文_楊郁 徐鐵兵 王宏亮 陳雨 河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院

危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)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。隨著我國工業(yè)發(fā)展，危險廢物的產(chǎn)生量逐年增加。據(jù)統(tǒng)計，2018 年我國大、中城市工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量達4643.0 萬t，比2015 年增加65.7%；醫(yī)療廢物產(chǎn)生量達81.7 萬t，比2015 年增加17.2%。在這種情況下，有效解決危廢利用處置問題，減少危廢對生態(tài)環(huán)境和人體健康的危害顯得尤為重要。水泥窯協(xié)同處置技術(shù)，是指在水泥生產(chǎn)過程中，將滿足或經(jīng)過預(yù)處理后滿足入窯要求的危廢投入水泥窯，在進行水泥熟料生產(chǎn)的同時實現(xiàn)對危廢的無害化處置過程，具有處置范圍廣、處置量大、無二次污染、運營成本低等優(yōu)勢，目前已成為我國處置危廢的主要手段之一。

1 河北省水泥企業(yè)分布及生產(chǎn)情況

對河北省水泥產(chǎn)能分布情況進行分析，截止2018 年4 月，河北省發(fā)放水泥行業(yè)排污許可證197 家，共有熟料生產(chǎn)企業(yè)64家，熟料生產(chǎn)線82 條，熟料總產(chǎn)能約7320 萬t。按企業(yè)數(shù)量排序，前5 位的分別為唐山（67 家，占總量的34.01%）、石家莊（32家，占總量的16.24%）、邯鄲（23 家，占總量的11.68%）、邢臺（20 家，占總量的10.15%）、承德（13 家，占總量的6.60%），其他地區(qū)企業(yè)數(shù)量未達到總量的5%。由此可知，河北省水泥產(chǎn)量較大，且產(chǎn)業(yè)分布相對集中，僅唐山和石家莊兩市的水泥產(chǎn)量就約占全省總產(chǎn)量的50%。

2 水泥窯協(xié)同處置危廢優(yōu)勢

水泥窯協(xié)同處置相比傳統(tǒng)危廢處置技術(shù)，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

2.1 處置范圍廣、處置量大、焚燒狀態(tài)穩(wěn)定

有多達60%的危廢均可用于水泥窯協(xié)同處置，且水泥窯與專業(yè)焚燒爐相比規(guī)格大，危廢處理量大。同時由于回轉(zhuǎn)窯熱慣性較大，能提供連續(xù)穩(wěn)定的焚燒環(huán)境。

2.2 資源化利用程度高

水泥窯內(nèi)氣相溫度最高可達1800℃，物料溫度為1450℃左右。物料從窯頭至窯尾停留時間長達40min，氣相在溫度為950℃以上停留時間長達8s。特有的高溫環(huán)境和長停留時間使得危廢中有機成分燃燒徹底，焚毀率基本達到100%。產(chǎn)生的熱能可以重復(fù)利用。焚燒后的廢渣（硅鋁無機質(zhì)）可以作為水泥的替代原料，不會產(chǎn)生任何廢渣、廢水。

2.3 無二次污染

窯內(nèi)以懸浮狀態(tài)均勻分布著高濃度CaO、CaCO3等堿性物料，對酸性物質(zhì)具有極強的吸附性，可將硫和氯等轉(zhuǎn)化成無機鹽類固定下來，有效避免酸性氣體排放和二惡英析出。水泥窯處于負壓狀態(tài)運行，可有效避免煙氣和粉塵外溢。重金屬隨著水泥熟料的生產(chǎn)被穩(wěn)定固化在熟料中，有效避免二次污染.

2.4 經(jīng)濟效益高

水泥窯協(xié)同處置可以針對現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線進行技術(shù)改造，添加危廢儲存設(shè)施和預(yù)處理裝置，利用水泥生產(chǎn)環(huán)境進行危廢處置，避免新建焚燒廠，大大降低了投資成本。危廢焚燒的同時會產(chǎn)生一定熱能，可替代部分燃料，降低企業(yè)運行成本。

另外，水泥窯協(xié)同處置危廢還有其他優(yōu)勢，如良好的湍流、焚燒處置點多、廢氣處理效果好等。這些特點表明水泥窯適合應(yīng)用于危廢的處置。

3 河北省危廢產(chǎn)生及水泥窯協(xié)同處置情況

3.1 危廢產(chǎn)生情況

由2015 年河北省危廢統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到各市危廢產(chǎn)生情況，2015 年河北省危廢產(chǎn)生量為75.25 萬t，按區(qū)域排序，唐山、石家莊、廊坊、滄州四個市的危廢產(chǎn)生量較大，分別為46.65、6.65、5.99 和4.58 萬t/a，占全省危險廢物產(chǎn)生量的62.0%、8.8%、8.0%、6.1%，說明這4 市產(chǎn)生危廢行業(yè)發(fā)展較迅速。對各地區(qū)危廢分別按產(chǎn)生量進行排序，發(fā)現(xiàn)各地區(qū)產(chǎn)生危廢種類較為集中，有7 個地區(qū)主要危廢產(chǎn)生量占總量的比例均在80%以上，其中定州的主要危廢產(chǎn)生量占比達到了98.7%。具體詳情見表2。

2015 年河北省產(chǎn)生的危廢共涉及39 大類。對全省危廢按產(chǎn)生量排序，前10 位主要危廢產(chǎn)生情況如圖1 所示，前3 位危廢種類分別為廢酸（HW34）、精（蒸）餾殘渣（HW11）和其他廢物（HW49），其中廢酸和精（蒸）餾殘渣的產(chǎn)生量明顯高于其他種類危廢，產(chǎn)生量分別為41.4 萬t 和12.2 萬t，分別占全省危廢總量的55.03%和16.26%，其他種類危廢產(chǎn)生量占比均小于5%。廢酸作為河北省產(chǎn)生量最大的危廢，僅唐山市廢酸產(chǎn)生量就達到了34.88 萬t，占全河北省廢酸產(chǎn)生量的84%，占唐山市產(chǎn)生危廢總量的74.77%。

表1 河北省各市危廢產(chǎn)生情況

圖1 河北省主要危廢產(chǎn)生情況

3.2 水泥窯協(xié)同處置危廢情況

近年來，水泥窯協(xié)同處置以其項目建設(shè)周期短、投資和運行成本低等優(yōu)勢成為危廢處理項目投資的熱點。根據(jù)河北省危險廢物經(jīng)營許可證發(fā)放情況，截至2020 年5月，全省共有水泥窯協(xié)同處置危廢企業(yè)6 家，張家口、保定各2 家，承德、邢臺各1家，合計年處置能力達13.8 萬t。較2019 年5月，河北省核準經(jīng)營規(guī)模增加近17%，新增企業(yè)為邢臺金隅詠寧水泥有限公司，新增處置能力達2 萬t。各水泥企業(yè)危廢經(jīng)營規(guī)模見表2。

表2 河北省水泥企業(yè)協(xié)同處置危廢規(guī)模

目前河北省6 家水泥企業(yè)可處置危廢種類涉及28 大類。表1 中所列的主要危廢種類中，不能用于水泥窯協(xié)同處置的有含鉻廢物（HW21）、含銅廢物（HW22）、含鋅廢物（HW23）和含鉛廢物（HW31）。其余11 類均可用于協(xié)同處置，包括醫(yī)藥廢物（HW02）、農(nóng)藥廢物（HW04）、廢礦物油（HW08）、廢乳化液（HW09）、精（蒸）餾殘渣（HW11）、料涂料廢物（HW12）、表面處理廢物（HW17）、焚燒殘渣（HW18）、廢酸（HW34）、有機氰化物（HW38）和含酚廢物（HW39），共62.73 萬t，占河北省危廢總量的83.36%。圖1 所示的10 類主要危廢均可用于水泥窯協(xié)同處置，可用于協(xié)同處置的危廢量為70.06 萬t，占河北省危廢總量的93.1%。但目前河北省水泥窯協(xié)同處置能力只有13.8 萬t，僅占河北省危廢利用處置能力的5.4%，利用處置能力差距懸殊。

4 問題探討

傳統(tǒng)的填埋和焚燒技術(shù)處置危廢不夠徹底，易造成二次污染和潛在安全隱患。而水泥窯協(xié)同處置危廢技術(shù)具有處置范圍廣、處置量大、不產(chǎn)生二次污染等諸多優(yōu)點，從而得到社會、管理部門及治理修復(fù)技術(shù)單位廣泛認可?？墒呛颖笔∷喔G協(xié)同處置危廢受相關(guān)因素影響，目前卻進展緩慢。

4.1 處置能力分布不均衡

河北省水泥生產(chǎn)具有產(chǎn)量較大、產(chǎn)業(yè)分布相對集中的特點，產(chǎn)生的危廢具有種類多、數(shù)量大、地區(qū)分布相對集中的特點。但目前河北省只有4 個市具有水泥窯協(xié)同處置危廢能力，處置能力分布不均衡，總處置能力只有13.8 萬t，在全省危廢利用處置能力中占比小。圖2 對比分析了河北省水泥生產(chǎn)、危廢產(chǎn)生及其處置情況，發(fā)現(xiàn)唐山、石家莊、廊坊等多地水泥產(chǎn)能和危廢產(chǎn)生量均較高，但這些地區(qū)的水泥企業(yè)還沒有進行水泥窯協(xié)同處置技術(shù)改造，未來還有較大發(fā)展空間。

圖2 河北省水泥生產(chǎn)、危廢產(chǎn)生及其處置對比圖

4.2 處置條件和技術(shù)管理不足

水泥窯協(xié)同處置技術(shù)要求水泥企業(yè)針對不同種類危廢進行相應(yīng)的預(yù)處理，但部分企業(yè)受場地限制，沒有建設(shè)預(yù)處理設(shè)施的條件，并且缺少專業(yè)危廢處置管理技術(shù)人員，無法滿足協(xié)同處置要求。

4.3 水泥企業(yè)積極性不高

危廢用于水泥窯協(xié)同處置要以保證水泥質(zhì)量不受影響為前提，危廢的處置種類受到嚴格限制，入窯位置及添加量受到嚴格管控。再加上一些無機危廢熱值較低，處置過程中起不到替代燃料的作用，甚至需要添加燃料助燃，導(dǎo)致運行成本升高，經(jīng)濟效益不明顯，水泥企業(yè)處置危廢積極性不高。

5 對策及建議

5.1 優(yōu)化危廢處置配置和布局

河北省水泥生產(chǎn)企業(yè)和危廢產(chǎn)生區(qū)域分布較集中，部分產(chǎn)量集中區(qū)域還沒有應(yīng)用協(xié)同處置技術(shù)。應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)匚U特性、產(chǎn)生量及水泥企業(yè)生產(chǎn)狀況，統(tǒng)籌規(guī)劃布局，合理配置危廢處置設(shè)備，切實提高危廢資源化、減量化、無害化處置能力。

5.2 提高科技支撐能力

進一步開展水泥窯協(xié)同處置危廢科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)，重點包括不同類型危廢在水泥窯中焚燒的特點。提高對危廢的精確分類能力，不斷優(yōu)化水泥窯對不同種類危廢的處置方式。

5.3 加強規(guī)范化技術(shù)管理

在協(xié)同處置危廢過程中，水泥企業(yè)既要保證水泥熟料質(zhì)量，還要使危廢得到連續(xù)穩(wěn)定的處置。而有些危廢如廢酸對窯頭窯況影響比較大，灌裝儲存危險性比較大，管理要求比較高。這就需要水泥企業(yè)建立系統(tǒng)的處置流程和控制工藝，并配備專業(yè)的危廢管理技術(shù)人員。

5.4 加大政策扶持力度

水泥窯協(xié)同處置危險廢物技術(shù)相比傳統(tǒng)處置技術(shù)具有一定的經(jīng)濟效益。但危廢產(chǎn)生量仍逐年增加，處置成本居高不下，卻缺少相關(guān)政策激勵，再加上較高的初始投資，勢必增加了水泥企業(yè)的資金壓力。因此，建議政府出臺必要的財政補貼、稅收優(yōu)惠等，保障水泥企業(yè)的經(jīng)濟利益。