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    水泥窯協同處置危險廢物的研究分析

       日期:2018-04-20     來源:中再危廢 作者:滕玲玲 余華林    瀏覽:16    評論:0    

      水泥窯協同處置危險廢物作為一種新興的危險廢物處置技術,對部分以往只能焚燒和填埋的危險廢物進行再利用,既實現了資源利用又節約了處置成本。大量的研究表明,水泥窯協同處置技術切實可行,已經得到廣泛認可和應用。2015年,工信部發布的《水泥行業規范條件( 2015年本)》明確要求,新建水泥項目應當統籌構建循環經濟產業鏈,須兼顧處置當地固體廢物鑒于水泥產業轉型升級的壓力和協同處置危險廢物的利潤空間,各地水泥窯協同處置危險廢物項目陸續實施,逐漸形成產業規模。水泥窯協同處置危險廢物產業的發展,對傳統危險廢物處置產生了很大的沖擊,兩者之間的矛盾凸顯,正需要政府及相關部門的合理規劃科學引導,以共同形成良好的危險廢物利用處置市場。

      1 水泥窯協同處置危險廢物和傳統危險廢物處置發展歷程分析

      自2004年環保部( 環保總局) 印發《全國危險廢物和醫療廢物處置設施建設規劃》以來,各地逐步新建了危險廢物集中焚燒處置設施。但由于前期固體廢物管理剛剛起步,各項管理制度尚不健全,危險廢物的收集率并不高2007年,孫寧等[5]。對全國危險廢物處置設施普查情況進行分析顯示,全國危險廢物處置設施的平均達產率低于40%,普遍存在吃不飽的情況。隨著危險廢物監管日益嚴格,企業危險廢物管理意識增強,危險廢物產生量急劇增加,導致原有的危險廢物處置設施能力不足。盡管危險廢物利用量也在逐年增加,但除了少數幾類危險廢物能實現綜合利用,現有條件下,很多危險廢物仍以焚燒為主。為提高本地處置能力,各省基本上都編制了本地危險廢物處置設施建設規劃。以浙江省為例的發達省份,基本上每個地市都有一個危險廢物焚燒處置設施。部分處置設施特別是焚燒設施由于處置能力不足又在原有基礎上進行擴建,逐漸形成了以特種危險廢物利用為輔危險廢物焚燒為主的危險廢物基礎設施格局。

      我國利用水泥窯協同處置廢棄物的研究和實踐始于20世紀90年代[6]。水泥窯協同處置危險廢物和生活垃圾,在德國法國 英國等國家已經有30多年的歷史,擁有了較為成熟的處理技術,也建立了完善的質量保證體系[7-8]。在我國,上海萬安水泥廠在國內首創水泥窯協同處置危險廢物,1995年北京水泥廠建成第一條水泥回轉窯處置危險廢物示范生產線[9]。水泥窯協同處置危險廢物技術雖然得到不斷發展,但因未形成標準體系,且參與的水泥企業較少,發展較慢2013年底,環保部同時頒發了 水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范 ( HJ662-2013) 和 水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準 ( GB30485-2013) ,在此基礎上水泥窯協同處置固體廢物逐漸形成規模 水泥窯協同處置技術的實施和推廣,打破了原有的危險廢物處置設施格局 從各地公布的危險廢物經營許可證頒發信息看,水泥窯協同處置明顯增加 在協同處置固體廢物的水泥企業中,協同處置危險廢物地約占25%,全國水泥協同處置危險廢物的總能力近2萬噸/日[7]。以浙江為例,截止2015年底水泥窯協同處置危險廢物的能力為18. 03萬噸/年,占全省焚燒填埋等處置能力的50. 57%。

      2 水泥窯協同處置危險廢物和傳統危險廢物處置的優劣分析

      2.1優勢分析

      傳統危險廢物處置存在工藝單一 處置費用較高等特點,相比之下,水泥窯協同處置的優勢非常明顯。

      2. 1. 1成本優勢

      水泥窯協同處置由于是在原有場地和生產線上進行改造,新增預處理、進料投加等設備,又以資源利用的方式對危險廢物進行協同處置,具備投入少、成本小、建設期短等優勢同種危險廢物水泥窯協同處置價格遠低于危險廢物焚燒填埋的處置價格,有明顯的競爭優勢,也因此較受危險廢物產生單位的歡迎 有資料表明,水泥窯協同處理危險廢物的投資約為專業焚燒爐投資的1 /3 ~ 1 /5,年處理5000噸危險廢物可獲得利潤500萬元[8]。

      2. 1. 2環境優勢

      比起傳統危險廢物處置,水泥窯協同處置焚燒徹底,污染小,沒有新生危險廢物。大量研究表明[7-8,10],水泥窯特有的結構和焚燒工藝可以徹底分解各種難降解的有機物,各類重金屬也可以穩定的燒結到熟料中,同時在減少焚燒污染方面特別是遏制二惡英的產生有得天獨厚的優勢水泥回轉窯內溫度一般在1450 ℃以上,可以讓各類有機物完全分解,使廢物中的重金屬固化后穩定的結合在熟料中; 水泥窯的空間大,有穩定的燃燒氣氛,焚燒更穩定 充分; 水泥窯的筒體長斜度小旋轉速度小等特點可以讓危險廢物在窯內的停留時間超過30 min,氣體停留時間大于6 s,可以有效遏制二惡英的產生[7,11-13]。同時,相比較傳統危險廢物焚燒產生大量的灰渣,水泥窯協同處置危險廢物過程中煙氣處理產生的窯灰返回送往生料入窯系統,避免了新生危險廢物帶來的二次貯存處置問題。

      2. 1. 3容量優勢

      水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范( HJ662 -2013) 要求協同處置固體廢物的水泥窯必須要滿足單線設計熟料生產規模不小于2000噸/天按照水泥生產工藝,單線設計熟料生產規模不小于2000噸/天,每年消耗的原料和燃料近百萬噸根據李俊峰等的計算結果,熟料煅燒所需能源的50%可由代用燃料提供,生料配制所需原料的16%可由代用生料供,替代空間非常大[8,14-15]。因為專業焚燒爐全部利潤都來自于危險廢物焚燒,且處置能力基本較小,企業運行情況取決于收到的危險廢物量水泥窯協同處置由于本身優勢,危險廢物協同處置能力基本都在萬噸以上 以浙江為例,截止2015年頒發的兩家水泥窯協同處置危險廢物的年處理能力都在8萬噸以上,處理能力大于同期任何一家危險廢物焚燒填埋的專業處理單位。

      2.2劣勢分析

      協同處置方式雖然優勢明顯,但受限制條件也比較突出。

      2. 2. 1受主產業影響

      水泥生產受產業政策 市場供求 行業波動影響,北方地區還會受到冬季市場影響,會連帶影響危險廢物的處置 。特別是危險廢物處置主要依賴于水泥窯協同處置的區域,一旦水泥生產出現減產停產,將無法保證危險廢物安全 及時處理,會帶來嚴重的環境風險和社會問題。

      2. 2. 2技術支撐薄弱

      從水泥窯協同處置危險廢物的標準體系來說,我國目前已經頒發的只有《水泥窯協同處置工業廢物設計規范》 ( GB50634-2010) 、《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》和《水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》,相比發達國家技術規范和法律法規,還需進一步完善。從水泥窯協同處置企業本身來講,雖然現有水泥窯協同處置企業不少但尚未形成規模體系,研發能力差、實踐經驗不足、專業技術人員缺乏,難以有效保障協同處置的質量

      2. 2. 3廢物種類受限

      水泥窯協同處置危險廢物,首先要保證水泥品質及設備不受影響 危險廢物成分復雜,其中的重金屬、氯、氟、硫等都可能會對水泥品質和設備產生不良影響,一定程度上限制了協同處置的廢物類別[16-17]。單從標準規范來看,水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范 規定,禁止進入水泥窯焚燒的危險廢物為,放射性廢物、爆炸性及反應性廢物、未經拆解的廢電池、廢家用電器和電子產品、含汞的溫度計、血壓計、熒光燈管和開關、饹渣以及未知特性和未經鑒定的廢物,并對入窯廢物氯、氟、硫、重金屬等特性含量限值進行規定。危險廢物焚燒污染控制標準 ( GB18484 -2001) ,除易爆和具有反射性以外的危險廢物均可進行焚燒,在總可焚燒種類上明顯優于水泥窯協同處置。在實際處置過程中,由于水泥窯協同處置需要考慮協同危險廢物對水泥品質、產量及設備的影響,只能局限某些來源和組成穩定的危險廢物。

      3 水泥窯協同處置危險廢物產業發展需合理引導

      3.1從嚴審核危險廢物經營許可證的核發

      《水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》中要求用于協同處置固體廢物的水泥窯應滿足單線設計熟料生產規模不小于2000噸/天、新型干法水泥窯、窯磨一體機等條件。可以滿足標準要求以及考慮地域、氣候等因素,目前國內適合開展協同處置生活垃圾的水泥生產線還不足200條[18]。水泥窯協同處置危險廢物的危險廢物經營許可證的發放,應在《危險廢物經營許可證管理辦法》的基礎上嚴格執行《水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》等技術規范的相關要求,避免因審核不嚴導致加重二次污染。

      3.2要根據本地危險廢物產生處置情況科學規劃

      要將水泥窯協同處置發展納入到當地固體廢物處置設施規劃中,根據本地區主要危險廢物和水泥產生企業匹配性,規劃主要針對某幾類產生量大、成分清楚、來源固定的危險廢物的水泥窯協同處置設施。要因地制宜、慎重實施,避免不考察、不調研、不規劃就全面鋪開,造成資源浪費和市場混亂。

      3.3傳統危險廢物處置和水泥窯協同處置要合理分工

      水泥產業發達的地區可以鼓勵發展水泥窯協同處置危險廢物,來彌補危險廢物處置設施的短缺,避免處置設施單一導致壟斷性經營,從而推進區域危險廢物規范化處置但水泥窯協同處置和傳統危險廢物處置設施多個處置類別相同,勢必會產生競爭 為避免危險廢廢物處置設施和水泥窯協同處置危險廢物之間的惡性競爭,當地監管部門要科學引導,合理分工,形成良好的市場氛圍,共同為危險廢物處置出力。

      3.4探索研發危險廢物預處理技術

      目前水泥窯協同處置普遍存在混燒的可燃性廢物數量太小、替代率過低等問題[19]。在歐洲、日本等發達國家,水泥窯協同處置已經避開了直接接受固體廢物協同處置的方式,形成了完整的包括固體廢物預處理在內的產業鏈,即將廢棄物先行分類后,經嚴格的采樣分析及監控生產配料來制成廢棄物衍生燃料或固體回收燃料,實現固體廢物的均質化和穩定化,配送給相應的水泥企業國內水泥窯協同處置固體廢棄物已經初具規模,研發水泥窯協同處置的前端危險廢物預處理技術的時機已經成熟 危險廢物均質化預處理作為單獨的產業,既能服務于水泥窯協同處置固體廢物,也能服務傳統危險廢物焚燒,相互之間可以揚長補短形成完整的產業鏈。

      4 結論

      水泥窯協同處置危險廢物作為一種資源利用方式,在很大程度上緩解了危險廢物的處置和監管壓力,應當發展 但水泥企業的主導產業仍是水泥生產,因其危險廢物處置種類有限對水泥品質的影響等局限性,可作為一種配套、輔助、應急的方式,不能替代專業、綜合型危險廢物處置設施。水泥窯協同處置危險廢物項目在實施上需理性對待,要綜合考慮地區規劃、現有處置設施、危險廢物來源等實際情況分步推進; 項目實施后,需要和傳統危險廢物處置之間進行合理分工,才能形成良好的危險廢物利用處置市場。

     
    標簽: 危險廢物
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