危險廢物處置技術工藝應用及前景

謝壽勇

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隨著國民經濟快速發展和現代工業化水平的不斷提升，對如煤炭、鋼材等不可再生資源消耗量加大，加之工業生產中附帶的硫化物、廢渣等危險廢物也隨之增多。據我國環保部門權威數據顯示，2018年我國危險廢物產量總數高達6 936.89萬噸，并逐年呈現持續增長態勢。若不能妥善控制危險廢物產出、處理及其存儲，會導致環境污染、資源消耗大、工業產能下降而直接影響到現代工業發展。為實現資源可持續發展，構建節約型社會，需重視環保技術在危險廢物治理中的推廣及運用，以循環發展為理念，以生態文明建設為目的，綜合對危險廢物進行處置轉化，確保危險廢物的年產量與年綜合利用量、年處置量持平，以實現危險廢物處理轉化率接近100%。

1 危險廢物簡介

《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》和《國家危險廢物名錄》規定，危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據國家規定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的固體廢物（也包括液態廢物）。具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性或者感染性等一種或者幾種危險特性的；或者不排除具有危險特性，可能對環境或者人體健康造成有害影響的都涵蓋在危險廢物名錄內。目前，危險廢物目錄分為醫療廢物、含鉻廢物、無機氰化物廢物等46個廢物類別479種，其中無機氧化物、廢酸、廢堿、含銅廢物、無機氰化物廢物5個類別的危險廢物產量占全部危險廢物總產量的55%以上。危險廢物對環境與人體健康的危害性和逐年增長的危險廢物產量，危險廢物科學化、高效化處置轉化已是環保產業的重中之重[1]。

2 危險廢物危害性及現狀

危險廢物危險性體現在以下3個方面。（1）資源浪費。危險廢物產出源自工業生產、醫療器械、工程建設等各行各業對資源利用后的伴隨產物，如特殊鋼生產中的廢渣、變質廢棄藥品、廢舊建筑鋼材等，導致危險廢物產出勢必造成資源浪費。（2）環境污染，破壞生態。因危險廢物常以掩埋、焚燒等粗獷方式處理，會對土壤、空氣和水資源造成污染，嚴重時會破壞生態環境。（3）危害人體健康。如果土壤、空氣和水資源遭到危險廢物的污染，未知危險源會通過呼吸、食物飲食和飲水進入人體內，導致人體代謝紊亂和生命系統穩定性遭到破壞，患上如敗血病、肺結核等疾病，危害人體健康。

因危險廢物的危害性大、涉及面廣，我國各級政府、生態環保部門等愈發重視危險廢物監管，其相關監管制度日趨嚴格。隨著國家政策對危險廢物監管的約束及各地政府對危險廢物處理重視程度的不斷提升，危險廢物處置量顯著增加，并推進“無廢城市”的建設試點工作開展，持續推進危險廢物源頭減量和資源化利用，最大限度減少填埋量，有效遏制危險廢物對城市發展的不利影響。根據生態環境部2018年發布的《全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報》數據顯示，200個大、中城市工業危險廢物產生量達4 643萬噸，實際收集和利用處置量為2 697萬噸，占比約為58.1%，顯著提升對危險廢物進行有效利用處置的能力[2]。

3 危險廢物處置技術工藝

危險廢物處置一般采取物理、化學、生物、生化或物化等綜合利用處理技術來改變危險廢物的物理、化學特性使其便于運輸、存儲、無害化、再利用的過程。其目的是危險廢物處置的無害化、資源再利用，同時對危險廢物產生源頭進行嚴控，減少其產量，最終達到危險廢物處置的“避免產生、綜合利用、妥善處理”的3C原則。而對危險廢物處置的技術工藝研究重點，則在于對危險廢物進行綜合利用和末端無害化處理，以避免對環境和人體造成危害[3]。

3.1 危險廢物處理技術工藝

因危險廢物的物理、化學性質不穩定，對其進行末端無害化處理前，需利用物理、化學、物化及生化等綜合方法改變危險廢物的物理、化學特性，使其能夠資源再利用、降低其危害性等。常見的處理技術有以下4種。

3.1.1 化學處理技術

利用化學反應來中和、破壞、改變分解危險廢物中的有害成分，降低其危害性，常用酸堿中和、氧化還原等方法處理如重金屬廢液、酸性廢液、氰化物等無機廢物。

3.1.2 物理處理技術

物理處理技術是對危險廢物采取固液分離、吸附、破碎、萃取等物理方法將其中的有害成分進行分離、濃縮并改變形態結構，減少危險廢物的遷移性便于危險廢物運輸、存儲及資源再利用。常以反滲透、陶瓷固化、冷卻等處理石棉、工業廢渣等不適于焚燒的危險廢物。

3.1.3 生物處理技術

利用微生物降解來分解危險廢物中的有害有機物，可解決危險廢物對環境污染和資源二次回收再利用，常用活性污泥法、生物濾池、好氧/厭氧消化等處理有機廢液和有機廢水，但處理周期較長，效率不穩定。化學處理技術、物理處理技術和生物處理技術是危險廢物最為常見的，其三者對比如表1所示[4]。

表1 危險廢物處理技術比較

3.1.4 等離子體技術等先進技術

利用等離子體高熱通量、高活性等特性，在無需燃燒情況下對危險廢物進行裂解、氣化、玻璃化等反應，如二噁英類、傳染性病毒、病菌等有害有機物可迅速裂解生成混合可燃氣，用于能源化利用或物質回收；有害無機物在高溫下形成熔漿，冷卻后轉化為結構致密的玻璃化惰性物質，重金屬則被穩定地包裹在玻璃體內。該方法常用于石化含油污泥、冶金危險廢物、有毒廢液、含鉻廢物等危險廢物處理。

3.2 危險廢物末端無害化處理

危險廢物采用如物理、化學、物化及生化等綜合方法進行預處理，可實現資源再利用、減低其危害性，但針對不可再利用的危險廢物需進行末端無害化處理來完成最后的危險廢物處置。常見危險廢物末端無害化處理方法有3種。

3.2.1 焚燒法

借助高溫爐將危險廢物進行氧化分解，與易燃或惰性成分燃燒掉，降低有毒有害成分，并將危險廢物體積縮小方便后續土壤填埋，其燃燒溫度可進行能源轉化，進而實現危險廢物的減量化、再利用。一般對廢棄塑料、醫療廢物、廢油、橡膠等進行焚燒處理，但焚燒過程有可能出現二次污染，需對焚燒工藝和控制流程不斷完善，提升焚燒能量回收率，降低二噁英有毒氣體排放。

3.2.2 填埋法

將危險廢物進行壓實、固化或封裝后深挖填埋。但填埋前，需對危險廢物進行綜合利用技術處理后，減少危險廢物的有害有毒成分滲透對土壤環境的二次污染。該方法具有成本低、處理危險廢物量大、適用范圍廣等優勢，但對填埋場地選址、占用土地及后續污染滲透率存在不安全因素影響。

3.2.3 水泥窯協同處理技術

該技術是將滿足入水泥窯要求的危險廢物投入窯內進行焚燒，在水泥熟料生產的同時實現對危險廢物的無害化處置，具有燃燒溫度高、焚燒狀態穩定、焚燒時間長、可對重金屬固化等優勢?？蓪ξｋU廢物進行減量化、無害化處理，但需考慮危險廢物是否可作為原料之一和生產過程中可能出現的危險情況。

4 危險廢物處置發展前景

雖然國家對危險廢物監管和環保力度不斷加強，建立健全危險廢物監管長效機制，著力提升危險廢物環境監管能力；同時在全國范圍內開展危險廢物防治執法檢查工作。但因我國危險廢物處理仍存在如利用處置能力與需求不匹配、環境污染風險大、危險廢物處置設施建設能力差異大等問題制約其發展，而又可從以下4方面展望危險廢物發展前景：（1）完善危險廢物收集、存儲、轉運體系；（2）提升危險廢物綜合利用、處置技術水平；（3）強化危險廢物政府監管職能；（4）加強危險廢物處置設備設施研發及建設，以達到危險廢物無害化、減量化、資源再利用的目的。

5 結語

危險廢物的危害性大、數量大、種類多、涉及面廣，會造成資源浪費、環境污染，危害人體健康。應從危險廢物生產源頭嚴控其數量，加強政府監管力度，提升危險廢物綜合利用能力和處置技術水平，實現資源可持續發展，構建節約型社會，達成危險廢物無害化、減量化、資源再利用的目的。