河北省水泥窯協(xié)同處置危廢現(xiàn)狀分析

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(xiǎn)廢物是指列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的固體廢物。隨著我國(guó)工業(yè)發(fā)展，危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量逐年增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年我國(guó)大、中城市工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量達(dá)4643.0 萬(wàn)t，比2015 年增加65.7%；醫(yī)療廢物產(chǎn)生量達(dá)81.7 萬(wàn)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(wèn)題，減少危廢對(duì)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(guò)程中，將滿足或經(jīng)過(guò)預(yù)處理后滿足入窯要求的危廢投入水泥窯，在進(jìn)行水泥熟料生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)危廢的無(wú)害化處置過(guò)程，具有處置范圍廣、處置量大、無(wú)二次污染、運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)勢(shì)，目前已成為我國(guó)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(duì)河北省水泥產(chǎn)能分布情況進(jìn)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(wàn)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(tái)（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(dá)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(duì)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(shì)

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(jì)效益。

2.1 處置范圍廣、處置量大、焚燒狀態(tài)穩(wěn)定

有多達(dá)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(shí)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(dá)1800℃，物料溫度為1450℃左右。物料從窯頭至窯尾停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)40min，氣相在溫度為950℃以上停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8s。特有的高溫環(huán)境和長(zhǎng)停留時(shí)間使得危廢中有機(jī)成分燃燒徹底，焚毀率基本達(dá)到100%。產(chǎn)生的熱能可以重復(fù)利用。焚燒后的廢渣（硅鋁無(wú)機(jī)質(zhì)）可以作為水泥的替代原料，不會(huì)產(chǎn)生任何廢渣、廢水。

2.3 無(wú)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(duì)酸性物質(zhì)具有極強(qiáng)的吸附性，可將硫和氯等轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)鹽類固定下來(lái)，有效避免酸性氣體排放和二惡英析出。水泥窯處于負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)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(jì)效益高

水泥窯協(xié)同處置可以針對(duì)現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，添加危廢儲(chǔ)存設(shè)施和預(yù)處理裝置，利用水泥生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)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(shí)會(huì)產(chǎn)生一定熱能，可替代部分燃料，降低企業(yè)運(yùn)行成本。

另外，水泥窯協(xié)同處置危廢還有其他優(yōu)勢(shì)，如良好的湍流、焚燒處置點(diǎn)多、廢氣處理效果好等。這些特點(diǎn)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(jì)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(wàn)t，按區(qū)域排序，唐山、石家莊、廊坊、滄州四個(gè)市的危廢產(chǎn)生量較大，分別為46.65、6.65、5.99 和4.58 萬(wàn)t/a，占全省危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量的62.0%、8.8%、8.0%、6.1%，說(shuō)明這4 市產(chǎn)生危廢行業(yè)發(fā)展較迅速。對(duì)各地區(qū)危廢分別按產(chǎn)生量進(jìn)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(gè)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(dá)到了98.7%。具體詳情見(jiàn)表2。

2015 年河北省產(chǎn)生的危廢共涉及39 大類。對(duì)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?jiān)℉W11）和其他廢物（HW49），其中廢酸和精（蒸）餾殘?jiān)漠a(chǎn)生量明顯高于其他種類危廢，產(chǎn)生量分別為41.4 萬(wàn)t 和12.2 萬(wàn)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(dá)到了34.88 萬(wàn)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(lái)，水泥窯協(xié)同處置以其項(xiàng)目建設(shè)周期短、投資和運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)成為危廢處理項(xiàng)目投資的熱點(diǎn)。根據(jù)河北省危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)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(tái)各1家，合計(jì)年處置能力達(dá)13.8 萬(wàn)t。較2019 年5月，河北省核準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模增加近17%，新增企業(yè)為邢臺(tái)金隅詠寧水泥有限公司，新增處置能力達(dá)2 萬(wàn)t。各水泥企業(yè)危廢經(jīng)營(yíng)規(guī)模見(jiàn)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?jiān)℉W11）、料涂料廢物（HW12）、表面處理廢物（HW17）、焚燒殘?jiān)℉W18）、廢酸（HW34）、有機(jī)氰化物（HW38）和含酚廢物（HW39），共62.73 萬(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wèn)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(diǎn)，從而得到社會(huì)、管理部門及治理修復(fù)技術(shù)單位廣泛認(rèn)可。可是河北省水泥窯協(xié)同處置危廢受相關(guān)因素影響，目前卻進(jìn)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(duì)集中的特點(diǎn)，產(chǎn)生的危廢具有種類多、數(shù)量大、地區(qū)分布相對(duì)集中的特點(diǎn)。但目前河北省只有4 個(gè)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(wàn)t，在全省危廢利用處置能力中占比小。圖2 對(duì)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(méi)有進(jìn)行水泥窯協(xié)同處置技術(shù)改造，未來(lái)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(duì)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(duì)不同種類危廢進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，但部分企業(yè)受場(chǎng)地限制，沒(méi)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(wú)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(yán)格限制，入窯位置及添加量受到嚴(yán)格管控。再加上一些無(wú)機(jī)危廢熱值較低，處置過(guò)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(yùn)行成本升高，經(jīng)濟(jì)效益不明顯，水泥企業(yè)處置危廢積極性不高。

5 對(duì)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(méi)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(shí)提高危廢資源化、減量化、無(wú)害化處置能力。

5.2 提高科技支撐能力

進(jìn)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(diǎn)包括不同類型危廢在水泥窯中焚燒的特點(diǎn)。提高對(duì)危廢的精確分類能力，不斷優(yōu)化水泥窯對(duì)不同種類危廢的處置方式。

5.3 加強(qiáng)規(guī)范化技術(shù)管理

在協(xié)同處置危廢過(guò)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(duì)窯頭窯況影響比較大，灌裝儲(chǔ)存危險(xiǎn)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(xiǎn)廢物技術(shù)相比傳統(tǒng)處置技術(shù)具有一定的經(jīng)濟(jì)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(lì)，再加上較高的初始投資，勢(shì)必增加了水泥企業(yè)的資金壓力。因此，建議政府出臺(tái)必要的財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等，保障水泥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。