危險廢物資源化利用路徑探析

馬海云

（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830002）

所謂危險廢物資源化利用，簡單來說就是采用適合的技術工藝，在危險廢物中回收有用的物質及資源，一方面實現了危險廢物減量化、無害化的目的，防止二次污染及其對環境的威脅，另一方面促進了生產和生活系統的綠色循環連接，實現資源利用最大化。為此，相關人員應該明確危險廢物的來源和常見類型，通過建立健全危險廢物監管體系及科學應用回收處置危險廢物工藝技術，不斷強化危險廢物資源化利用的能力，從而提高危險廢物綜合利用和安全處理的效率。

1 危險廢物的來源及常見類型

1.1 生活源危險廢物

危險廢物種類繁多，來源具有多樣性，其中生活源是危險廢物的主要來源之一。生活源危險廢物多見于日常生活用品，包括廢棄的體溫計、家用電器、含汞電池、日光燈等。這些生活廢物大多具有腐蝕性、易燃性，含有毒物質或能夠浸出有毒物質，將其混雜在居民區生活垃圾中隨意丟棄，不但會危害生態環境，也會直接影響人體健康。

1.2 商業源危險廢物

除生活源危險廢物之外，商業活動產生的危險廢物數量也在逐年增加。商業源危險廢物主要和商業機構提供的服務有關，危險廢物類型以化工合成物質為主，比如照相館廢棄的顯影液和定影液、洗衣店的廢棄溶劑、打印店的廢棄油墨、汽車維修機構的廢潤滑油以及顏料商店的過期顏料和稀釋劑等，這些廢棄物都具有毒性和易燃性。雖然商業源的危險廢物數量相對較少，但是同樣會污染環境，是危險廢物資源化利用關注的重點。

1.3 農業源危險廢物

農業源危險廢物主要來自農業生產過程中使用的除草劑、殺蟲劑、農藥包裝廢棄物等，其中農藥類危廢毒性非常高，異狄氏劑、毒殺芬、三氯苯氧乙酸等農藥物質，可以通過吸入、皮膚接觸等方式進入人體，危害人體健康；隨意丟棄的農藥包裝廢棄物，在土壤中很難降解，經過環境積累后，會影響植物吸收養分和水分，還可能成為有害生物的巢穴，動物誤食后可能引發消化道疾病或死亡，造成長期的、深層次的生態環境問題。

1.4 工業源危險廢物

隨著人口增長及工業化、城市化進程的加快，工業生產過程中產生的危廢數量及種類都在不斷遞增。工業源危險廢物的來源主要包括化工業、機械制造業、金屬冶煉工業、采礦工業、煉油工業等生產行業在生產過程中產生的電鍍廢渣、廢有機溶劑、廢乳化液、有色金屬冶煉渣、廢礦物油等，這些工業源危險廢物通常具有毒性、易燃性、感染性以及較強的化學反應性。工業危廢若處理和回收不當，會污染水源、土壤和大氣環境，破壞生態平衡，影響動植物生存。

1.5 醫療源危險廢物

醫療源危險廢物主要是指醫療衛生機構產生的醫療廢棄物，常見類型包括感染性、病理性、損傷性、藥物性和化學性廢物。其中感染性廢物和病理性廢物，如廢棄血液、血清、人體組織、病理蠟塊等，通常攜帶具有感染性的細菌和病毒，資源利用價值偏低，一般做焚燒處置；損傷性廢物主要指醫用銳器，如手術刀、載玻片、玻璃試管、醫用針頭等；藥物性廢物包括過期、淘汰以及被污染的醫用藥品，如一般性藥物、過期的疫苗、細胞毒性藥物等；化學性醫療危廢具有毒性、腐蝕性、易燃易爆性，包括含汞的廢棄血壓計、溫度計，醫學影像、實驗室的化學試劑及廢棄化學消毒設備等，這些醫療源危險廢物如果得不到妥善處置和利用，不僅會造成環境污染，還可能引發病毒傳播，對人類造成危害。

2 危險廢物的資源化利用路徑

2.1 建立健全危險廢物監管體系

想要實現對危險廢物的資源化利用，必須立足當前的數字化背景，建立健全危險廢物監管體系，統籌危險廢物的存量和增量監管，利用互聯網、物聯網、大數據、5G等先進技術，建成經濟適用、集約高效、綠色智能的數字化監管體系，從而為長效的危險廢物資源化利用奠定基礎。

首先，在建設危險廢物數字化監管網絡時，應該引入和推廣“危險廢物在線”、“一般工業危廢在線”等智能閉環監管系統，對危險廢物產生、處置、回收利用實施全流程的溯源和監管；其次，在推進危險廢物全過程智能化管理平臺建設時，應該采用視頻聯網的智能監控手段，建立相關的智能監測預警分析應用模型，在危險廢物的主要來源和場所推廣智能監控系統，鼓勵工業企業、醫療機構引進大數據信息技術、物聯網設備，應用危險廢物收集、分析、轉運、處置、服務五位一體的信息化管理系統，系統與危廢監管網絡對接，從而實時獲取最真實的危險廢物存量和增量數據；最后，在完善危險廢物監管體系時，還應該增設危廢企業數字化臺賬以及危廢信息預警機制，詳細記錄相關企業、單位的危廢產生量、處置和利用數據信息，對危險廢物排放達不到安全標準的企業或單位，系統會自動發出預警提醒。通過對危險廢物監管體系的建設和完善，達到精密智控和整體智治的目的，為危險廢物資源化利用創造先決條件[1]。

2.2 廢有機溶劑的資源化回收

廢有機溶劑是常見的危險廢物類型之一，主要來自化工、涂料、制藥等行業，有機溶劑在生產、配制、使用等環節都會產生危險廢物，廢有機溶劑具有分子量小、揮發性強、脂溶性等特點，其中含有多種鹵代烴、多環芳烴等有害物質。針對廢有機溶劑的處理，早期一般采用焚燒法，但是焚燒不可避免會產生廢氣，造成二次污染。目前，廢有機溶劑的資源化利用路徑主要以回收處理為主，通過采用催化氧化、精餾、萃取等技術工藝，回收廢有機溶劑中的有用物質。

首先，以蒸餾法再生廢有機溶劑包括簡單蒸餾法和精餾法。簡單蒸餾法也稱常壓蒸餾，相關人員需分析廢有機溶劑中的雜質成分，綜合考慮廢有機溶劑處理量、pH值、電導率等指標，將廢有機溶液分批加入蒸餾釜，按配比摻入酸堿中和劑，在外壓恒定的條件下加熱廢有機溶液至沸騰，將蒸餾出的有機溶劑蒸汽引入冷凝器中冷凝成產品，分批加入再生有機溶劑儲槽，以達到廢有機溶劑資源化再生的目的。精餾法是在簡單蒸餾的基礎上，根據有機溶劑物料的具體情況，將物料加入精餾-分子篩膜耦合分離及脫水系統，經過后級精制精餾塔的提純分離后，得到能夠循環利用的有機溶劑制品[2]。再者，針對沸點較高、具有熱敏性的廢有機溶劑物料，實施資源化利用時還可以采用薄膜蒸發技術，將廢有機溶劑加入降膜蒸發器，使溶劑通過管殼式蒸發器、盤管式換熱器、疏水閥、冷凝器、壓縮機，可再生處理丙酮、異丙酮、甲苯等多種廢有機溶劑，從而集約能源、保護環境。

2.3 廢礦物油的資源化處置

廢礦物油是指從石油、煤炭、油頁巖中提取和精煉，通過后期加工和使用，使其原有的物理和化學性能發生改變的廢棄礦物油[3]。廢礦物油不能在生產中繼續使用，其成分主要有C15-C36的烷烴、多環芳烴、苯系物和酚類，能夠滲透到土壤深層，污染土壤和淺層地下水。早期廢礦物油處置回收主要采用蒸餾-硫酸-白土精制工藝，這種技術在處理過程中容易產生二次污染。

目前針對廢礦物油資源化利用較為科學的技術工藝有酸-白土精制技術、蒸餾-萃取-白土精制技術、蒸餾-溶劑精制-加氫精制技術以及脫金屬-固定床加氫精制技術等。其中蒸餾-溶劑精制-加氫精制技術，是資源化處理廢礦物油過程中對環境危害性最小的技術，不存在酸渣處理和二次污染問題。工藝實施方法是將廢礦物油物料加入蒸餾設備，把物料中的水分和氫組分通過常壓蒸餾去除；然后進行第一次丙烷抽提，去除物料中的油泥、氧化物以及部分添加劑；對物料實施減壓蒸餾后，再進行第二次丙烷抽提，去除物料中殘留的添加劑；最后對物料進行加氫精制，得到合格的礦物油產品。運用蒸餾-溶劑精制-加氫精制技術資源化處理廢礦物油，對工藝水平、操作條件要求較高，但再生油品質量優于其他工藝油品，適宜在廢礦物油資源化利用領域大力推廣[4]。

2.4 工業廢渣的資源化利用

工業廢渣是常見的工業源危險廢物，一般指工業生產過程中產生的固體廢物，以冶金、能源、采礦、化工等行業排放量最多，比如冶金渣、電石渣、粉煤灰、煤矸石、鋼渣等。堆存工業廢渣會占用土地資源，排入水域則會給環境造成危害，淤塞河道、危害生態平衡等。工業廢渣的危險廢物資源化利用路徑非常多，根據工業廢渣的具體種類和特點，通過工藝加工，可以使之再生為工業生產原料、治理工業污染的原料等，從而實現“變廢為寶”、“以廢治廢”的資源化利用目標。

例如，在利用工業廢渣電石渣時，可以采用干燥蒸發技術對電石渣進行加工，將其再生為工業氫氧化鈣、酸性廢水廢液中和劑、脫硫劑等產品，這些產品可以循環利用于煙氣脫硫、鋼鐵和污水處理等行業。再如，在資源化利用高爐渣、粉煤灰等工業危險廢物時，可以采用堿性硫酸鹽，將其制成膨脹礦渣珠、鋁硅酸鹽玻璃微珠等，用于取代膨脹礦渣、人造輕集料以及保溫耐火材料磚的原料等；顆粒較細、質量均勻的粉煤灰，還可以用于配制高強度混凝土、加氣混凝土、海工混凝土和新型墻體材料[5]。

此外，工業廢渣煤矸石可以結合矸石中的煤炭回收，利用煤矸石中含有的少量有機質，將煤矸石加入沸騰爐做供暖和發電原料，利用后的灰渣可作為水泥生產和建筑材料；未經燃燒的煤矸石還可以應用于配料制磚，在制磚生產中，煤矸石中的有機物會自燃，進而節約制磚所用的原料煤，從而實現工業廢渣在土木工程和建筑領域的綜合資源化利用。

2.5 貴金屬污泥的資源化回收

貴金屬污泥是工業源和商業源產出的危險廢物，包括商業經營、醫療衛生行業產生的廢水廢料，以及金屬冶煉行業排放的工業生產污泥。貴金屬污泥中不僅含有重金屬、堿金屬和堿土金屬，還含有稀土元素和貴金屬，回收利用價值和經濟價值十分可觀。貴金屬污泥的資源化利用路徑主要是采用電解工藝、吸附法和火法回收。例如，在回收廢催化劑污泥時，就可以采用吸附法，先對含有貴金屬的廢催化劑污泥進行預處理，在污泥中加入酸和氧化劑，使廢催化劑污泥分解、溶出貴金屬物質，預處理氧化劑可使用雙氧水、次氯酸鈉、鹽酸等。吸附步驟在常溫常壓條件下進行，將預處理后的污泥物料液體，自上而下注入裝有吸附劑的吸附柱內，吸附劑可采用椰殼活性炭、焦炭、硅藻土、離子交換樹脂等；吸附貴金屬后，不含貴金屬的液體自下部流出；待吸附劑飽和后，將吸附劑取出，先在1 000 ℃下煅燒，再使用王水溶解，最后用鋅還原成純貴金屬粉。還原后的貴金屬材料熔點高，抗酸堿、耐腐蝕性都非常強，可以應用于電氣、電子設備、航空航天、高溫儀表設備的生產加工。而通過對貴金屬污泥的資源化利用，減輕污泥進入環境的風險，發揮危險廢物的回收和經濟潛力[6]。

2.6 廢電池的資源化利用

廢舊電池主要有一次性電池、充電電池和鉛酸蓄電池，其中含有汞、鉛、鉻、鎳、銀、鋰、鋅等有害物質，廢電池和生活垃圾混放、填埋，會泄露大量重金屬物質，污染土壤和地下水。針對廢電池的資源化利用，主要是采用溶解、萃取、沉淀、電解等技術工藝，分類回收廢電池中有價值的材料，同時對沒有利用價值的廢電池物質進行無害化處理，同步實現回收資源、保護環境的目標。例如，在資源化利用廢舊鋰電池時，應先對廢電池進行預處理，包括放電、拆解，以及處理拆解過程中產生的有毒有害物質。其中放電采用機械破碎法，集中收集廢電池拆解產生的殘留電解液；破碎后的隔膜可直接作為產品回收，除隔膜之外的材料使用鹽酸浸出陽極材料，在約100 ℃的條件下以碳酸鹽形式沉淀回收鋰；用溶劑萃取鋰中的鈷、銅、鋁等，從而獲得優質的金屬原材料。

2.7 廢日光燈的資源化處理

日光燈在生產制造過程中使用的各種金屬材料如純堿、硼砂、紅丹等物質，都具有較高的資源化利用價值。廢日光燈屬于危險廢物，在丟棄、填埋后容易破碎，其含有的汞和其他化合物會在土壤中沉積，引發土壤和地下水的重金屬污染。針對廢日光燈的資源化利用，可以采用超聲輔助解吸、沉淀、混凝、吸附、稀土浸出、煅燒等技術工藝，得到各種金屬材料和稀土氧化物。具體處理流程是集中回收廢日光燈進行清洗、液下破碎和超聲輔助解吸，分解出燈頭、含汞廢水和燈管碎片；燈頭分離成鋁、導線、玻璃和塑料；含汞廢水通過沉淀、混凝、吸附等工藝做無害化處理；燈管碎片中的熒光粉，經稀土浸出、沉淀和煅燒得到稀土熒光粉，從而資源化利用日光燈危廢，彌補經濟和工業發展中的資源物質缺口。

3 結語

綜上所述，危險廢物的常見來源包括生活源、商業源、農業源、工業源和醫療源，危險廢物中含有的有毒有害物質對環境的破壞性非常強，同時也蘊藏多種有價值的材料，實現危廢資源化利用能夠獲得客觀的經濟和環保效益。為此，相關部門和人員應該建立健全危險廢物監管體系，為危廢有效處理利用創造先決條件，采用先進工藝技術對廢有機溶劑、廢礦物油、工業廢渣、貴金屬污泥、廢電池、廢日光燈等危險廢物，進行資源化利用和無害化處置，從而防治危廢污染，提高資源再生和綠色發展能力。