鋼鐵高溫窯爐協同處置危險廢物探討

張 壘，趙春輝，林 義，劉尚超，魏 琨

（1.武漢鋼鐵有限公司；2.國家硅鋼工程技術研究中心，武漢 430080）

根據《國家危險廢物名錄》（2016 版）規定，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及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固廢或液廢均按危廢管理。據推測，2019年，我國危險廢物產生量將超過1 億t，而全國危險危廢經營單位核準經營規模不到7 000 萬t。由此可見，仍有大量危險廢物尚未得到有效處置。鋼鐵工業作為典型的流程制造業，生產過程中也伴隨著大量的工業危險廢物產生，例如，廢礦物油（HW08）、廢乳化液（HW09）、焦油渣（HW11）、廢油桶（HW12）、廢樹脂（HW13）、表面處理廢物（油泥、酸堿泥等，HW17）、含鉻污泥（HW21）、含鋅污泥（HW23）和廢酸（HW34）等。隨著我國鋼鐵工業節能減排、清潔生產與綠色制造的深入推進，鋼鐵工業受資源、能源和環境的制約越來越明顯。因此，有效利用鋼鐵工業中種類多、規模大、環保設施齊全的冶金高溫窯爐協同處置危險廢物，不僅能緩解我國危險廢物處置能力不足的現狀，還可以緩解鋼鐵工業面臨的資源約束和環境壓力，對我國鋼鐵工業落實綠色發展，推動生態文明建設具有重要意義[1]。

1 鋼鐵企業高溫窯爐協同處置危廢國內外現狀

國外，20世紀90年代，新日本制鐵公司就開始利用焦爐協同處置焦油渣等副產品，該技術充分利用現有成熟的焦化設備系統高溫炭化處理焦油渣等煉焦副產物，使其分解成焦炭、焦油和煤氣，實現資源化利用和無害化處理[2]。另外，國內鋼鐵企業踐行清潔生產、綠色發展理念，制定“固廢不出廠”行動計劃，通過將企業內產生的危險廢物與原料結合，組織科研攻關，利用自身高溫冶金窯爐優勢對危險廢物進行焚燒或熱解解毒，實現了危險廢物的減量化、無害化和資源化利用。

對于軋鋼含油污泥難處置的問題，李建等開展焦爐協同處置軋鋼含油污泥的基礎研究[3]。其間利用焦爐炭化室高溫特性，將油泥中裂解氣進行煤氣系統回收，增加煤氣熱值，殘渣隨焦炭進入高爐實現軋鋼油泥的綜合利用。對于焦油渣、焦化生化污泥，陳永軍等利用焦化固廢（焦油渣、污泥）作為黏結劑生產型煤，并以一定比例配入焦爐煉焦，實現固廢利用的同時提高焦炭質量，節省處理成本[4]。對冷軋含鉻污泥，張壘等通過燒結煉鐵規模化試驗發現，鉻泥配入比例低于0.05%，對燒結工況、燒結產品和煉鐵工序環保無顯著影響；由鉻平衡分析得出，含鉻污泥中鉻元素通過燒結礦流向鐵水[5]。對于用后廢油漆涂料桶處置難題，劉劍平等開展了轉爐焚燒處置廢油漆涂料桶研究，利用轉爐高溫、處置量大和轉爐煙氣和快速冷卻及凈化系統，徹底將有機物分解，處置過程中各項污染物排放指標均達到國家相關標準，同時鐵質油漆涂料桶經融化后可作為廢鋼原料的適當補充[6]。對于軋鋼廢油問題，楊猛等通過增設一套廢油燃燒系統，將回收的廢油用作熱電廠鍋爐的燃料，達到節能降耗的目的[7]。

2 鋼鐵企業利用高溫窯爐協同處置危廢存在的主要問題

國家為鼓勵企業開展清潔生產活動，推動企業綠色循環低碳發展，相繼出臺《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》《循環發展引領行動》等一系列利好政策來引導和完善資源循環利用，從而不斷推動企業循環經濟和生態化發展。但主要基于缺少類似《水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》（HJ 662—2013）、《水泥窯協同處置固體廢物污染物控制標準》（GB 30485—2013）、《水泥窯協同處置危險廢物經營許可證審查指南》等技術規范、標準和細則，各地區鋼鐵企業對如何合法合規處置內部產生的危險廢物，甚至社會部分危險廢物無法可依，這也導致各省市鋼鐵企業開展內部危險廢物減量化、無害化處置進度不一。

3 鋼鐵企業利用冶金窯爐協同處置危險廢物的思考與建議

鋼鐵工業生產流程長、工序多，它涉及焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼工序和制備電廠等輔助系統。鋼鐵生產伴隨著物質流運行，能量流在高溫窯爐（1 200～1 700℃）中相互作用，反應過程中存在消納和處理廢棄物并使之無害化、資源化、能源化的可能性[8]。與危險廢物焚燒爐、水泥窯爐相比，鋼鐵企業高溫冶金窯爐同樣具備協同處置危險廢物的工藝特征，體現在高溫（1 200～1 700℃）、還原（高爐）氧化（轉爐）氛圍、高堿性環境和完備的環保設施等[9]。與外委處置相比，鋼鐵企業利用自身高溫窯爐協同處置成本比市場價低1/2以上，且處置品種多（如焦油渣、鉻渣、酸堿泥、廢樹脂、廢油漆涂料桶、廢油、油泥等）、規模大、適用性強和環境風險可控，生產安全，污染物排放達標。基于此，鋼鐵企業高溫窯爐協同處置危險廢物必須達到《危險廢物經營許可證管理辦法》中的有關許可條件，因此筆者提出以下建議。

一是建議政府相關部門推進落實利用鋼鐵高溫爐窯協同處置危險廢物的相關政策和法律，以規范和引導鋼鐵企業合法合規處置危險廢物，推動企業綠色循環低碳發展。二是建議政府部門開展鋼鐵高溫窯爐協同處置危險廢物的試點示范，選擇具備一定條件和基礎的鋼鐵企業開展協同處置危險廢物試點工作，優先選擇企業內部危險廢物在相關工序協同處置，并在環保管理部門支持協調下，通過組織專家論證和進行第三方環保監測，確保生產安全，環境風險可控，并逐步在行業內推廣。