危险废物资源化利用路径探析

马海云

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830002）

所谓危险废物资源化利用，简单来说就是采用适合的技术工艺，在危险废物中回收有用的物质及资源，一方面实现了危险废物减量化、无害化的目的，防止二次污染及其对环境的威胁，另一方面促进了生产和生活系统的绿色循环连接，实现资源利用最大化。为此，相关人员应该明确危险废物的来源和常见类型，通过建立健全危险废物监管体系及科学应用回收处置危险废物工艺技术，不断强化危险废物资源化利用的能力，从而提高危险废物综合利用和安全处理的效率。

1 危险废物的来源及常见类型

1.1 生活源危险废物

危险废物种类繁多，来源具有多样性，其中生活源是危险废物的主要来源之一。生活源危险废物多见于日常生活用品，包括废弃的体温计、家用电器、含汞电池、日光灯等。这些生活废物大多具有腐蚀性、易燃性，含有毒物质或能够浸出有毒物质，将其混杂在居民区生活垃圾中随意丢弃，不但会危害生态环境，也会直接影响人体健康。

1.2 商业源危险废物

除生活源危险废物之外，商业活动产生的危险废物数量也在逐年增加。商业源危险废物主要和商业机构提供的服务有关，危险废物类型以化工合成物质为主，比如照相馆废弃的显影液和定影液、洗衣店的废弃溶剂、打印店的废弃油墨、汽车维修机构的废润滑油以及颜料商店的过期颜料和稀释剂等，这些废弃物都具有毒性和易燃性。虽然商业源的危险废物数量相对较少，但是同样会污染环境，是危险废物资源化利用关注的重点。

1.3 农业源危险废物

农业源危险废物主要来自农业生产过程中使用的除草剂、杀虫剂、农药包装废弃物等，其中农药类危废毒性非常高，异狄氏剂、毒杀芬、三氯苯氧乙酸等农药物质，可以通过吸入、皮肤接触等方式进入人体，危害人体健康；随意丢弃的农药包装废弃物，在土壤中很难降解，经过环境积累后，会影响植物吸收养分和水分，还可能成为有害生物的巢穴，动物误食后可能引发消化道疾病或死亡，造成长期的、深层次的生态环境问题。

1.4 工业源危险废物

随着人口增长及工业化、城市化进程的加快，工业生产过程中产生的危废数量及种类都在不断递增。工业源危险废物的来源主要包括化工业、机械制造业、金属冶炼工业、采矿工业、炼油工业等生产行业在生产过程中产生的电镀废渣、废有机溶剂、废乳化液、有色金属冶炼渣、废矿物油等，这些工业源危险废物通常具有毒性、易燃性、感染性以及较强的化学反应性。工业危废若处理和回收不当，会污染水源、土壤和大气环境，破坏生态平衡，影响动植物生存。

1.5 医疗源危险废物

医疗源危险废物主要是指医疗卫生机构产生的医疗废弃物，常见类型包括感染性、病理性、损伤性、药物性和化学性废物。其中感染性废物和病理性废物，如废弃血液、血清、人体组织、病理蜡块等，通常携带具有感染性的细菌和病毒，资源利用价值偏低，一般做焚烧处置；损伤性废物主要指医用锐器，如手术刀、载玻片、玻璃试管、医用针头等；药物性废物包括过期、淘汰以及被污染的医用药品，如一般性药物、过期的疫苗、细胞毒性药物等；化学性医疗危废具有毒性、腐蚀性、易燃易爆性，包括含汞的废弃血压计、温度计，医学影像、实验室的化学试剂及废弃化学消毒设备等，这些医疗源危险废物如果得不到妥善处置和利用，不仅会造成环境污染，还可能引发病毒传播，对人类造成危害。

2 危险废物的资源化利用路径

2.1 建立健全危险废物监管体系

想要实现对危险废物的资源化利用，必须立足当前的数字化背景，建立健全危险废物监管体系，统筹危险废物的存量和增量监管，利用互联网、物联网、大数据、5G等先进技术，建成经济适用、集约高效、绿色智能的数字化监管体系，从而为长效的危险废物资源化利用奠定基础。

首先，在建设危险废物数字化监管网络时，应该引入和推广“危险废物在线”、“一般工业危废在线”等智能闭环监管系统，对危险废物产生、处置、回收利用实施全流程的溯源和监管；其次，在推进危险废物全过程智能化管理平台建设时，应该采用视频联网的智能监控手段，建立相关的智能监测预警分析应用模型，在危险废物的主要来源和场所推广智能监控系统，鼓励工业企业、医疗机构引进大数据信息技术、物联网设备，应用危险废物收集、分析、转运、处置、服务五位一体的信息化管理系统，系统与危废监管网络对接，从而实时获取最真实的危险废物存量和增量数据；最后，在完善危险废物监管体系时，还应该增设危废企业数字化台账以及危废信息预警机制，详细记录相关企业、单位的危废产生量、处置和利用数据信息，对危险废物排放达不到安全标准的企业或单位，系统会自动发出预警提醒。通过对危险废物监管体系的建设和完善，达到精密智控和整体智治的目的，为危险废物资源化利用创造先决条件[1]。

2.2 废有机溶剂的资源化回收

废有机溶剂是常见的危险废物类型之一，主要来自化工、涂料、制药等行业，有机溶剂在生产、配制、使用等环节都会产生危险废物，废有机溶剂具有分子量小、挥发性强、脂溶性等特点，其中含有多种卤代烃、多环芳烃等有害物质。针对废有机溶剂的处理，早期一般采用焚烧法，但是焚烧不可避免会产生废气，造成二次污染。目前，废有机溶剂的资源化利用路径主要以回收处理为主，通过采用催化氧化、精馏、萃取等技术工艺，回收废有机溶剂中的有用物质。

首先，以蒸馏法再生废有机溶剂包括简单蒸馏法和精馏法。简单蒸馏法也称常压蒸馏，相关人员需分析废有机溶剂中的杂质成分，综合考虑废有机溶剂处理量、pH值、电导率等指标，将废有机溶液分批加入蒸馏釜，按配比掺入酸碱中和剂，在外压恒定的条件下加热废有机溶液至沸腾，将蒸馏出的有机溶剂蒸汽引入冷凝器中冷凝成产品，分批加入再生有机溶剂储槽，以达到废有机溶剂资源化再生的目的。精馏法是在简单蒸馏的基础上，根据有机溶剂物料的具体情况，将物料加入精馏-分子筛膜耦合分离及脱水系统，经过后级精制精馏塔的提纯分离后，得到能够循环利用的有机溶剂制品[2]。再者，针对沸点较高、具有热敏性的废有机溶剂物料，实施资源化利用时还可以采用薄膜蒸发技术，将废有机溶剂加入降膜蒸发器，使溶剂通过管壳式蒸发器、盘管式换热器、疏水阀、冷凝器、压缩机，可再生处理丙酮、异丙酮、甲苯等多种废有机溶剂，从而集约能源、保护环境。

2.3 废矿物油的资源化处置

废矿物油是指从石油、煤炭、油页岩中提取和精炼，通过后期加工和使用，使其原有的物理和化学性能发生改变的废弃矿物油[3]。废矿物油不能在生产中继续使用，其成分主要有C15-C36的烷烃、多环芳烃、苯系物和酚类，能够渗透到土壤深层，污染土壤和浅层地下水。早期废矿物油处置回收主要采用蒸馏-硫酸-白土精制工艺，这种技术在处理过程中容易产生二次污染。

目前针对废矿物油资源化利用较为科学的技术工艺有酸-白土精制技术、蒸馏-萃取-白土精制技术、蒸馏-溶剂精制-加氢精制技术以及脱金属-固定床加氢精制技术等。其中蒸馏-溶剂精制-加氢精制技术，是资源化处理废矿物油过程中对环境危害性最小的技术，不存在酸渣处理和二次污染问题。工艺实施方法是将废矿物油物料加入蒸馏设备，把物料中的水分和氢组分通过常压蒸馏去除；然后进行第一次丙烷抽提，去除物料中的油泥、氧化物以及部分添加剂；对物料实施减压蒸馏后，再进行第二次丙烷抽提，去除物料中残留的添加剂；最后对物料进行加氢精制，得到合格的矿物油产品。运用蒸馏-溶剂精制-加氢精制技术资源化处理废矿物油，对工艺水平、操作条件要求较高，但再生油品质量优于其他工艺油品，适宜在废矿物油资源化利用领域大力推广[4]。

2.4 工业废渣的资源化利用

工业废渣是常见的工业源危险废物，一般指工业生产过程中产生的固体废物，以冶金、能源、采矿、化工等行业排放量最多，比如冶金渣、电石渣、粉煤灰、煤矸石、钢渣等。堆存工业废渣会占用土地资源，排入水域则会给环境造成危害，淤塞河道、危害生态平衡等。工业废渣的危险废物资源化利用路径非常多，根据工业废渣的具体种类和特点，通过工艺加工，可以使之再生为工业生产原料、治理工业污染的原料等，从而实现“变废为宝”、“以废治废”的资源化利用目标。

例如，在利用工业废渣电石渣时，可以采用干燥蒸发技术对电石渣进行加工，将其再生为工业氢氧化钙、酸性废水废液中和剂、脱硫剂等产品，这些产品可以循环利用于烟气脱硫、钢铁和污水处理等行业。再如，在资源化利用高炉渣、粉煤灰等工业危险废物时，可以采用碱性硫酸盐，将其制成膨胀矿渣珠、铝硅酸盐玻璃微珠等，用于取代膨胀矿渣、人造轻集料以及保温耐火材料砖的原料等；颗粒较细、质量均匀的粉煤灰，还可以用于配制高强度混凝土、加气混凝土、海工混凝土和新型墙体材料[5]。

此外，工业废渣煤矸石可以结合矸石中的煤炭回收，利用煤矸石中含有的少量有机质，将煤矸石加入沸腾炉做供暖和发电原料，利用后的灰渣可作为水泥生产和建筑材料；未经燃烧的煤矸石还可以应用于配料制砖，在制砖生产中，煤矸石中的有机物会自燃，进而节约制砖所用的原料煤，从而实现工业废渣在土木工程和建筑领域的综合资源化利用。

2.5 贵金属污泥的资源化回收

贵金属污泥是工业源和商业源产出的危险废物，包括商业经营、医疗卫生行业产生的废水废料，以及金属冶炼行业排放的工业生产污泥。贵金属污泥中不仅含有重金属、碱金属和碱土金属，还含有稀土元素和贵金属，回收利用价值和经济价值十分可观。贵金属污泥的资源化利用路径主要是采用电解工艺、吸附法和火法回收。例如，在回收废催化剂污泥时，就可以采用吸附法，先对含有贵金属的废催化剂污泥进行预处理，在污泥中加入酸和氧化剂，使废催化剂污泥分解、溶出贵金属物质，预处理氧化剂可使用双氧水、次氯酸钠、盐酸等。吸附步骤在常温常压条件下进行，将预处理后的污泥物料液体，自上而下注入装有吸附剂的吸附柱内，吸附剂可采用椰壳活性炭、焦炭、硅藻土、离子交换树脂等；吸附贵金属后，不含贵金属的液体自下部流出；待吸附剂饱和后，将吸附剂取出，先在1 000 ℃下煅烧，再使用王水溶解，最后用锌还原成纯贵金属粉。还原后的贵金属材料熔点高，抗酸碱、耐腐蚀性都非常强，可以应用于电气、电子设备、航空航天、高温仪表设备的生产加工。而通过对贵金属污泥的资源化利用，减轻污泥进入环境的风险，发挥危险废物的回收和经济潜力[6]。

2.6 废电池的资源化利用

废旧电池主要有一次性电池、充电电池和铅酸蓄电池，其中含有汞、铅、铬、镍、银、锂、锌等有害物质，废电池和生活垃圾混放、填埋，会泄露大量重金属物质，污染土壤和地下水。针对废电池的资源化利用，主要是采用溶解、萃取、沉淀、电解等技术工艺，分类回收废电池中有价值的材料，同时对没有利用价值的废电池物质进行无害化处理，同步实现回收资源、保护环境的目标。例如，在资源化利用废旧锂电池时，应先对废电池进行预处理，包括放电、拆解，以及处理拆解过程中产生的有毒有害物质。其中放电采用机械破碎法，集中收集废电池拆解产生的残留电解液；破碎后的隔膜可直接作为产品回收，除隔膜之外的材料使用盐酸浸出阳极材料，在约100 ℃的条件下以碳酸盐形式沉淀回收锂；用溶剂萃取锂中的钴、铜、铝等，从而获得优质的金属原材料。

2.7 废日光灯的资源化处理

日光灯在生产制造过程中使用的各种金属材料如纯碱、硼砂、红丹等物质，都具有较高的资源化利用价值。废日光灯属于危险废物，在丢弃、填埋后容易破碎，其含有的汞和其他化合物会在土壤中沉积，引发土壤和地下水的重金属污染。针对废日光灯的资源化利用，可以采用超声辅助解吸、沉淀、混凝、吸附、稀土浸出、煅烧等技术工艺，得到各种金属材料和稀土氧化物。具体处理流程是集中回收废日光灯进行清洗、液下破碎和超声辅助解吸，分解出灯头、含汞废水和灯管碎片；灯头分离成铝、导线、玻璃和塑料；含汞废水通过沉淀、混凝、吸附等工艺做无害化处理；灯管碎片中的荧光粉，经稀土浸出、沉淀和煅烧得到稀土荧光粉，从而资源化利用日光灯危废，弥补经济和工业发展中的资源物质缺口。

3 结语

综上所述，危险废物的常见来源包括生活源、商业源、农业源、工业源和医疗源，危险废物中含有的有毒有害物质对环境的破坏性非常强，同时也蕴藏多种有价值的材料，实现危废资源化利用能够获得客观的经济和环保效益。为此，相关部门和人员应该建立健全危险废物监管体系，为危废有效处理利用创造先决条件，采用先进工艺技术对废有机溶剂、废矿物油、工业废渣、贵金属污泥、废电池、废日光灯等危险废物，进行资源化利用和无害化处置，从而防治危废污染，提高资源再生和绿色发展能力。