丁戊類。這樣，形成危險廢物貯存分區(qū)矩陣，從而避免部分危險廢物自身性質(zhì)活潑、易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而發(fā)生事故。而且可形成不同危險等級的貯存區(qū)域，將低危險區(qū)域的管理適當(dāng)轉(zhuǎn)移至高危險區(qū)域，形成重點管控，這樣既可有效降低貯存環(huán)節(jié)的安全風(fēng)險，又能在一定程度上減少管理成本。

2.3 危險廢物的預(yù)處理

IWRC最終需要將處理處置后的危險廢物交下游作為替代原料或替代燃料，因此對處理處置后的廢物有質(zhì)量與安全的要求。在質(zhì)量上，有害元素應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準，如處理處置后的廢物用于水泥窯協(xié)同處置時，應(yīng)滿足《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護技術(shù)規(guī)范》（HJ 662—2013）中的要求；在安全上，處理處置后的廢物應(yīng)有較為穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，其毒性、腐蝕性、易燃性、反應(yīng)性和感染性都應(yīng)降低至可控的水平。IWRC通過危險廢物的預(yù)處理實現(xiàn)上述目標(biāo)，雖然危險廢物的成分復(fù)雜，但預(yù)處理恰好可以利用不同危險廢物的不同成分進行相互反應(yīng)，達到降低其安全風(fēng)險的目的。

危險廢物預(yù)處理是IWRC的核心，是實現(xiàn)危險廢物安全處理處置的關(guān)鍵節(jié)點，有“測”“識”“配”“破”“混”五步，均圍繞降低危險廢物的危險性和危害性進行。

（1）“測”：根據(jù)危險廢物產(chǎn)生單位提供的信息，對危險廢物的大致成分進行推導(dǎo)，再通過實驗室進行驗證。實驗室配備氣相色譜儀、液相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、原子吸收分光光度計等檢測儀器。

（2）“識”：通過危險廢物產(chǎn)生工藝、實驗室檢測等數(shù)據(jù)，對危險廢物進行初步識別，再由智能計算軟件根據(jù)危險廢物組成成分進行計算，生成危險廢物的安全數(shù)據(jù)說明書（Waste Safety Data Sheet,WSDS），包含了危險廢物物理化學(xué)特性、環(huán)境危害性和健康危害性詳細數(shù)據(jù)表。

（3）“配”：針對不同危險廢物中的不同成分，在通過前述“測”和“識”以后，對其成分和物理化學(xué)性質(zhì)有了透徹的了解，再分析幾種危險廢物之間可以發(fā)生何種物理化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)是否能夠降低危險廢物的危險特性。這些結(jié)論通常需要做大量的實驗，總結(jié)實驗數(shù)據(jù)后得到。通過這幾種危險廢物WSDS，在軟件中模擬出相互發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)后的結(jié)果，再通過實驗進行驗證，形成多種危險廢物相互反應(yīng)而降低危險特性的配伍方案。；例如，含氰廢物可利用廢棄的次氯酸鈉化學(xué)品進行相互反應(yīng)，降低氰根離子的濃度；廢棄的白磷具有自燃性，可將其與廢棄的硫酸銅反應(yīng)，同時加入適量的苛性堿，增加反應(yīng)速度，最終達到消除白磷自燃性的目的。

（4）“破”：危險廢物若是固態(tài)，則必須通過破碎將其粒徑加工至可接受范圍，才能在后續(xù)的混合步驟中實現(xiàn)均質(zhì)化，這樣既能實現(xiàn)各有害元素的均勻分布，又能使預(yù)處理后的產(chǎn)物燃燒性能穩(wěn)定。為達到“破”的目的，可梯次設(shè)計三級破碎，粒徑逐級降低，最后達到毫米級別的破碎物標(biāo)準，再通過篩分，將其中粒徑不符合要求的破碎物篩除。

（5）“混”：根據(jù)各種危險廢物的配伍進行工業(yè)化的危險廢物預(yù)處理。高標(biāo)準建設(shè)混合器，滿足安全環(huán)保要求，如噴淋設(shè)施、防雷、防靜電等。通過“混”，可以解除危險廢物爆炸性、降低有毒性、消除反應(yīng)性、減小腐蝕性，同時調(diào)節(jié)替代原料和替代燃料的有害元素各項指標(biāo)。

3 結(jié)論

（1）危險廢物具有五種危險特性，因此在危險廢物經(jīng)營的各個環(huán)節(jié)均具有人和物兩方面的安全隱患。

（2）IWRC是一種安全、穩(wěn)定、可持續(xù)的危險廢物經(jīng)營管理模式，是促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵補鏈環(huán)節(jié)，是統(tǒng)一經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護關(guān)系的環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施，能夠解決危險廢物多年來在安全方面的痛點和難點問題，具有很好的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（3）應(yīng)進一步支持危險廢物特性識別、分級分類、風(fēng)險評估與控制、產(chǎn)品質(zhì)量、自動化智能化裝備等關(guān)鍵、共性技術(shù)的研究、開發(fā)、示范，支撐相關(guān)標(biāo)準和規(guī)范的制訂，促進和規(guī)范IWRC的迅速發(fā)展。

（4）應(yīng)用風(fēng)險評估方法，在確保風(fēng)險可控的前提下，支持IWRC采用“點對點”的方式，將達到替代原/燃料標(biāo)準的產(chǎn)品被水泥廠、電廠、鋼鐵廠等高溫窯爐加以利用。