RFID(射頻識別)在危險廢物全過程管理應用中的創(chuàng)新與實踐

曹明華,葉 揚

(1.南京江北新材料科技園，南京 210047;2.浙江航天恒嘉數(shù)據(jù)科技有限公司，浙江 嘉興 314200)

前 言

國內(nèi)很多化工園區(qū)對環(huán)保工作非常重視，建立了企業(yè)廢水、廢氣監(jiān)管監(jiān)控平臺，實現(xiàn)了企業(yè)廢水和清下水(雨水)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)超標自動報警、自動取樣、電子閥門自動關閉；企業(yè)廢氣排口在線監(jiān)測、預警報警以及溯源等功能，有效推動了園區(qū)環(huán)境保護和環(huán)境風險防控。但對危險廢物監(jiān)控管理工作相對薄弱，缺乏有效手段，企業(yè)在危險廢物安全管理方面尚存在不少問題。為認真吸取2019年響水天嘉宜公司“3.21”特大事故的教訓，進一步強化企業(yè)危險廢物環(huán)境管理，用RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別，又稱無線射頻識別，俗稱電子標簽，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸)作為危險廢物的身份證的危險廢物全程管理信息化管控平臺，實現(xiàn)了危險廢物產(chǎn)生、暫存、轉移、處置等全程管理。

1 企業(yè)在危險廢物管理方面現(xiàn)存主要問題分析

在危險廢物信息化建設方面，生態(tài)環(huán)境部組織建設了“全國固體廢物管理信息系統(tǒng)”，實現(xiàn)了危險廢物產(chǎn)生管理、危險廢物轉移聯(lián)單管理、危險廢物經(jīng)營許可證備案和審批管理等功能。此外，部分省市建立了危險廢物轉移和申報登記管理信息系統(tǒng)，提高了危險廢物管理水平[1]。但隨著石化、生物醫(yī)藥、電子信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，工業(yè)危險廢物種類和數(shù)量均持續(xù)快速增長，危險廢物環(huán)境風險增加，污染防治壓力加大[2]，同時危險廢物在產(chǎn)生、收集、貯存、運輸、處置等環(huán)節(jié)帶來了較大的環(huán)節(jié)安全隱患，加劇了環(huán)節(jié)監(jiān)管的難度[3]，企業(yè)自身又缺乏有效的管理手段和途徑，造成管理失當，進而導致的重大安全事故和環(huán)境污染事故。

1.1 企業(yè)主體守法意識淡薄

一些產(chǎn)廢企業(yè)和經(jīng)營單位法紀觀念淡薄、環(huán)保意識不強[4]，由于企業(yè)環(huán)境管理人員工作變動頻繁，不少環(huán)境管理人員不熟悉相關法律，不清楚危險廢物管理的基本要求，有的企業(yè)把危險廢物作為一般固體廢物或生活垃圾處置，個別企業(yè)和員工甚至違法犯罪。

1.2 管理制度落實不到位

按照環(huán)境管理要求，企業(yè)普遍建立了危險廢物管理制度，但有的企業(yè)沒有人員監(jiān)督制度的落實，造成制度與管理脫節(jié)，許多員工對危險廢物管理操作流程不清楚，存在違法自行處置、危險廢物產(chǎn)生量與產(chǎn)品生產(chǎn)量不匹配等情況。

1.3 危險廢物貯存處置不規(guī)范

對貯存的危險廢物沒有規(guī)范分類，對危險廢物安全風險認識不足[5]，危險廢物大量、長期違規(guī)貯存，隨意堆垛、混存混放現(xiàn)象嚴重[5]。存有混存、錯存和無險廢物識別標志等現(xiàn)象。有的庫房超容量堆放，甚至露天堆放，在部分領域危險廢物的分類存儲缺乏技術支撐[1]。企業(yè)自行利用處置的危險廢物沒有納入環(huán)境保護監(jiān)管體制，沒有手段進行環(huán)境監(jiān)管[6]。

1.4 轉移管控監(jiān)督不到位

危險廢物轉移活動是一個動態(tài)過程,具有一定的風險[5]。企業(yè)沒有履行對危險廢物轉移過程的環(huán)境管理的主體責任，沒有對危險廢物轉移運輸車輛進行押運，缺少管理和監(jiān)督有效的措施和辦法，存在危險廢物的丟棄風險，并對偷倒的危險廢物無法快速溯源。

1.5 危險廢物安全監(jiān)管和防控技術滯后

當前危險廢物監(jiān)管體系多依靠人工管理，容易出錯且缺乏全流程監(jiān)控，監(jiān)管部門和企業(yè)對于危險廢物的貯存類型、數(shù)量、時限、貯存環(huán)境等信息的監(jiān)管和預警較為困難，不能適應化工行業(yè)快速發(fā)展需求[5]。

2 危險廢物全過程管理思路

2.1 改進傳統(tǒng)管理模式

危險廢物具有種類多、產(chǎn)生和處置過程環(huán)節(jié)多，涉及到的企業(yè)多且分散等特點，安全管理難度很大。如何保證危險廢物安全管理的各項規(guī)定和制度真正落實，是生態(tài)環(huán)境管理工作面臨的重要課題。相較于廢水廢氣管理，由于在線監(jiān)測系統(tǒng)的布設，生態(tài)環(huán)境部門對企業(yè)排放廢水、廢氣的管理有了“站崗的哨兵”，一旦超標，即時報警，便于及時快捷處理。但面對眾多企業(yè)每天產(chǎn)生的大量危險廢物，如果單純沿用傳統(tǒng)的管理辦法，顯然不能實現(xiàn)對危險廢物的全程安全管理，響水縣生態(tài)化工園區(qū)天嘉宜化工有限公司發(fā)生的特重大爆炸事故給我們敲響了警鐘。只有運用信息化和科技手段，才能解決好企業(yè)危險廢物安全管理的問題，保證企業(yè)在危險廢物安全管理中切實履行環(huán)保主體責任，保證園區(qū)真正履行屬地責任，共同落實好相關的法律法規(guī)。

2.2 逐一對應法律法規(guī)

做好危險廢物安全管理工作，首先要熟悉掌握國家、各地相關的法律法規(guī)和政策文件，做到依法依規(guī)管理，按章辦事。就南京市而言，《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》《江蘇省固體廢物污染環(huán)境防治條例》《南京市固體廢物污染環(huán)境防治條例》以及相關的政策性文件，是園區(qū)和所屬企業(yè)做好危險廢物安全管理的法律依據(jù)，要逐條梳理，一一對照，掃除盲區(qū)。從而避免管理缺失，克服存在漏洞。

2.3 搭建有效管理平臺

管理平臺是運用信息化科技手段做好危險廢物安全管理工作的主要載體。筆者認為，搭建這個管理平臺必須具備兩個條件：一要有能夠全程監(jiān)控的工具設備，二要能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進行分析并在偏離預設值時及時預警或報警。一開始曾考慮使用二維碼，很快發(fā)現(xiàn)二維碼難以實現(xiàn)全過程管理的要求。后改用RFID技術，滿足了管理的所有需求。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術更加成熟，而物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重要的一個支撐是 RFID技術[8]。RFID 技術指的是一種非接觸式無線通信技術，能夠?qū)⑿枰獋鬏數(shù)男畔⑦M行非接觸式傳送。國外許多文獻報道了射頻識別技術在各個領域中的應用，國內(nèi)也有相關應用，如煙草生產(chǎn)、運輸、零售環(huán)節(jié)[8]，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線[9]，物流倉儲[10～12]等，也有在危險廢物倉儲過程管理應用[13]。將RFID技術應用到危險廢物全過程管理中，這在危險廢物安全管理工作上是一個創(chuàng)新和突破。

RFID具有幾個特點：唯一性，全球唯一碼；低本性，一個噸袋危險廢物僅需一個RFID，成本在兩角錢以內(nèi)；易操性，可實現(xiàn)遠距離、單件、批量掃描、記錄信息，比二維碼更便捷；隱蔽性，體積小，與危險廢物混放在一起不易發(fā)現(xiàn)；溯源性，根據(jù)RFID記錄的數(shù)據(jù)，無論在何地均可溯源到其產(chǎn)生單位、運輸單位等信息；全程性，從危險廢物產(chǎn)生到消亡，可全過程跟蹤。

通常RFID采用PPS、PVC、樹脂、陶瓷等工業(yè)用材料作為外殼包裹，不易損壞，但是極端情況下是有可能損壞標簽的，例如遭遇外力壓迫超過了標簽承受力導致RFID損壞或者線圈斷裂等，高靜電或者高壓電也會對標簽造成不可修復的損毀，為預防極端情況的發(fā)生，平臺系統(tǒng)里設有每個節(jié)點掃卡過程，可以通過倉庫保管員入庫或出庫時、自身利用處置工段或委外處置單位接收時進行掃卡確認，及時判別RFID的信息缺失，發(fā)現(xiàn)RFID損壞后，可以及時植入新的RFID，并把原有RFID內(nèi)所關聯(lián)的各類信息與新的RFID進行綁定，合二為一，無論原有RFID是否損壞，均不會重復顯示。自身利用處置工段或委外利用處置單位接收時發(fā)現(xiàn)缺失RFID信息，應逐個進行掃卡發(fā)現(xiàn)具體的缺失單元，并進行稱重、危險廢物標簽信息等與原有RFID信息進行比對，梳理出原有RFID的相關信息，所有RFID在危險廢物利用處置時全部銷毀。

3 全過程安全管理危險廢物的架構

根據(jù)對危險廢物全過程安全管理的思路，筆者通過幾個月對固體廢物全過程管理的思考和研究，梳理出固體廢物產(chǎn)生、貯存、轉移、利用、處置等節(jié)點和任務，編制了固體廢物管理功能清單，并征求相關專家意見，搭構了平臺程序的框架。委托第三方機構聯(lián)合開發(fā)建設了危險廢物安全管理平臺。據(jù)此，園區(qū)組織相關企業(yè)開展試點，其中包括一家美國企業(yè)、一家德國企業(yè)和幾家國內(nèi)企業(yè)。從試點工作情況看，完全達到預期效果。

3.1 錄入相關信息

3.1.1 相關企業(yè)信息。組織企業(yè)按照環(huán)評文件、環(huán)評批復、固體廢物核查報告等相關內(nèi)容，如實準確填入企業(yè)基本信息，主要包括：危險廢物量與某種原料消耗量或產(chǎn)品產(chǎn)生量掛鉤，產(chǎn)生危險廢物的工段、種類、代碼等，貯存?zhèn)}庫的分類、分區(qū)情況，自身利用或處置危險廢物的能力、種類、代碼等，委外利用或處置的合同、委外單位證照、許可時間、許可危險廢物種類、代碼等，第三方運輸單位的證照、車輛、駕駛員信息等所有涉及全過程管理的所有內(nèi)容。

3.1.2 危險廢物產(chǎn)生信息。企業(yè)某工段產(chǎn)生危險廢物，這些工段包括化學品管理(化學品的內(nèi)外包裝袋等)、生產(chǎn)工序、污染防治、維修等工段和實驗、取樣檢測等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的危險廢物以及化工廢料、事故狀態(tài)廢料等。輸入時，先在帶有RFID射頻掃卡器、危險廢物全過程管理的APP程序中選擇相關產(chǎn)廢工段，通過掃卡器向RFID輸入相關信息(如一個工段有一個掃卡器，可鎖定工段專用)，企業(yè)的名稱、產(chǎn)廢工段以及對應產(chǎn)生的危險廢物種類、代碼、產(chǎn)生時間等相關信息全部輸入RFID之中，無需手工輸入。

3.1.3 危險廢物入庫信息。企業(yè)產(chǎn)生危險廢物入庫時，倉庫管理員在APP程序中選擇入庫，然后進行掃卡稱重，通過電子秤自動或手工錄入重量，數(shù)值自動輸入RFID，RFID內(nèi)信息內(nèi)容在原有的基礎上增加了重量，然后提醒倉庫管理員粘貼危險廢物標識，選擇原先指定的分類堆放區(qū)域貯存。

3.1.4 危險廢物出庫信息。倉庫管理員在APP上選擇出庫，并對危險廢物出庫稱重，自動或手動填入出庫重量。同時，倉庫管理員在APP上選擇去向，并通過手持機或大門固定掃卡器對出庫危險廢物進行批量掃卡，顯示出庫危險廢物種類、代碼及總量。出庫的危險廢物有兩種處置途徑：一種為本企業(yè)綜合利用或處置，另外一種是委外利用或處置。企業(yè)自身利用處置工段或委外利用處置單位在接收送來的危險廢物時，通過掃卡確認是否符合其處置的范圍和能力(包括危險廢物的種類、代碼以及數(shù)量)，此時RFID記錄新的位置，系統(tǒng)平臺里同時顯示其位置，在進入利用處置設施后，同時銷毀，所在工段人員在APP上進行點擊確認，顯示此危險廢物已經(jīng)得到利用或處置。

對外委利用或處置的危險廢物，在之前申報時，系統(tǒng)選擇的車輛、駕駛員及委外處置單位等信息均在APP上顯示。倉庫保管員確認后，對委外利用或處置危險廢物RFID進行掃描，所有車輛、駕駛員及委外處置單位等信息將寫入，并通過GPS定位確定車輛行駛路徑。

3.1.5 過程巡查信息。企業(yè)管理人員須定期開展巡查，及時發(fā)現(xiàn)危險廢物管理的問題。同時，系統(tǒng)也會提醒管理人員開展巡查工作。巡查人員通過手持機在每一個工段或庫房掃卡，即刻完成巡查任務。

3.2 設置預警報警

在系統(tǒng)平臺上，對危險廢物全生命周期若干個環(huán)節(jié)設立的幾十處預警報警項，通過對采集數(shù)據(jù)的分析比對進行預警報警，企業(yè)在報警后必須立即改正實施閉環(huán)，并在系統(tǒng)里顯示。出現(xiàn)下列10種情形，系統(tǒng)將自動報警。

(1)如產(chǎn)生的危險廢物與環(huán)評的種類和數(shù)量不一致，生產(chǎn)車間產(chǎn)生的危險廢物24小時之內(nèi)未入庫等(2)如產(chǎn)廢量超標(不足)，庫存超量存放，庫房危險廢物未分類進行堆放，存儲區(qū)域選擇錯誤和堆放錯誤等。(3)如危險廢物在倉庫里貯存超過超過90天。(4)本企業(yè)利用處置工段通過掃卡發(fā)現(xiàn)轉送來的危險廢物與環(huán)評中原危險廢物種類或代碼不相符合。(5)出庫危險廢物與入庫時的重量差別較大時。(6)本企業(yè)利用或處置工段在出庫后24小時未接收到。(7)本企業(yè)利用或處置總量接近全年處置能力時，系統(tǒng)提前預警。本企業(yè)利用處置超量，處置工段接受種類、代碼不符合。(8)轉移給無危險廢物處置能力、相關種類或處置能力的企業(yè)，超范圍運輸，危險廢物運營期限過期和危險廢物處置合同過期，運輸?；奋囕v不符合相關要求(過期未進行年檢等)，駕駛員不符合相關要求等，系統(tǒng)自動報警，并要求退回原倉庫進行閉環(huán)處理。(9)對外委利用或處置的危險廢物，如不符合原有指定線路、目的地不符合、運輸車輛未在預期的時間內(nèi)送達相關單位等。接收單位通過掃卡判別存在不能處置的危險廢物種類或代碼。(10)相關管理巡查人員未按照巡查頻次進行巡查，在巡查中發(fā)現(xiàn)點位存在危險廢物混放等情況。

3.3 遠程跟蹤管理

3.3.1 企業(yè)管理一圖覽

平臺里建立了二維地圖，集中展示園區(qū)內(nèi)所有企業(yè)的相關信息和危險廢物管理現(xiàn)狀，并顯示企業(yè)的分值情況。起始100分為滿分，出現(xiàn)報警扣分。共分為6類檔次，綠色為100分，藍色為90～99分，黃色為80～89分，橙色為70～79分，紅色為60～69分，黑色為小于60分。

3.3.2 位置查詢一目明

平臺里通過流程追蹤可以快速了解帶有RFID的危險廢物目前所處的位置，如產(chǎn)廢工段、倉庫、自身利用處置工段、運輸途中、委外接收單位等。園區(qū)管理部門或企業(yè)管理人員均可以通過平臺查詢企業(yè)使用情況以及RFID依附的危險廢物的位置。

3.3.3 數(shù)量統(tǒng)計一表清

通過統(tǒng)計，展示轄區(qū)內(nèi)總的危險廢物和固體廢物的產(chǎn)生量、利用處置量、轉移量等；每個企業(yè)每年、每月、每日的危險廢物情況。根據(jù)月統(tǒng)計數(shù)據(jù)，企業(yè)可以及時在江蘇省生態(tài)環(huán)境廳固體廢物動態(tài)管理系統(tǒng)里對應填報，也可以通過程序修改自動對接到省系統(tǒng)之中。

4 平臺應用試點及效果

園區(qū)在系統(tǒng)平臺建設完成后，安排了幾家開展危險廢物全過程管理的試點，其中包括一家美國企業(yè)、一家德國企業(yè)、幾家國內(nèi)企業(yè)。

試點企業(yè)按照相關要求如實填報了相關基本信息(包括產(chǎn)廢工段以及產(chǎn)廢量與某種原料或產(chǎn)品的相關性，貯存?zhèn)}庫及分區(qū)情況，自身利用處置能力范圍情況，委外處置單位經(jīng)營許可情況、第三方運輸單位資質(zhì)、駕駛員信息等)后，使用帶APP程序的RFID掃卡器，從產(chǎn)廢工段產(chǎn)生危廢開始，產(chǎn)廢信息輸入RFID，入庫貯存重量信息輸入，到自身利用處置以及委外處置比對確認是否符合利用處置的范圍及能力，通過全過程地運用對平臺進行了全面測試，平臺還通知企業(yè)管理人員及時巡查，并對出錯情況及時報警，督促企業(yè)立即整改閉環(huán)，除基本信息輸入需要時間外，其余基本不增加企業(yè)員工的工作量。

4.1 平臺試點案例分析

我們拿園區(qū)一家企業(yè)——圣萊科特化工(南京)有限公司的運行情況作為案例進行分析。圣萊科特化工(南京)有限公司是一家從事酚醛樹脂和甲醛項目類產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)，該企業(yè)共有4類危險廢物(廢包裝袋、污泥、油洗塔廢液、堿洗塔廢液)產(chǎn)生，危險廢物全部委外處置，通過平臺導出的數(shù)據(jù)，見表1，顯示了該企業(yè)帶有RFID的危險廢物目前所處位置，如危險危廢的入庫、委托處置等情況。

表1 圣萊科特化工(南京)有限公司危險廢物RFID追蹤統(tǒng)計表

表2為該企業(yè)從2020年1月1日至12月10日的統(tǒng)計報表情況，該企業(yè)目前共產(chǎn)生三類危險廢物，堿洗塔廢液目前未更換暫未產(chǎn)生，委外處置兩類危險廢物中廢包裝袋0.6 t，油洗塔廢液1.88 t，根據(jù)表1、表2數(shù)據(jù)顯示，這些危險廢物已經(jīng)安全送至第三方處置單位并完成處置，新增的廢包裝袋0.7 t，油洗塔廢液1.3 t未轉移，仍在危險廢物庫房內(nèi)。

表2 圣萊科特化工(南京)有限公司危險廢物管理統(tǒng)計表

4.2 平臺試點的成效

企業(yè)通過試點應用后，除了提出一些小細節(jié)優(yōu)化外，對平臺的設想及建設給予了支持和肯定，一是平臺自動統(tǒng)計每天的產(chǎn)生的危險廢物種類、代碼以及產(chǎn)廢量，二是可以及時了解產(chǎn)廢工段產(chǎn)生的危險廢物入庫情況，三是可以發(fā)現(xiàn)危險廢物貯存是否存在亂放、混放情況，四是對出現(xiàn)偏移情況進行報警，避免違法違規(guī)的行為發(fā)生。企業(yè)認為通過RFID植入，形成了覆蓋危險廢物產(chǎn)生、收集、貯存、轉移、運輸、利用、處置等全過程的監(jiān)管體系，給企業(yè)在危險廢物管理上多了一個“機器人”，多了一個信息化管控手段，完全實現(xiàn)了企業(yè)智能化管理的目標。目前此平臺正在全面推廣，不少園區(qū)也積極參與試點工作。

5 結論與建議

5.1 結論

全過程危險廢物安全監(jiān)管系統(tǒng)平臺把涉及危險廢物安全管理的相關法律、法規(guī)納入平臺之中，通過RFID(射頻識別)技術錄入相關信息，對危險廢物從產(chǎn)生、暫存、轉移、處置等過程實行信息化、智能化監(jiān)控，使生態(tài)環(huán)境部門和企業(yè)能夠一目了然，并能追蹤掌握相關危險廢物管理情況，及時準確統(tǒng)計分析各個時段企業(yè)危險廢物相關數(shù)據(jù)，實現(xiàn)過程管理出錯預警報警，非法傾倒危險廢物也能實現(xiàn)快速溯源，是名符其實的危險廢物安全管理“機器人”，也是生態(tài)環(huán)境安全監(jiān)管部門的好幫手，應用前景良好，必將在危險廢物安全監(jiān)管工作發(fā)揮更大的作用。

5.2 建議

5.2.1 企業(yè)應自覺履行和安全生產(chǎn)和環(huán)境保護主體責任，落實國家和地方危險廢物安全處置相關規(guī)定，結合園區(qū)有關要求，強化管理制度特別是危險化學品和危險廢物管理制度的建設，加快推進信息化、智能化管理。

5.2.2 園區(qū)尤其是化工園區(qū)一方面切實履行好屬地責任，加強危險化學品和危險廢物安全處置和管理，另一方面要督促企業(yè)嚴格依據(jù)法律發(fā)展生產(chǎn)。

5.2.3 建議國家全方位加大推廣危險廢物全過程平臺監(jiān)管體系，利用信息化手段監(jiān)控危險廢物全生命周期，形成危險廢物管理一盤棋，通過RFID地植入，快速溯源違法傾倒、丟棄違法的產(chǎn)生企業(yè)、運輸單位，震懾違法企業(yè)，減少危險廢物貯存、運輸、處置等安全風險。