危險廢物全過程信息化可追溯管控

靳曉勤，霍慧敏，賈佳，何藝?，周立臻，毛佳茗，胡華龍

(1.生態環境部固體廢物與化學品管理技術中心，北京 100029；2.江蘇神彩科技股份有限公司，蘇州 215121)

危險廢物通常具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性或感染性等一種或者多種危險特性，如果管理不善或者利用處置不當，會對周邊生態環境造成嚴重污染，因此危險廢物管理一直是世界各國生態環境保護工作的重點[1－5]。信息化技術能夠實現物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，將其應用于危險廢物管理，能夠極大地降低數據采集成本，并使危險廢物產生、收集、貯存、轉移、利用處置全過程實現實時化、定量化與精細化[6－7]。

我國政府高度重視危險廢物信息化管控。2012 年全國固體廢物管理信息系統建成并試運行，2017 年正式在全國推廣應用，初步實現了危險廢物收集、轉移、處置等全過程監控和信息化追溯。2018 年生態環境部進一步要求推動生態環境大數據建設。新修訂的?中華人民共和國固體廢物污染環境防治法?在第十六條和第七十五條明確規定“國務院生態環境主管部門應當會同國務院有關部門建立全國危險廢物等固體廢物污染環境防治信息平臺，推進固體廢物收集、轉移、處置等全過程監控和信息化追溯”，“國務院生態環境主管部門根據危險廢物的危害特性和產生數量，科學評估其環境風險，實施分級分類管理，建立信息化監管體系，并通過信息化手段管理、共享危險廢物轉移數據和信息”。本文簡要分析了危險廢物產生企業、運輸企業和利用處置企業，以及區域層級危險廢物信息化管控要點及相應的技術措施，以期為落實?中華人民共和國固體廢物污染環境防治法?相關要求、提升我國危險廢物信息化管控水平提供借鑒和參考。

1 危險廢物產生企業

危險廢物產生企業可以利用專用終端、手機軟件(APP)、掌上電腦(PDA)、RFID (Radio Frequency Identification，無線射頻識別技術)讀寫器等設備為危險廢物及其包裝綁定“身份證”，為危險廢物在產生、貯存、轉運和利用處置全過程信息化可追溯奠定基礎(圖1)。

圖1 危險廢物信息化可追溯管控示意圖

1.1 危險廢物產生信息錄入

涉及危險廢物產生源的信息繁多，包括危險廢物產生環節、種類、基本屬性、產生企業行業信息及產品情況等，這些信息都需要進行管理，傳統的手工臺賬管理模式已不適應現行的管理要求，需要利用信息化技術手段，對危險廢物產生環節的基礎信息進行采集，并以數據庫形式儲存管理，使危險廢物監管部門及時掌握企業危險廢物產生情況，實現危險廢物從源頭被納入有效管控范圍。同時，將現有危險廢物監管機制有序融入業務系統中，企業申報和監管部門審核工作都基于信息平臺完成，減少企業辦理業務的人力和交通成本，提高辦事效率，實現危險廢物業務管理電子化、網絡化。

在實際操作過程中，可以通過集成電子磅秤、標簽打印機、RFID 讀寫器、掃碼槍等設備構建危險廢物智能稱重系統，結合規范化的包裝，實現危險廢物在稱重階段的數據實時上傳，并在系統中自動生成電子臺賬，同時現場打印危險廢物二維碼標簽和綁定RFID 電子標簽(圖2)。在重點企業的產廢點還可以安裝攝像頭，實現產廢過程的可視化記錄。

圖2 危險廢物產生環節信息錄入系統

1.2 危險廢物貯存管理

產生企業貯存環節的信息化管控主要是通過識別電子標簽實現危險廢物出入庫管理。根據現行法規要求，危險廢物產生企業應加強對危險廢物貯存的管理，建立企業自身的危險廢物管理制度。但是，絕大部分企業仍然采用手工臺賬記錄，該方式不便于企業自身管理和生態環境部門監管，已不適應時代發展的要求。

在實際操作過程中，可以對分類包裝的危險廢物，利用RFID 讀寫器、門式天線、地感線圈以及警報燈，實現危險廢物出入庫門即被自動識別并自動生成電子臺賬的功能(圖3)，在系統中補充完善危險廢物品名、種類、數量、質量、危險廢物特性等信息。危險廢物貯存信息可以與生態環境部門管理平臺進行數據交互，方便監管人員通過移動手持設備在現場調取監管系統中相關備案信息，進行現場情況核實檢查。對重點危險廢物貯存區域，可以安裝攝像頭進行視頻監控，實現企業危險廢物庫存數據的可視化。

圖3 危險廢物貯存環節信息錄入系統

2 危險廢物運輸企業

2.1 轉運過程信息化管理要求

危險廢物轉運過程信息化管控主要是采集危險廢物轉出和轉入件數和重量、實際轉移路線與備案路線有無出入等數據信息[8]，主要涵蓋以下幾個方面:

(1)轉移申報審批。按照現行危險廢物轉移管理要求，危險廢物跨省轉移時，移出單位須根據管理計劃，向轉出地和轉入地的生態環境主管部門辦理危險廢物轉移申報手續，獲得批準后才能運行轉移聯單。

(2)運行電子聯單。運用信息化技術實現危險廢物轉移聯單的電子化，轉移聯單的二維碼識別方便通過移動手持設備對轉移聯單認證和識別，可以利用第三方認證及電子簽章技術實現不同地區生態環境主管部門的業務辦理網絡化，以減少企業辦事成本，提高辦事效率。

(3)轉運過程監管。轉移過程信息化管控的關鍵點是對轉移前后危險廢物的品種、數量、重量、編碼等信息進行核對，并結合轉移聯單及轉移審核要求，對轉移路線、車輛、合同等信息進行審核。

2.2 系統信息錄入

運輸企業收運人員在現場通過智能終端掃描危險廢物電子標簽、輸入收集危險廢物的相關信息，經聯網打印出該批次廢物的轉移電子聯單，分別交給產廢企業和隨車備查。處置單位在接收到危險廢物后，須在規定的時間內登錄系統將實際的拉運數量(過磅數量)錄入系統中進行確認，也可通過智能地磅系統提交拉運數量[9]。當產廢企業提供的過磅數量和危險廢物信息與入場過磅數量和入場核對危險廢物信息出現較大偏差時，系統將進行預警和鎖機。鎖機后的后續相關操作將不能進行，須對過磅數量和危險廢物信息進行重新核對，確認無相關違法行為及偏差在正常范圍內后，通過授權解鎖才能進行后續操作。生態環境主管部門工作人員可查詢聯單信息。對于中小產廢企業，電子聯單管理系統還可以提供預約服務，通過該流程，處置單位可以降低危險廢物的運輸成本，同時解決中小企業危險廢物產廢量少，而運輸成本高的問題。

2.3 運輸過程管理

在運輸過程中，通過RFID 技術及全球定位系統(GPS，Global Positioning System)技術可以及時跟蹤收運車輛信息，信息包括承運單位、危險廢物種類、數量、轉移路線、所處位置、行車速度、應急預案、接收單位、箱門開關地點、開關時間、開箱門授權號等，有關信息可共享交換至生態環境部門和交通運輸部門，實現政府監管方的實時監控指揮。在危險廢物運輸過程中，可以動態顯示危險廢物運輸路線、所處位置、行車速度、司機工作狀態等信息。對于未按規定運輸路線行駛、超速等行為進行預警，并將預警信息通過系統及時發送給運輸司機，以利于立即糾正不當操作。當運輸車輛在運輸途中發生事故時，可通過運輸管理信息化平臺，及時通報生態環境和交通運輸主管部門，并可在第一時間按照應急預案采取應急處置措施，防止危險廢物污染周邊環境。通過運輸過程信息化管理，可大大降低危險廢物在運輸過程中的風險，同時系統還設置了同車危險廢物不相容報警，能極大地降低不相容危險廢物的同車運輸所造成的安全和環境風險。

3 危險廢物利用處置企業

3.1 利用處置環節信息化管理要求

危險廢物利用處置環節的信息化管控主要涉及進入持證單位后的入庫貯存和按照不同要求進行利用處置，例如綜合利用、焚燒、物化、填埋等。可以通過智能倉儲系統實現危險廢物的自動出庫并生成電子臺賬，通過接入危險廢物處置設備的工況數據以及危險廢物處置車間的攝像頭實現企業危險廢物處置環節的可視化，并將危險廢物處置記錄上報到系統中，便于生態環境部門核查，實現危險廢物全過程可追溯管控。同時，持證單位也可以通過分析危險廢物來源、類型及數量信息合理調整利用處置工藝和處理效能。

在填埋危險廢物時，通過企業的填埋臺賬，以及填埋場的環境監測數據實現填埋場內已填埋空間的數據可視化，通過污染源監控數據的接入實現企業污染源數據的可視化。

3.2 快速檢驗與分揀

危險廢物來源廣泛、種類繁多、成分復雜，其產生、收集、貯存、運輸、利用、處置各環節均存在不容忽視的風險。就行業來源而言，工業、農業、服務業等各個行業以及居民日常生活均產生危險廢物。危險廢物具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性、感染性等危害特性，如果將具有不相容性的危險廢物混合在一起極易產生有毒氣體或熱量，造成人員傷亡和意外事故，因此將危險廢物按照危險特性進行源頭分類顯得至關重要。在信息化建設高度發達的大數據時代，通過運用RFID 標簽、智能識別系統等信息化技術實現危險廢物快速識別、檢驗和分揀，創新危險廢物監管手段，提升企業日常管理效率。企業將RFID 標簽粘貼或系掛在盛放危險廢物的容器或包裝物上，通過掃碼槍系統自動讀取危險廢物重量、類別、形態、危險特性、產生環節、產廢單位等基礎信息，通過RFID標簽和智能系統自動分析該類危險廢物過往批次或類別的危險特性、形態、熱值、利用處置方式等信息，進而實現快速精準分揀和配伍，有效提高運行效率，降低因入場特性分析、分揀不當造成的環境風險。

3.3 出入庫管理

危險廢物智能化可追溯平臺根據業務節點分解成危險廢物產生、危險廢物貯存、危險廢物轉移出廠、危險廢物簽收、危險廢物入庫、危險廢物出庫、危險廢物利用處置等若干個子模塊，開發各子模塊相關業務功能。在委托利用處置的出入庫環節，危險廢物經營單位通過掃碼獲取擬接收危險廢物的相關情況，采用智能地磅等方式核對接收的危險廢物是否與掃碼信息相符，并實時將相關數據上傳至系統；檢驗無誤后，通過掃碼，實時上傳出入危險廢物貯存設施情況和危險廢物利用處置情況；在危險廢物經營單位的貯存及利用處置環節的信息化監管與產廢單位要求一致。危險廢物出入庫子模塊與對應的物聯網子系統危險廢物智能稱重系統、智能倉儲系統、車輛智能稱重系統、車輛實時監控系統、設備實時數據監控系統以及視頻監控系統進行數據對接，從而實現真正意義上危險廢物的全過程可追溯。

3.4 利用處置設施運行管理

根據系統分析數據按照熱值、化學成分等進行自動精確配伍。通過大數據分析技術和機器學習算法，建立數據預警模型，針對危險廢物經營單位利用處置設施的相關數據設置報警閾值，實現數據異常自動預警功能。如針對危險廢物焚燒設施運行的工藝參數(包括一氧化碳、氧、二氧化碳、一燃室和二燃室溫度等)設置報警閾值；針對危險廢物填埋設施填埋廢物的入場參數(包括污染物控制限值、水溶性鹽總量、有機質含量)和監測參數(包括滲漏檢測層以及滲濾液的水位監測)設置報警閾值。基于數據智能分析的結果數據管理能夠實現危險廢物管理由“事前審批管理”轉向“事中事后過程監管”，由“被動式管理”逐步向“主動預防式管理”轉變。

4 工業園區危險廢物全過程管控

在科技部國家重點研發計劃“危險廢物環境風險評估與分類管控技術”項目支持下，生態環境部固體廢物與化學品管理技術中心、江蘇神彩科技股份有限公司、清華蘇州環境創新研究院和南方科技大學在江蘇揚子江國際化學工業園、浙江省化學原料藥基地臨海園區組織開展了危險廢物全過程智能化可追溯管控技術應用示范。

目前，兩個園區應用示范推進順利。江蘇揚子江國際化學工業園首批試點的100 家企業已經實現通過智能終端自動采集危險廢物產生數據，替代傳統的人工錄入，解決了企業危險廢物申報不及時、不準確、不規范等問題，并通過給每個危險廢物包裝物賦予二維碼“身份證”，實現危險廢物產生、貯存、轉移、利用處置全過程的智能化可追溯。鑒于首批企業試點應用效果良好，園區已啟動第二批100 家企業推廣應用計劃，相關工作已于2020 年全部完成[10]。浙江省化學原料藥基地臨海園區危險廢物全過程智能化可追溯管控技術應用示范方案已通過浙江省臺州市生態環境局及臨海分局、園區管委會的審查，并選定首批40家試點企業，包括35 家危險廢物產生企業(含企業自行利用處置)和5 家危險廢物利用處置企業，即將全面鋪開試點工作。

另外，結合“無廢城市”建設試點工作，江蘇省徐州市、安徽省銅陵市在赴江蘇揚子江國際化學工業園調研后，也決定在全市層面開展危險廢物全過程智能化可追溯管控技術應用試點，并分別選定100 家和20 家首批試點企業[11－12]。

5 區域危險廢物綜合決策與管控

信息化技術可以幫助生態環境部門進行區域危險廢物管理決策分析和統計分析，評估區域內危險廢物的產生、貯存和利用處置情況以及相應的行業布局等[13]。

5.1 決策分析

結合GIS 地理信息平臺，通過經緯度坐標，可以有效地在GIS 地圖上展現危險廢物空間地區分布。基于GIS 對空間分析的特性，將危險廢物產生量、利用處置量及行業特性等信息結合污染源檔案數據和環保業務數據、環境數據和經濟數據等進行分析，能對危險廢物的產生、貯存和利用處置布局進行合理評估，對環境應急、危險廢物總量控制、行業布局進行決策。結合大數據分析的理念，通過引入不同領域的指標數據進行挖掘分析，從而對危險廢物、環境、經濟三者之間的關系進行多方位、多角度的詮釋，為危險廢物的管理決策提供支撐和依據。

區域危險廢物可追溯管控系統分為4 層，主要包括門戶層、應用層、數據層、支撐層(圖4)。門戶層為統一的危險廢物處置企業內部監管平臺，同時可作為產廢企業、運輸單位服務平臺，為生態環境監管部門提供統一的監管入口；應用層為運輸管理、出入庫管理、快速檢驗分揀、電子聯單管理、信息預警及處理、處理設施運行監控、統計分析等全流程應用管理，實現全過程監管；數據層對運輸動態信息、出入庫情況、檢驗數據、處理設施運行實時監測及運行數據等進行實時記錄；支撐層應用移動互聯網、GPS、RFID、數據庫、管理權限設置等，為危險廢物信息化管控平臺提供技術支撐。

圖4 區域危險廢物可追溯管控信息化平臺示意

5.2 統計分析

區域危險廢物可追溯管控系統能夠對危險廢物申報轉移量和實際轉移量的統計報表進行分類統計，主要包含產廢企業、產生區域、廢物類別、處置方式、行業類別、轉移時間、危險廢物平均收費金額、每個產廢企業的收費價格、不同處置方式的處置成本、主要產廢企業、配伍分析等統計分析。統計數據將通過記錄明細、匯總、圖表等多種表現形式進行匯總分析，實時分析數據，提高分析統計效率，以利于管理人員及時掌握危險廢物的處理情況。同時更便于管理者調整處置企業的經營方向，維護客戶群，明確業務開展的重點區域，清晰地體現盈利點和收入增長點等。

6 結論與展望

隨著危險廢物精細化管理要求的提高，構建一套穩定、可靠、安全和可擴展的危險廢物流向追溯網絡體系，實現危險廢物從產生、貯存、運輸到處置的全過程實時動態監管，已經成為危險廢物防治工作的必然選擇。基于信息化技術手段的危險廢物全過程可追溯管控系統的優勢在于能夠綜合考慮、監控、分析管理危險廢物從產生、收集、貯存、運輸、利用處置全過程的各種環境風險，提取企業的相關行為和操作，結合視頻監控等手段確保獲取信息可靠，從而顯著提高危險廢物污染防治工作的效率。