危废处理处置技术发展概况1危险废物概论1.1危险废物定义根据《国家危险废物名录》的定义,危险废物为:具有下列情形之一的固体和液态废物,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;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,需要按照危险废物进行管理的。危险废物的特性图示如下:1.2危险废物产生和分类情况危废处理行业不隶属于某一行业领域,是一个跨行业、跨领域、跨地域,与其它行业相互交叉、相互渗透的综合性新兴行业。与公司业务密切相关的上下游行业包括医疗、电镀、冶金、石化、水务等各个国民生产行业,其关联性主要表现在上下游行业的相互贯穿,即上游行业同是下游行业,充分体现出危废处理行业的循环经济特征。危险废物的确定一般依据《危险废物名录》进行,目录中不包含但具有危险废物特性的废物需要按照《危险废物鉴别标准》等方法体系进行甄别和确定。国家2016年新颁布的《危险废物名录》共收录了46大类别和479种危险废物,另外废弃危险化学品属于《危险化学品目录》的都需要按危险废物进行管理和处置。1.3国内危险废物处置市场根据国家统计年鉴显示2011年后全国的危废年产生量位于3100万吨至3700万吨之间,随着国民经济的发展及工业化水平提升,全国危废年产量保持较为稳定增长的趋势。业内人士预测,我国逐渐趋严的政策、法规、标准将激发企业增加危废处理服务需求。预计,国内危废产生量按照年增长率12.0%计算,2016年的产生量将达4,850万吨,到2020年将为7,620万吨。据环保部固废与化学品管理中心估算,中国2014年危废实际产生量为1亿吨以上,尚有近7000万吨的危废没有纳入环境统计年鉴的统计口径,有数量如此庞大的危废游离于统计口径外主要是因为危废产生企业出于控制成本的考虑而对危废少报瞒报。同时,部分危废没有处置或者由不具备危废经营资质的企业处置。目前,在危废处置方面我国危废处置企业的处置能力还有很大的提升空间。《中国环境统计年鉴》数据显示,2014年全国危废产生量为3634万吨,另据《2015年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》数据,截至2014年,全国危险废物处置经营单位核准利用处置规模已达到4304万吨/年,实际利用量有993万吨,实际处置量有394万吨,实际利用和处置量合计仅为1387万吨,而大量的危废没有得到有效处置或者经过不正规企业处理而造成二次污染,同时还有大量的危废没有进入官方的统计口径。对于拥有危废经营资质的企业来说,市场存在着至少2000万吨每年的需求缺口。2006-2014年统计数据如下表。分析上表,从危废产业地域分布来看,危废处置产业的发展具有一定的地域性特征,根据《2015年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》,2014年全国危废产生量排名前十的省份依次为山东、湖南、江苏、浙江、广东、四川、河南、陕西、内蒙古、广西。在持有危废经营许可证的危废处置企业实际经规模排名方面,前十名依次为江苏、山东、广东、陕西、浙江、内蒙古、河南、湖南、安徽、辽宁。从中可以看出,江苏、山东、广东、浙江等部分省市呈现出“高产生量,高处置量”特点;同时部分省市呈现出“高产生,低处置”特点,危废处置需求较大。其中湖南危废产生量在全国排第二(275万吨),实际经营规模排到第七(50万吨),本省危废处置企业无法填补有225万的需求缺口;四川危废产生量在全国排第六(约115万吨),实际经营规模排到第十七(不足25万吨),本省危废处置企业要面对不低于90万的需求缺口。1.4国内危险废物处置企业现状我国危废处置行业市场集中度较低,市场较为分散,大部分企业处置能力较低,而且没有危废填埋厂这一类危废处置终端资源。2014年,我国拥有危废经营资质的企业共有1921家,绝大部分企业呈现规模小、资质较少、处置能力弱的特点。根据初步估算,从危废处置能力来看,大部分企业的年处置能力在5万吨以下,仅有东江环保一家危废年处置能超过100万吨,仅有4家企业危废年处置能力超过20万吨。以危废处置经营规模最大的江苏省为例,截至2016年2月,江苏省核准危废处置许可经营数量为10万吨以上的企业只有10家,占江苏省危废企业数量的百分之3.6%,而危废处置许可经营数量并不是危废实际处置量,一般企业的危废处置能力要大大低于许可的经营数量。很多危废处置企业没有危废填埋厂或者焚烧设施,只能对危废进行一定的预处置,危废的最终处置还得依靠其他企业。在危废处置行业中,东江环保、光大国际、威立雅中国、深圳市危废处理站等企业树立了自己行业龙头的地位,属于行业内第一梯队。这些企业进入危废处置行业较早,经过多年的发展已经具备一定的规模和产能优势,而且位于危废产生量较大的省份,地理位置优越、靠近市场,拥有稳定并且优质的客户资源。第一梯队内的公司危废处置许可种类较多、能够提供危废处置的一站式服务,大部分企业都掌握了一定的危废处置终端资源,如危废填埋场、焚烧厂等,部分还拥有一定的危废运输、收储能力,因此在抢占市场份额上较其他企业更具优势。其中,东江环保目前为危废处置行业的绝对龙头,2015年其危废处置能力为136万吨,远高于排名第二的光大国际(年危废处置量29.3万吨)。2危险废物处置技术危废治理大体思路可以分为危废的无害化、资源化和减量化三种。无害化的主要手段有固化、焚烧和填埋等处理;资源化则是提取危废中的金属资源进行再利用;减量化是通过适宜的手段减少和减小危险废物的数量和容积,既包括减少固体废物的产生量,也包括对固体废物进行处理利用。目前,我国危废治理的主要思路为危废的无害化和资源化,在减量化上的实践较少。危废处置的完整流程包括危废的运输、收储、分检、处置、处置后残留物质的处理(含填埋、焚烧、污水处理等)。针对危险废物名录收入的各类废物,“危险废物处置工程技术导则”中建议了相对应的适用处置技术,以安全填埋、焚烧处置、非焚烧处置三类进行划分,详见下表。2.1危险废物常规处置方法和技术危险废物处理方法,可分为收集运输、物理处理法、物理化学法、生物处置法、焚烧、填埋和综合利用等,其中许多方法与化工生产是通用的。危险废物的产生、收集、运输必须进行全过程监控,确保安全和可控。固体废物(废渣),常见的处理工艺包括:压实、破碎、分选、热处理(焚烧、热解)、固化或其他稳定化填埋、生物堆肥法和厌氧发酵法等。对于液态废物(废液),常见的处理工艺包括:沉降、气浮、压滤、离心、过滤、蒸馏、混凝、化学沉淀、酸碱中和、氧化还原、吸附与解吸、生物活性污泥法或厌氧消化法、离子交换、焚烧等。综合利用是指对危险废物中的可以利用部分通过技术处理进行重新回收和利用的处置方法,主要指可以再生利用的金属制品、贵重金属和溶剂类物质。2.2危险废物处置技术现状收集运输存储技术:危险废物的收集运输和存储有专门的行业管理规范“危险废物收集贮存运输技术规范HJ2025-2012”。实施过程中必须严格遵守规范,选择有资质的企业进行运输,同时按转移联单的规定全过程严格监控危险废物的转移过程。目前大部分企业都委托专业运输公司进行运输,少数企业拥有自己的运输队伍。废物产生单位、危废处置单位和环保监管单位的关系和工作程序如下:物料进场预处理方法:物料进场后需要分拣(含抽样检测)和包装封存,分类分拣后,按要求进入指定作业或存储区域。一般采用和建立电子或二维码管理系统,可以实现从源头到处置终点的全国过程监控,目前大部企业为登记管理,下一步可以借助物联网实现自动化管理。物理化学方法处置:危废处置厂设计物化车间,主要利用物理化学方法实现危险废物的无害化处置,一般针对乳化液、废酸、废碱、重金属废液等,目前是采用常规的物理化学方法处置,如化学沉淀、酸碱中和、氧化还原等。焚烧方法处置:目前国内许多危险废物处置系统基本上都采用传统的回转窑进行危废处理。其工艺也完全是按照传统的焚烧工艺流程进行设计,主要工艺流程为废物进料单元,回转窑,二燃室,液封卸料装置和空气污染控制装置等,主要工艺流程如下。焚烧系统框图焚烧工艺流程焚烧物料分类储存焚烧固体物料进料流程其他物料进料流程固化稳定化处置:固化是在危险废物中添加固化剂(固化材料)将其从流体或颗粒物形态转化成满足一定工程特性的不可流动的固体或形成紧密固体的过程,使其不需容器仍能保持处理后的外形。稳定化是在危险废物中通过加入不同的添加剂,以化学或物理的方式减少有害组分的毒性、溶解迁移性。最常用方法是通过降低有害物质的溶解性,减少因渗滤对环境的影响,药剂稳定化处理也是对重金属离子的稳定化和有机污染物的氧化解毒处理。为解决重金属废物和其他非金属危险废物对环境的污染问题,采用水泥固化为主药剂稳定化为辅的综合处理技术对其进行稳定化/固化处理,以达到其最终处置所需要求。需固化处理的含重金属、残渣类废物通过车辆运送到固化车间,倒入配料机的骨料仓,并经过卸料、计量和输送等过程进入混合搅拌机。水泥、粉煤灰药剂和水等物料按照实验所得的比例通过各自的输送系统送入搅拌机,连同废物料在混合搅拌槽内进行搅拌。其中水泥、粉煤灰和飞灰由螺旋输送机输送再秤量后进入固化搅拌机拌合料槽;固化用水、药剂通过泵计量送入搅拌机料槽。物料混合搅拌均匀后,开闸卸料,通过皮带输送机输送到砌块成型机成型。成型后的砌块体放入链板机的托板上,通过叉车送入养护厂房进行养护处理。养护凝硬后取样检测,合格品用叉车直接运至安全填埋场填埋,不合格品由养护厂房返回预处理间经破碎后重新处理。其他稳定化处置:除水泥固化稳定化技术外,还有一下几种可供选择的方法和技术。填埋处置:填埋是处置废物的一种陆地处置设施,它由若干个处置单元和构筑物组成,处置场有界限规定,主要包括废物预处理设施、废物填埋设施和渗滤液收集处理设施。填埋场应设预处理站,预处理站包括废物临时堆放、分捡破碎、减容减量处理、稳定化养护等设施。填埋场应对不相容性废物设置不同的填埋区,每区之间应设有隔离设施。但对于面积过小,难以分区的填埋场,对不相容性废物可分类用容器盛放后填埋,容器材料应与所有可能接触的物质相容,且不被腐蚀。填埋场所选用的材料应与所接触的废物相容,并考虑其抗腐蚀特性。填埋场的建设和运行管理需要按“危险废物填埋控制标准GB18598-2001”的相关规定进行。综合利用方法:是利用合理的处置技术,重新回收危险废物中的可用资源,进行综合利用。目前,在危险废物综合利用方面,除废矿物油以外尚缺乏相应的污染控制标准,难以实施有效监管,存在较大的环境风险。2.3危险废物处置新技术发展近几年,西方经济发达经济发展较为平稳,危险废物的产量相对稳定,大型处理处置设施的数量和处理能力浮动不大,因此,危险废物的处理处置方式在近期内不会有巨大浮动。由于各个国家人口,国土面积,危险废物的种类和产量不同,危险废物的处理处置方式区别很大。在美国、加拿大等北美国家,由于人口密度小,国土面积达,土地处置是最为主要的处置方式,而在英国、丹麦等欧洲国家,焚烧和填埋并重,在日本等国土面积小的国家,焚烧则是主要的处理处置方式。但这些国家有一个共同点,就是危险废物回收综合利用的比例都非常高,并且都是非常受到国家重视和大力提倡的方式。如英格兰和威尔士回收/再利用的比例达60%左右。焚烧工艺和流程不断得到改进,各种炉型、烟尘、尾气净化技术不断推陈出新,焚烧设备和工艺正越来越现代化和完善。焚烧处理过程中的能量回收越来越受到重视。如美国有50%的焚烧实现了能量回收。国外的等离子技术经过了较长时间的发展,技术成熟可靠,等离子技术处理危险废物已经得到了较为广泛的应用。安全填埋处置方法呈下降趋势,如英格兰和威尔士从1998年以来下降趋势明显,但是仍然是最主要的处理方法,占总处理量的39%。其中安全填埋处理的废物主要是建筑和爆破业废物或者一些废物热处理后的残留。美国的安全填埋数量只占4-5%。集成技术被普遍采用。现在国外的很多危险废物处理处置中心如瑞典的撒卡巴危险废物处理处置厂、加拿大阿尔伯特特殊废物处理中心中都普遍采用物理/化学、固化/稳定化、焚烧,安全填埋等主要的集成地处理处置工艺。很多国家是焚烧、填埋和回收综合利用并重。如