邓娟,唐敏,李映廷
(重庆市生态环境监测中心,重庆 401147)
我国经济的迅猛发展及民众生活质量的显著改善,导致危险废物产生量大大增加,对生态环境造成日趋严重且不可逆的污染。危险废物的妥善处理与处置事关社会经济的可持续发展,高效处理处置日益增多的危险废物是亟待解决的难题。因此,探索危险废物的处理处置现状有助于尽可能做到变废为宝,有助于对危险废物更好地综合利用,有助于更好地服务于危险废物的管理。
危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者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的固体废物[1]。危险废物种类多,成分复杂,目前我国将危险废物分为46个大类共471种[2]。危险废物因具有毒性、腐蚀性、易燃性、感染性或者反应性,对大气环境、水环境、土壤环境存在长期的、滞后的及潜在的危害[3],严重威胁人类身体健康。
危险废物按产生来源的不同,可以分为工业来源和社会来源两大类;按性质的不同,又可分为有机、无机、油类以及其他有害废物等。目前46大类危险废物中,废碱、酸、无机氧化物、无机氰化物和含铜废弃物5种类别的产生量已占到产生总量的55%以上。危险废物需要按照就近原则进行资源化、减量化、无害化处理处置。
2018年,我国危险废物产生总量达6 936.89万t[4],近两年来危险废物产生量基本以30%左右的速度在增长。其中,200个大、中城市工业危险废物2018年产生量达4 643.0万t,综合利用量2 367.3万t,处置量2 482.5万t,贮存量562.4万t,占比分别为43.7%、45.9%和10.4%。其中,部分城市对历史堆存的危险废物进行了有效地利用和处置。工业危险废物产生量位于前3位的省份是江苏、内蒙古、山东,200个大、中城市中工业危险废物产生量居前5位的城市是烟台市、苏州市、攀枝花市、吉林市、赤峰市。医疗废物2018年产生量81.7万t,处置量81.6万t,妥善处置率近100%。200个大、中城市医疗废物产生量排在前3位的省是广东、浙江、江苏,居前5位的城市是上海市、北京市、杭州市、广州市和重庆市。
我国危险废物监管制度日趋严格,生态环境部2019年最新印发了《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》,意见中明确提出:到2025年年底,要建立健全“源头严防、过程严管、后果严惩”的危险废物环境监管体系;也提出全国及各省(区、市)危险废物利用处置能力要与实际需求基本匹配,且布局合理;有效遏制危险废物非法转移倾倒案件的高发态势;显著提升危险废物环境风险防范能力。“无废城市”建设取得一定成效。
危险废物处置企业逐年壮大,2018年全国颁发危险废物经营许可证数量相比2006年增长265%,全国各省(区、市)颁发的危险废物经营许可证共计3 220份,持证单位共计3 091家。
危险废物的减量控制遵循“避免产生、综合利用、妥善处理”的“3C”原则,注重产生源头治理,减少产生量,重视危险废弃物的循环再利用,提高综合利用率,对于最终不能再利用的部分,采取无害化处置技术,让其得到最终的安全妥善处置[5]。危险废物的处理处置分为综合利用的处理技术和最终的处置技术。
危险废物的处理目的是改变其物理化学性质,以便于综合再利用,达到无害化是其最理想的状态。处理方式主要分为物理、化学、生物以及固化处理等多种方式。废有机溶剂、废矿物油、废金属及电子电器产品等回收利用是我国目前危险废物综合利用的主要途径。废有机溶剂和废矿物油的回收途径主要集中在蒸馏、过滤、冷却等方式,废金属的回收途径主要集中在酸碱中和、氧化还原、沉淀分离、焚烧分离、浓缩结晶等方式,废电子电器产品的回收途径主要集中在拆解、破碎、电选、磁选等方式。危险废物在综合利用的过程中,其对环境的二次污染需严格防治,不可忽视。通过综合利用处理,回收利用的金属、有机溶剂、矿物油等已成为市场供给的重要部分。西方发达国家危废综合利用的能力已经达到较高水平,我国危险废物的综合利用能力目前和西方发达国家相比还存在较大的差距。
危险废弃物的末端处置技术主要包括预处理技术及最终处置技术。
3.2.1预处理技术
危险废物预处理是指在最终处置之前采用化学、物理、生物等方法来改变其化学、物理或生物等特性,减小体积并降低毒性。目前常用的危险废物预处理技术对比见表1。
表1 危险废物预处理技术对比
3.2.2末端处置技术
危险废物最终处置技术主要有安全填埋、安全焚烧、水泥窑协同处置技术3类[6]。
(1)安全填埋技术
安全填埋是把危险废物平铺后进行掩埋并在上面覆盖土壤。危险废物进行填埋前必须根据不同废物的化学、物理寄生物性质进行稳定及固化处理,尽量减少有害废物的浸出。填埋技术是国内外广泛用于危险废物处理的一种技术,具有适用面广、成本较低、处置固废量大、操作管理较简单、技术成熟等优点[7]。填埋方法也有伴随的环境问题出现,被填埋废物与水等物质发生物理化学作用后产生的渗滤液若不能得到收集和处理,将对地下水、土壤造成严重污染。另外,填埋法还存在占用土地量大、新建填埋场选址困难等缺点。
(2)安全焚烧技术
安全焚烧是一种实现危险废物无害化、减量化最快捷有效的技术,是指可燃性废弃物在有氧的高温炉中充分氧化分解的处理方法。采用焚烧技术可有效地分解有毒物质的化学结构,减少或消除废物中的有毒有害物质,使废物的体积减少80%~95%,并且在焚烧过程中还可以进行能源回收[8-9]。焚烧炉有流化床焚烧炉、多层焚烧炉、热解焚烧炉、旋转焚烧炉、液体喷射焚烧炉等炉型,催化焚烧、富氧焚烧、高温热解等方法还可以提高有毒有害有机物分解效率。焚烧过程中的污染防治非常重要,必须采取优化焚烧参数等控制手段来防止产生二噁英等污染物的二次污染。目前我国大规模应用焚烧技术不太经济,这是因为我国危险废物的有机物含量普遍偏低。
焚烧技术主要用于处置废油类、溶剂、橡胶、皮革、塑料、制药废物、医院废物、含酚有机物等毒性较大及热值较高的危险废物,易爆废物则不宜进行焚烧处置。
(3)水泥窑协同处置技术
利用水泥窑协同处置废弃物是近年来水泥行业提出的一条新的废弃物处理方法[10],是水泥工业绿色升级的重要方向。该技术是指将满足入窑要求的危险废物投入水泥窑,在进行水泥熟料生产的同时实现对危险废物的无害化处置[11]。欧美各国、日本等已经有近50年利用水泥窑协同处置危险废物的经验。2018年我国水泥窑协同处置在焚烧类危险废物处置量中占比高达45%。水泥窑协同处置具有温度高、燃烧状态稳定、焚烧停留时间长、有效防止大气污染、能固化重金属元素等特点,能实现危险废物的减量化、无害化处置[11]。水泥窑协同处置危险废物对设备的适应性与安全性的要求均很高,并且对处理过程中可能出现的危险情况及物料的复杂性均应充分考虑。
图1 水泥窑协同处置危险废物工艺示意图Fig.1 Schematic diagram of coprocessing technologies of waste in cement kiln
综上,安全填埋技术不是危险废物处置的最佳选择,应当大力推行协同处置的综合利用方法,也就是通过水泥窑及其他工业窑炉等对危险废物进行协同焚烧处置。将来我国将进一步提高危险废物的综合利用比例,逐渐减少危险废物安全填埋的处置方式。
国家对危险废物的环境监管及处理处置提出了更高的要求,如党的“十九大”提出要“加强固体废弃物和垃圾处置”,国家《“十三五”生态环境保护规划》与《土壤污染防治行动计划》提出“提高危险废物处置水平”“加强工业废物处理处置”的要求,全国人大开展的固体废物污染环境防治法执法检查要求“着力加强危险废物处置工作,坚决守住安全底线”。
目前我国危险废物处理处置还存在以下问题:
1)收运、贮存、转运体系不完善。小微企业危废久堆不运的现象十分普遍,部分危险废物经营单位对小微企业的收运意愿不强。非工业源危险废物(废铅酸蓄电池、废矿物油等)散而小,收运体系管理难度大。
2)经营单位管理水平不足。企业管理水平、从业人员素质、技术力量、规模化效益等还不能满足相关要求。
3)利用处置能力与需求不匹配。有价危险废物利用能力过剩,焚烧和填埋等最终集中处置能力保障不足、危险废物集中处置能力缺口大,大宗危险废物、国家危险废物名录中新增的危险废物等尚无稳定的资源化利用处置方式。
4)环境风险和环境安全隐患大。危险废物源点多面广、管理难度大,其分类、贮存、转移、利用、处置等环节的环境风险仍较高。现有危险废物集中处置设施的处置方式、污染防治及稳定运营等方面任需改进提升。
5)龙头企业市场占有率低。危险废物处置行业呈现“小、散、弱”等特征,全国危险废物经营单位核准经营规模(包括收集、利用、贮存和处置)远远超过实际经营规模。
6)地区发展不平衡。全国各地危险废物处置收费制度、设施建设能力差异较大,危险废物跨区域转移难。
(1)完善危险废物收集、贮存、转运体系
推动危险废物分类收集专业化、规模化及园区化,推进现有危险废物收集贮存规范化管理,积极稳妥发展分类、收集、贮存和预处理服务。完善非工业源危险废物分类收集、贮存、转运体系,积极探索开展废铅蓄电池与机动车维修行业废矿物油的收集、贮存、转运体系建设。完善医疗废物收运体系,保证医疗废物全部集中无害化处置。
(2)提升危险废物利用、处置技术和危废处理处置单位运营水平
为减轻危险废物末端处置压力,提高资源化利用水平,协调推动有价危险废物资源化利用设施建设。提高现有危废处理处置单位的运营水平,加大技术创新力度与改造力度,引进国内外成熟、先进的危险废物集中处置技术、设施及运营经验,新的集中处置设施建设应高标准进行,引导危险废物安全填埋、焚烧等集中处置企业规模化发展。减少危险废物填埋量,可焚烧处置或可利用的危险废物禁止进入填埋场。提高危废处理处置企业管理运营水平、加强人员技术及素质培养。
(3)强化危险废物环境监管能力
创新监管手段和机制,建立健全覆盖危险废物产生与处置等全过程的监管体系。提高危险废物鉴别、监测能力以及应急处置能力,完善危险废物应急处置区域协调合作机制,鼓励企业参与危险废物应急处置工作。推进危险废物监管机构建设,提高危险废物精细化与规范化管理水平,建立健全危险废物信息化管理系统并实现与国家固体废物管理信息系统联网,做到地方和国家信息互联互通。
(4)加强危险废物处置设施建设
鼓励企业进行危险废物处置设施建设,淘汰不良技术与设施,提升和新建部分设施,尽快实现危险废物的需处置量与处置能力完全匹配。
(5)培育危险废物利用、处置龙头企业
加强国家之间、校地之间、校企之间的技术转移与成果转化,促进危险废物处理利用行业发展,培育一批危险废物利用、处置的龙头企业。
(6)促进危险废物集中处置设施资源统筹调配
进一步建立健全危险废物处理处置的相关标准及制度,加强全国各地特别是处理能力薄弱地区的危险废物处置能力建设,鼓励支持危险废物产生量小的地区依托相邻地区跨区域联合建设,减少危险废物长距离跨区域转移的风险。
危险废物的污染防治应当大力推行无废生产及低废清洁生产技术,改进生产工艺,从源头上减少或杜绝危险废弃物的产生;提高危险废物资源化再利用的工艺技术,加大回收综合利用率。将无害化处置方式逐渐从“填埋”转向“焚烧”,并做好二次污染的防治。通过采取相应措施完善危险废物分类、收集、贮存、转运体系,提升危险废物利用、处置技术和危废处理处置单位运营水平,强化危险废物环境监管能力,加强危险废物处置设施建设,培育危险废物利用、处置龙头企业,促进危险废物集中处置设施资源统筹调配,切实解决危险废物处理处置所面临的问题。