危險(xiǎn)廢物經(jīng)營過程中的安全隱患與安全經(jīng)營模式研究

張桂羅，蔡貴鵬

重慶利特聚欣資源循環(huán)科技有限責(zé)任公司，重慶 402283

2020年2月，《關(guān)于全面加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)工作的意見》正式公布，其中明確提出“強(qiáng)化廢棄危險(xiǎn)化學(xué)品等危險(xiǎn)廢物監(jiān)管”“確保危險(xiǎn)廢物貯存、運(yùn)輸、處置安全，加快制定危險(xiǎn)廢物貯存安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”等要求。

1 危險(xiǎn)廢物的安全隱患

根據(jù)《國家危險(xiǎn)廢物名錄》，危險(xiǎn)廢物具有毒性、腐蝕性、易燃性、反應(yīng)性和感染性中的一種或者幾種危險(xiǎn)特性。從其定義可以看出，危險(xiǎn)廢物對人體和環(huán)境均具有巨大的危害，如破壞生態(tài)環(huán)境、制約可持續(xù)發(fā)展、影響人體健康，且在特定情況下會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。另外，危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量越來越多，據(jù)《2016—2021年危廢處理市場行情監(jiān)測及投資可行性研究報(bào)告》預(yù)測，2020年危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量達(dá)到7620萬t，而實(shí)際產(chǎn)生量可能突破1億t。

除了產(chǎn)生量大，危險(xiǎn)廢物的來源更是多樣化，成分更是繁雜。從《國家危險(xiǎn)廢物名錄》中可以看出，幾乎所有的工業(yè)行業(yè)均會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物，包括化工、醫(yī)藥、采礦、汽車、金屬加工、造紙、環(huán)保等國民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)。產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物的行業(yè)越多，危險(xiǎn)廢物的成分就越復(fù)雜。除了醫(yī)療機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的感染性廢物，危險(xiǎn)廢物成分還涉及礦物油、重金屬、有機(jī)溶劑（各類醇、醛、酮、酯、醚和有機(jī)酸等）、各類無機(jī)酸和無機(jī)堿等，且其成分非單一組分，而是非常復(fù)雜的混合物。另外，根據(jù)《國家危險(xiǎn)廢物名錄》，廢棄的危險(xiǎn)化學(xué)品也屬于危險(xiǎn)廢物，危險(xiǎn)廢物的范圍更加廣泛。

危險(xiǎn)廢物危害性大、產(chǎn)生量多、來源多樣、成分復(fù)雜，導(dǎo)致危險(xiǎn)廢物經(jīng)營企業(yè)安全問題突出。然而，國家對危險(xiǎn)廢物的安全管理尚無指導(dǎo)性的文件，使得危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生單位和經(jīng)營單位無從參考。因此，危險(xiǎn)廢物的安全管理是行業(yè)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)。危險(xiǎn)廢物經(jīng)營單位涉及危險(xiǎn)廢物的收集、運(yùn)輸、貯存、處理處置等環(huán)節(jié)，而這些環(huán)節(jié)由于人員的失誤、危險(xiǎn)廢物自身的特性和硬件設(shè)施不達(dá)標(biāo)等原因，均可能發(fā)生人員中毒、有毒物質(zhì)泄露、火災(zāi)、爆炸等突發(fā)性安全事故。

引發(fā)安全事故的人為因素包括對危險(xiǎn)廢物的認(rèn)識(shí)不足、操作失誤、麻痹大意等。其中，對危險(xiǎn)廢物的認(rèn)識(shí)不足，是最容易忽視卻最常見的因素。如前所述，危險(xiǎn)廢物成分異常復(fù)雜，要求操作人員對常見的化學(xué)成分有一定的認(rèn)知，能夠知曉操作誤區(qū)并保護(hù)自身安全，但通常操作人員和管理人員對危險(xiǎn)廢物的危險(xiǎn)性和危害性認(rèn)知不夠，缺乏專業(yè)指導(dǎo)，未對其成分進(jìn)行有效分析，認(rèn)為其只是工業(yè)垃圾，未按照其成分的要求和禁忌進(jìn)行操作，這極易導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。例如，2017年鑫廣綠環(huán)“12·12”危廢處置中毒事故就是在未明確危險(xiǎn)廢物成分時(shí)，因人員盲目操作而引發(fā)的較為嚴(yán)重的安全事故。

發(fā)生安全事故的物的因素包括危險(xiǎn)廢物自身具有的活潑化學(xué)性質(zhì)，在特定條件下可發(fā)生引起事故的化學(xué)反應(yīng)。另外，危險(xiǎn)廢物管理的硬件設(shè)施不達(dá)標(biāo)也是不可忽視的因素。例如，廢棄的4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯（俗稱MDI）雖然自身毒性較低，但其含有異氰酸酯基，能夠與帶有羥基的物質(zhì)快速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而固化，并放出大量熱量；試驗(yàn)表明，MDI與水也會(huì)發(fā)生類似化學(xué)反應(yīng)。低閃點(diǎn)的廢溶劑易揮發(fā)，應(yīng)保證收集、貯存、運(yùn)輸和處理處置等環(huán)節(jié)密閉及防靜電，若硬件設(shè)施無法達(dá)到要求，則可能引發(fā)安全事故。

2 危險(xiǎn)廢物安全經(jīng)營模式

2.1 危險(xiǎn)廢物安全經(jīng)營模式的提出

危險(xiǎn)廢物安全隱患突出，應(yīng)該全方位思考其安全管理問題。應(yīng)從危險(xiǎn)廢物全生命周期出發(fā)，用創(chuàng)新的思維方式，以全新的經(jīng)營和管理理念，使危險(xiǎn)廢物成為可被人們利用的、安全的資源。產(chǎn)業(yè)廢物資源化協(xié)同處理中心（Industrial Waste Recycle and Co-processing Center,IWRC）是從危險(xiǎn)廢物全生命周期的安全出發(fā)，在充分識(shí)別危險(xiǎn)廢物性質(zhì)的基礎(chǔ)上，將各行業(yè)產(chǎn)生的各種危險(xiǎn)廢物經(jīng)綜合性產(chǎn)業(yè)協(xié)同處理，將危險(xiǎn)廢物資源化和無害化成為下游產(chǎn)業(yè)所需的替代燃料和替代原料的經(jīng)營模式。IWRC模式的核心理念是將危險(xiǎn)廢物的安全貫穿落實(shí)至危險(xiǎn)廢物全生命周期的管理過程，解決危險(xiǎn)廢物行業(yè)的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，其經(jīng)營模式如圖1所示。

圖1 IWRC經(jīng)營模式示意圖

2.2 包裝、收集和貯存的標(biāo)準(zhǔn)化

危險(xiǎn)廢物對包裝有很嚴(yán)格的要求，必須防泄漏、防遺撒、防揚(yáng)塵，且危險(xiǎn)廢物與包裝的材質(zhì)要相容。IWRC后續(xù)管理要求包裝的大小一致，因此固態(tài)危險(xiǎn)廢物用噸袋包裝，液態(tài)危險(xiǎn)廢物用IBC噸桶包裝。噸袋和噸桶是工業(yè)中常見的包裝方式，其材質(zhì)與絕大多數(shù)成分均相容，是危險(xiǎn)廢物較為理想的包裝容器，且市場已有成熟的技術(shù)進(jìn)行制造，獲取上方便快捷，相比重新開模制造包裝成本更低廉。

為了便于后續(xù)運(yùn)輸、貯存和處理處置環(huán)節(jié)對每個(gè)基本包裝單元中危險(xiǎn)廢物的信息獲取，在收集環(huán)節(jié)對每個(gè)基本包裝貼上二維碼，并通過移動(dòng)終端App錄入該包裝危險(xiǎn)廢物的基本信息，如產(chǎn)廢單位名稱、類別和代碼、產(chǎn)廢時(shí)間、產(chǎn)廢工藝、主要成分、聯(lián)系方式等，相當(dāng)于給該包裝中的危險(xiǎn)廢物創(chuàng)建身份信息。在后續(xù)每個(gè)環(huán)節(jié)中，操作人員均可識(shí)別每個(gè)容器中危險(xiǎn)廢物的基本信息，避免因?qū)ξｋU(xiǎn)廢物的認(rèn)識(shí)不足而導(dǎo)致的安全事故。

在貯存環(huán)節(jié)，部分危險(xiǎn)廢物經(jīng)營企業(yè)根據(jù)危險(xiǎn)廢物的類別劃分貯存區(qū)域，但同一類別中不同危險(xiǎn)廢物的物理化學(xué)性質(zhì)差異較大，如廢有機(jī)溶劑中有酸堿性差異、閃點(diǎn)高低差異等，而不同性質(zhì)的危險(xiǎn)廢物若貯存于同一區(qū)域，有可能物質(zhì)相互發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致事故。IWRC是根據(jù)危險(xiǎn)廢物的形態(tài)、酸堿性、消防等級(jí)等指標(biāo)，劃分不同的貯存區(qū)域。在形態(tài)方面，區(qū)分固態(tài)、液態(tài)和半固態(tài)；在酸堿性方面，區(qū)分酸性、中性和堿性；在消防等級(jí)方面，區(qū)分甲類、乙類和丙丁戊類。這樣，形成危險(xiǎn)廢物貯存分區(qū)矩陣，從而避免部分危險(xiǎn)廢物自身性質(zhì)活潑、易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而發(fā)生事故。而且可形成不同危險(xiǎn)等級(jí)的貯存區(qū)域，將低危險(xiǎn)區(qū)域的管理適當(dāng)轉(zhuǎn)移至高危險(xiǎn)區(qū)域，形成重點(diǎn)管控，這樣既可有效降低貯存環(huán)節(jié)的安全風(fēng)險(xiǎn)，又能在一定程度上減少管理成本。

2.3 危險(xiǎn)廢物的預(yù)處理

IWRC最終需要將處理處置后的危險(xiǎn)廢物交下游作為替代原料或替代燃料，因此對處理處置后的廢物有質(zhì)量與安全的要求。在質(zhì)量上，有害元素應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，如處理處置后的廢物用于水泥窯協(xié)同處置時(shí)，應(yīng)滿足《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（HJ 662—2013）中的要求；在安全上，處理處置后的廢物應(yīng)有較為穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，其毒性、腐蝕性、易燃性、反應(yīng)性和感染性都應(yīng)降低至可控的水平。IWRC通過危險(xiǎn)廢物的預(yù)處理實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，雖然危險(xiǎn)廢物的成分復(fù)雜，但預(yù)處理恰好可以利用不同危險(xiǎn)廢物的不同成分進(jìn)行相互反應(yīng)，達(dá)到降低其安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。

危險(xiǎn)廢物預(yù)處理是IWRC的核心，是實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物安全處理處置的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，有“測”“識(shí)”“配”“破”“混”五步，均圍繞降低危險(xiǎn)廢物的危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行。

（1）“測”：根據(jù)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生單位提供的信息，對危險(xiǎn)廢物的大致成分進(jìn)行推導(dǎo)，再通過實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)室配備氣相色譜儀、液相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、原子吸收分光光度計(jì)等檢測儀器。

（2）“識(shí)”：通過危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生工藝、實(shí)驗(yàn)室檢測等數(shù)據(jù)，對危險(xiǎn)廢物進(jìn)行初步識(shí)別，再由智能計(jì)算軟件根據(jù)危險(xiǎn)廢物組成成分進(jìn)行計(jì)算，生成危險(xiǎn)廢物的安全數(shù)據(jù)說明書（Waste Safety Data Sheet,WSDS），包含了危險(xiǎn)廢物物理化學(xué)特性、環(huán)境危害性和健康危害性詳細(xì)數(shù)據(jù)表。

（3）“配”：針對不同危險(xiǎn)廢物中的不同成分，在通過前述“測”和“識(shí)”以后，對其成分和物理化學(xué)性質(zhì)有了透徹的了解，再分析幾種危險(xiǎn)廢物之間可以發(fā)生何種物理化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)是否能夠降低危險(xiǎn)廢物的危險(xiǎn)特性。這些結(jié)論通常需要做大量的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后得到。通過這幾種危險(xiǎn)廢物WSDS，在軟件中模擬出相互發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)后的結(jié)果，再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，形成多種危險(xiǎn)廢物相互反應(yīng)而降低危險(xiǎn)特性的配伍方案。；例如，含氰廢物可利用廢棄的次氯酸鈉化學(xué)品進(jìn)行相互反應(yīng)，降低氰根離子的濃度；廢棄的白磷具有自燃性，可將其與廢棄的硫酸銅反應(yīng)，同時(shí)加入適量的苛性堿，增加反應(yīng)速度，最終達(dá)到消除白磷自燃性的目的。

（4）“破”：危險(xiǎn)廢物若是固態(tài)，則必須通過破碎將其粒徑加工至可接受范圍，才能在后續(xù)的混合步驟中實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化，這樣既能實(shí)現(xiàn)各有害元素的均勻分布，又能使預(yù)處理后的產(chǎn)物燃燒性能穩(wěn)定。為達(dá)到“破”的目的，可梯次設(shè)計(jì)三級(jí)破碎，粒徑逐級(jí)降低，最后達(dá)到毫米級(jí)別的破碎物標(biāo)準(zhǔn)，再通過篩分，將其中粒徑不符合要求的破碎物篩除。

（5）“混”：根據(jù)各種危險(xiǎn)廢物的配伍進(jìn)行工業(yè)化的危險(xiǎn)廢物預(yù)處理。高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)混合器，滿足安全環(huán)保要求，如噴淋設(shè)施、防雷、防靜電等。通過“混”，可以解除危險(xiǎn)廢物爆炸性、降低有毒性、消除反應(yīng)性、減小腐蝕性，同時(shí)調(diào)節(jié)替代原料和替代燃料的有害元素各項(xiàng)指標(biāo)。

3 結(jié)論

（1）危險(xiǎn)廢物具有五種危險(xiǎn)特性，因此在危險(xiǎn)廢物經(jīng)營的各個(gè)環(huán)節(jié)均具有人和物兩方面的安全隱患。

（2）IWRC是一種安全、穩(wěn)定、可持續(xù)的危險(xiǎn)廢物經(jīng)營管理模式，是促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵補(bǔ)鏈環(huán)節(jié)，是統(tǒng)一經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)關(guān)系的環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施，能夠解決危險(xiǎn)廢物多年來在安全方面的痛點(diǎn)和難點(diǎn)問題，具有很好的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（3）應(yīng)進(jìn)一步支持危險(xiǎn)廢物特性識(shí)別、分級(jí)分類、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與控制、產(chǎn)品質(zhì)量、自動(dòng)化智能化裝備等關(guān)鍵、共性技術(shù)的研究、開發(fā)、示范，支撐相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制訂，促進(jìn)和規(guī)范IWRC的迅速發(fā)展。

（4）應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，在確保風(fēng)險(xiǎn)可控的前提下，支持IWRC采用“點(diǎn)對點(diǎn)”的方式，將達(dá)到替代原/燃料標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品被水泥廠、電廠、鋼鐵廠等高溫窯爐加以利用。