钢铁高温窑炉协同处置危险废物探讨

张 垒，赵春辉，林 义，刘尚超，魏 琨

（1.武汉钢铁有限公司；2.国家硅钢工程技术研究中心，武汉 430080）

根据《国家危险废物名录》（2016 版）规定，具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的及不排除具有危险特性，可能对环境或者人体健康造成有害影响的固废或液废均按危废管理。据推测，2019年，我国危险废物产生量将超过1 亿t，而全国危险危废经营单位核准经营规模不到7 000 万t。由此可见，仍有大量危险废物尚未得到有效处置。钢铁工业作为典型的流程制造业，生产过程中也伴随着大量的工业危险废物产生，例如，废矿物油（HW08）、废乳化液（HW09）、焦油渣（HW11）、废油桶（HW12）、废树脂（HW13）、表面处理废物（油泥、酸碱泥等，HW17）、含铬污泥（HW21）、含锌污泥（HW23）和废酸（HW34）等。随着我国钢铁工业节能减排、清洁生产与绿色制造的深入推进，钢铁工业受资源、能源和环境的制约越来越明显。因此，有效利用钢铁工业中种类多、规模大、环保设施齐全的冶金高温窑炉协同处置危险废物，不仅能缓解我国危险废物处置能力不足的现状，还可以缓解钢铁工业面临的资源约束和环境压力，对我国钢铁工业落实绿色发展，推动生态文明建设具有重要意义[1]。

1 钢铁企业高温窑炉协同处置危废国内外现状

国外，20世纪90年代，新日本制铁公司就开始利用焦炉协同处置焦油渣等副产品，该技术充分利用现有成熟的焦化设备系统高温炭化处理焦油渣等炼焦副产物，使其分解成焦炭、焦油和煤气，实现资源化利用和无害化处理[2]。另外，国内钢铁企业践行清洁生产、绿色发展理念，制定“固废不出厂”行动计划，通过将企业内产生的危险废物与原料结合，组织科研攻关，利用自身高温冶金窑炉优势对危险废物进行焚烧或热解解毒，实现了危险废物的减量化、无害化和资源化利用。

对于轧钢含油污泥难处置的问题，李建等开展焦炉协同处置轧钢含油污泥的基础研究[3]。其间利用焦炉炭化室高温特性，将油泥中裂解气进行煤气系统回收，增加煤气热值，残渣随焦炭进入高炉实现轧钢油泥的综合利用。对于焦油渣、焦化生化污泥，陈永军等利用焦化固废（焦油渣、污泥）作为黏结剂生产型煤，并以一定比例配入焦炉炼焦，实现固废利用的同时提高焦炭质量，节省处理成本[4]。对冷轧含铬污泥，张垒等通过烧结炼铁规模化试验发现，铬泥配入比例低于0.05%，对烧结工况、烧结产品和炼铁工序环保无显著影响；由铬平衡分析得出，含铬污泥中铬元素通过烧结矿流向铁水[5]。对于用后废油漆涂料桶处置难题，刘剑平等开展了转炉焚烧处置废油漆涂料桶研究，利用转炉高温、处置量大和转炉烟气和快速冷却及净化系统，彻底将有机物分解，处置过程中各项污染物排放指标均达到国家相关标准，同时铁质油漆涂料桶经融化后可作为废钢原料的适当补充[6]。对于轧钢废油问题，杨猛等通过增设一套废油燃烧系统，将回收的废油用作热电厂锅炉的燃料，达到节能降耗的目的[7]。

2 钢铁企业利用高温窑炉协同处置危废存在的主要问题

国家为鼓励企业开展清洁生产活动，推动企业绿色循环低碳发展，相继出台《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《循环发展引领行动》等一系列利好政策来引导和完善资源循环利用，从而不断推动企业循环经济和生态化发展。但主要基于缺少类似《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》（HJ 662—2013）、《水泥窑协同处置固体废物污染物控制标准》（GB 30485—2013）、《水泥窑协同处置危险废物经营许可证审查指南》等技术规范、标准和细则，各地区钢铁企业对如何合法合规处置内部产生的危险废物，甚至社会部分危险废物无法可依，这也导致各省市钢铁企业开展内部危险废物减量化、无害化处置进度不一。

3 钢铁企业利用冶金窑炉协同处置危险废物的思考与建议

钢铁工业生产流程长、工序多，它涉及焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢工序和制备电厂等辅助系统。钢铁生产伴随着物质流运行，能量流在高温窑炉（1 200～1 700℃）中相互作用，反应过程中存在消纳和处理废弃物并使之无害化、资源化、能源化的可能性[8]。与危险废物焚烧炉、水泥窑炉相比，钢铁企业高温冶金窑炉同样具备协同处置危险废物的工艺特征，体现在高温（1 200～1 700℃）、还原（高炉）氧化（转炉）氛围、高碱性环境和完备的环保设施等[9]。与外委处置相比，钢铁企业利用自身高温窑炉协同处置成本比市场价低1/2以上，且处置品种多（如焦油渣、铬渣、酸碱泥、废树脂、废油漆涂料桶、废油、油泥等）、规模大、适用性强和环境风险可控，生产安全，污染物排放达标。基于此，钢铁企业高温窑炉协同处置危险废物必须达到《危险废物经营许可证管理办法》中的有关许可条件，因此笔者提出以下建议。

一是建议政府相关部门推进落实利用钢铁高温炉窑协同处置危险废物的相关政策和法律，以规范和引导钢铁企业合法合规处置危险废物，推动企业绿色循环低碳发展。二是建议政府部门开展钢铁高温窑炉协同处置危险废物的试点示范，选择具备一定条件和基础的钢铁企业开展协同处置危险废物试点工作，优先选择企业内部危险废物在相关工序协同处置，并在环保管理部门支持协调下，通过组织专家论证和进行第三方环保监测，确保生产安全，环境风险可控，并逐步在行业内推广。