河北省水泥窯協同處置危廢現狀分析

文_楊郁 徐鐵兵 王宏亮 陳雨 河北省生態環境科學研究院

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。隨著我國工業發展，危險廢物的產生量逐年增加。據統計，2018 年我國大、中城市工業危險廢物產生量達4643.0 萬t，比2015 年增加65.7%；醫療廢物產生量達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，減少危廢對生態環境和人體健康的危害顯得尤為重要。水泥窯協同處置技術，是指在水泥生產過程中，將滿足或經過預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的同時實現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 河北省水泥企業分布及生產情況

對河北省水泥產能分布情況進行分析，截止2018 年4 月，河北省發放水泥行業排污許可證197 家，共有熟料生產企業64家，熟料生產線82 條，熟料總產能約7320 萬t。按企業數量排序，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%），其他地區企業數量未達到總量的5%。由此可知，河北省水泥產量較大，且產業分布相對集中，僅唐山和石家莊兩市的水泥產量就約占全省總產量的50%。

2 水泥窯協同處置危廢優勢

水泥窯協同處置相比傳統危廢處置技術，具有良好的環境效益和經濟效益。

2.1 處置范圍廣、處置量大、焚燒狀態穩定

有多達60%的危廢均可用于水泥窯協同處置，且水泥窯與專業焚燒爐相比規格大，危廢處理量大。同時由于回轉窯熱慣性較大，能提供連續穩定的焚燒環境。

2.2 資源化利用程度高

水泥窯內氣相溫度最高可達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%。產生的熱能可以重復利用。焚燒后的廢渣（硅鋁無機質）可以作為水泥的替代原料，不會產生任何廢渣、廢水。

2.3 無二次污染

窯內以懸浮狀態均勻分布著高濃度CaO、CaCO3等堿性物料，對酸性物質具有極強的吸附性，可將硫和氯等轉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被穩定固化在熟料中，有效避免二次污染.

2.4 經濟效益高

水泥窯協同處置可以針對現有水泥生產線進行技術改造，添加危廢儲存設施和預處理裝置，利用水泥生產環境進行危廢處置，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生一定熱能，可替代部分燃料，降低企業運行成本。

另外，水泥窯協同處置危廢還有其他優勢，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用于危廢的處置。

3 河北省危廢產生及水泥窯協同處置情況

3.1 危廢產生情況

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

2015 年河北省產生的危廢共涉及39 大類。對全省危廢按產生量排序，前10 位主要危廢產生情況如圖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）餾殘渣的產生量明顯高于其他種類危廢，產生量分別為41.4 萬t 和12.2 萬t，分別占全省危廢總量的55.03%和16.26%，其他種類危廢產生量占比均小于5%。廢酸作為河北省產生量最大的危廢，僅唐山市廢酸產生量就達到了34.88 萬t，占全河北省廢酸產生量的84%，占唐山市產生危廢總量的74.77%。

表1 河北省各市危廢產生情況

圖1 河北省主要危廢產生情況

3.2 水泥窯協同處置危廢情況

近年來，水泥窯協同處置以其項目建設周期短、投資和運行成本低等優勢成為危廢處理項目投資的熱點。根據河北省危險廢物經營許可證發放情況，截至2020 年5月，全省共有水泥窯協同處置危廢企業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，河北省核準經營規模增加近17%，新增企業為邢臺金隅詠寧水泥有限公司，新增處置能力達2 萬t。各水泥企業危廢經營規模見表2。

表2 河北省水泥企業協同處置危廢規模

目前河北省6 家水泥企業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 類均可用于協同處置，包括醫藥廢物（HW02）、農藥廢物（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同處置，可用于協同處置的危廢量為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

傳統的填埋和焚燒技術處置危廢不夠徹底，易造成二次污染和潛在安全隱患。而水泥窯協同處置危廢技術具有處置范圍廣、處置量大、不產生二次污染等諸多優點，從而得到社會、管理部門及治理修復技術單位廣泛認可。可是河北省水泥窯協同處置危廢受相關因素影響，目前卻進展緩慢。

4.1 處置能力分布不均衡

河北省水泥生產具有產量較大、產業分布相對集中的特點，產生的危廢具有種類多、數量大、地區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、危廢產生及其處置情況，發現唐山、石家莊、廊坊等多地水泥產能和危廢產生量均較高，但這些地區的水泥企業還沒有進行水泥窯協同處置技術改造，未來還有較大發展空間。

圖2 河北省水泥生產、危廢產生及其處置對比圖

4.2 處置條件和技術管理不足

水泥窯協同處置技術要求水泥企業針對不同種類危廢進行相應的預處理，但部分企業受場地限制，沒有建設預處理設施的條件，并且缺少專業危廢處置管理技術人員，無法滿足協同處置要求。

4.3 水泥企業積極性不高

危廢用于水泥窯協同處置要以保證水泥質量不受影響為前提，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，導致運行成本升高，經濟效益不明顯，水泥企業處置危廢積極性不高。

5 對策及建議

5.1 優化危廢處置配置和布局

河北省水泥生產企業和危廢產生區域分布較集中，部分產量集中區域還沒有應用協同處置技術。應結合當地危廢特性、產生量及水泥企業生產狀況，統籌規劃布局，合理配置危廢處置設備，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同處置危廢科學研究和技術開發，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，不斷優化水泥窯對不同種類危廢的處置方式。

5.3 加強規范化技術管理

在協同處置危廢過程中，水泥企業既要保證水泥熟料質量，還要使危廢得到連續穩定的處置。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。這就需要水泥企業建立系統的處置流程和控制工藝，并配備專業的危廢管理技術人員。

5.4 加大政策扶持力度

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