我国危险废弃物处理处置现状调研报告.doc

我国危废处理处置现状调研报告设计部：徐涛二一七年九月 我国危废处理处置现状 调研报告目 录1危废简介11.1危废的定义11.2典型危废处理种类及处理特点12我国危废处理处置现状22.1危险固体废弃物产量及处理量22.2处理能力分布不均42.3处理处置方法42.3.1安全填埋法42.3.2焚烧法52.3.3稳定化/固化技术62.3.4快速碳酸化技术72.3.5等离子气化技术72.3.6超临界水氧化技术83我国危废处理行业前景分析93.1工业危废处理市场空间巨大93.2新司法解释+“土十条”延伸影响，危废管制走上正轨103.3收购焚烧处置企业是快速扩张方式113.4危废行业发展潜力巨大11 上善若水，志远卓越1 危废简介1.1 危废的定义根据中华人民共和国固体废物污染防治法的规定，危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。根据国家危险废物名录的定义，危险废物为具有下列情形之一的固体废物和液态废物：1、具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的;2、不排除具有危险特性，可能对环境或者人体健康造成有害影响，需要按照危险废物进行管理的。危废处理行业是一个以法律法规和政策为引导，通过物理、化学、生物等技术方法对危险废物进行处理而实现资源化利用（资源化后基于产品或产品所含金属成分的市价出售）和无害化处理（按政府指导价格收费）来盈利的行业。1.2 典型危废处理种类及处理特点我国国家危险废物名录规定的危废有 49 大类600多种，涉及行业近百，重点行业20余项，种类繁杂，处理难度大。危废分类主要有物理形态、化学组成、热值、危险性及危废来源等方式。危废来源决定其性质即热值和危害性，危废的性质 影响危废的处理方式。按照危废来源简要对危废进 行分类，并对其污染类型及处理等特点进行梳理。危废来源主要有生活商业、农业种植、工业生产、 医疗科研及环保设施5个方面，具体见表1。目前农业种植以及冶炼、选矿、化工等用地，对土壤等环境造成了污染，但由于资金、技术等原因很少进行土壤修复。生活商业产生的危废多 以生活垃圾及废水的形式转嫁到环保设施中，转移到水处理的污泥、垃圾焚烧飞灰甚至填埋场中。 工业系统产生的固废、污泥和电子垃圾存在综合利用的空间，这些需要专业领域针对性进行有价元素的提取和相应产品的制造。对于垃圾焚烧飞灰含有大量二恶英、重金属，以及工业危废中含 砷等剧毒元素的危废往往难以综合利用，须高温焚烧玻璃化、水泥固化等方式处理。固化、稳定化处理后满足有害元素浸出标准再进行贮存。通过表1描述可见我国危废处理存在问题较多。表1 典型危废类别及特点危废来源主要种类污染类型正确处理处理现状生活商业清洗化妆等用品腐蚀、易燃分类做危废处理大部分混入生活垃圾电子垃圾有毒专业拆分、综合利用部分回收、大量混入生活垃圾油漆、溶剂类有毒、易燃焚烧处理大部分混入生活垃圾农业种植杀虫剂、除草剂等农药有毒焚烧处理、土壤修复绝大部分未处理工业生产废渣毒性、腐蚀综合利用、高温焚烧、固化等无害化处理，贮存部分综合利用，大量露天堆存或丢弃含酸碱废液和废油毒性、腐蚀、易燃分类无害化处理存在诸多偷排现象医疗科研药品、试剂有毒、腐蚀、易燃焚烧处理城市处理规范，乡镇混入生活垃圾环保设施污泥有毒综合利用、高温焚烧、固化等无害化处理，贮存大部分堆存、丢弃焚烧飞灰有毒高温焚烧、固化等无害化处理，贮存大部分固化贮存2 我国危废处理处置现状2.1 危险固体废弃物产量及处理量据中国报告大厅发布的2016-2021年危废处理市场行情监测及投资可行性研究报告统计，2011年至2015年，我国危险固体废物产生量依次为3430万t，3470万t，3160万t，3630万t，4220万t，复合年增长率为5.3%，并预期危险固体废物总量会按复合年增长率12.0%由 2016年的4850万t增加至2020年的7620万t （详见图1）。庞大的危险固体废物产生量源于经济的快速发展、大量加工制造业及医疗水平与居民生活的提高，其造成的迫切处理需求是危险固体废物处理行业的主要推动力。目前，我国危险固体废物处理量仍低于产生量（详见图2）。由图2可知自2011年至2015年，我国危险固体废物处理比率依次为78.4%，78.1%，75.9%，82.4%，84.4%，预估计 20162020 年我国固体废物处理比率分别为 86.6%，88.2%，89.1%，90.7%，92.2%。2015年的处理量达3570万t，仍然维持于低水平，处理能力整体供应短缺。2014 我国危废综合利用率为56%，处置率为 25.2%，但该值因为统计基数偏小等原图1 我国2011-2020危险固体废物产量（2016-2020年为预估值） 图2 我国2011-2020年危险固体废物处理量及处理率（2016-2020年为估计值）因而偏高。据中国环境报我国危险废物利用处置量仅占产生量 15%文章显示，“据专家研究估算，我国我国危险废物产生量约为 1亿吨/年，而每年危险废物经营单位实际的利用处置量仅为1500万吨左右，危险废物利用处置量仅占产生量的 15%。”该数据源的信息，与 2014 年的大中型城市危废实际处置量的数据较为一致，大中城市的实际处理处置量仅为 1387万吨/年，大中城市也是危废处置的主力军。故说明还有很大部分的危废流失在环境中，或被没有资质的企业接收、消纳。急需规范行业，降低环境风险。2.2 处理能力分布不均我国的危险废物产生量与处理能力分布非常不均。位于我国东部及西北部的工业化地区占危险废物产生量的一大部分，经济发达地区如华东及华南地区占危险废物处理能力的一大部分。而我国危险废物处置项目主要位于华东地区。图3载列了2015年我国危险固体废物的地区产生量及处置量。BA图3 我国危废地区产量及处置量（A:产量；B:处理量）2.3 处理处置方法 危废处理处置技术路线如图4所示，大致分为：分类、预处理、最终处置三个核心环节，预处理技术就是将危险固体废物无害化的过程，采用物理处理、化学处理、固化处理、生物处理等，旨在减少其容积、中和其酸碱性、固定或解除其毒性、稳定其化学性质等，同时还可以回收其中可利用的成分，如有机溶剂、金属等。最终处理技术主要有焚烧、填埋、海洋处理三种。其中：1)资源化：分类时，主要将一些溶剂、金属等，能回用的组分进行资源化回用，这是危废资源化项目的主要技术路线；2）无害化：缺乏回用价值的危险废物，一般通过预处理和最终处置等环节，进行无害化处置，这是危废无害化项目的主要技术路线。无害化的预处理中，主要包括物理法、化学法、固化/稳定化等核心技术；最终处置方法，主要包括填埋、焚烧以及其它一些非焚烧的处置方法。2.3.1 安全填埋法安全填埋是危险固体废物的最终处置方式，适用于不能回收利用其组分和能 量的危险图4 危废处理处置技术路线图废物，包括焚烧过程的残渣和飞灰等。安全填埋场是处置危险废物的一种陆地处置方法，由若干个处置单元和构筑物组成。处置场有界限规定，主要包括废 物预处理设施、废物填埋设施和渗滤液收集处理设施。它可以将危险废物和渗滤液与环境隔离，将废物安全保存相当一段时间（数十甚至上百年）。对于危险固体 废物安全填埋场的选址，要遵循国家和地方相关标准规 范，根据危险废物填埋污染控制标准以及危险废物 安全填埋处置工程建设技术要求（环发200475号）中关于危险固体废物填埋场的相关选址条文要求。对危 险固体废物安全填埋场进行选址时，要对其自然条件和厂址外部条件进行考核。其中自然条件包括社会环境、自然环境、场地环境、工程地质及水文地质、气候以及附近应急救援；厂址外部条件包括供排水、供电以及交通情况。2.3.2 焚烧法焚烧法是指将危险固体废物燃烧焚化使其无害化的过程。焚烧法适用于当前经济和技术条件下，不能再循环、再利用或者安全填埋的危险固体废 弃物。焚烧法的优点是除爆炸性以外的危险固体废 物基本都可以处理，且该方法可大大减少废物的体积，很好地分解危险废物中有毒有害的成分，杀灭病原菌，达到 解毒、除害的目的，还能回收余热和副产品。危废处置焚烧工艺系统主要包括配伍预处理、进料系统、回转窑、 二燃室、锅炉系统、烟气处理系统。由于在实际应用中，待焚烧的危险废物往往形态各异、成分复杂，为使其平稳运行、降低成本、实现无害化处理，需要对进料前的危险固体废物进行配伍预处理。危险固体废物的进料系统包括散装物或经破碎后的散装物用行车抓斗，标准桶装容器用斗式提升机。散装废物贮存在储坑内，用行车抓入散料斗，通过链板式输送机送入集料斗；标准桶装容器送入斗式提升机提升到窖头集料斗。废物最终都是由集料斗通过推杆进入回转窑焚烧。用于处理危险 固体废物回转窑的是一个略微倾斜、钢制外壳内衬耐火材料的空心圆桶。利用回转窑处理危险固体废物的主要优点有：（1）可以处理的危险废物种类多，整桶装的废物 也可以进入其中进行处理；（2）回转窑设置一定倾角，便于除渣；（3）回转窑内焚烧工况，易于控制，有利于危险废物充分分解。焚烧产生的产物及其复杂，分为灰分和烟气两部分。其中灰分大多进入安全填埋，烟气需进入烟气净化系统处理。危险固体废物的焚烧烟气中含有很多有毒有害成分，包括酸气、重金属、二噁英、磷、硫、卤化 物等，因此对烟气需要净化。目前对于烟气污染物的控 制主要集中在硫化物，氮氧化物以及烟尘，对于卤化物的处理目前技术尚未成熟。2.3.3 稳定化/固化技术稳定化/固化技术即通过无机凝硬性材料或化 学稳定化药剂将危险废物转变成高度不溶性的稳定 物质。 稳定化/固化技术起源于上世纪 50 年代对放 射性危险废物的固化处置，后来针对危险废物的处置各国也开展了相应的技术研究， 目前主要有石灰固化、水泥固化、自胶结固化、有机聚合物固化、塑性材料固化、陶瓷固化、玻璃固化和化学稳定化等。 稳定化/固化技术主要适用于对工业生产和其他处置废物过程中产生的废渣的处理以及对土壤的去污处理。实践表明，无机废物宜采用自胶结固化法进行处置，而有机废物则宜采用无机物包容法进行处置。 稳定化/固化处置技术已经比较成熟，所需的材 料也比较廉价而且充足， 可以处置较大范围的危险 废物，与焚烧以及堆肥相比，其处置成本更低，不同处置方式的处置成本比较见表2。当然该技术也存在着一些不足，如处置后废物的体积和重量均有所增加、含有有机物的废物在固化时较困难、处置过程中需要熟练的技术工人以及昂贵的设备，处置中操作不当便会导致二次污染等。表2 不同处置方式的处理成本比较（元/t）稳定化/固化 焚烧堆肥100140100012003203602.3.4 快速碳酸化技术快速碳酸化技术最早是由SEIFRITZ在1990年提出的，将危险固体废弃物充分彻底的暴露在高 浓度的二氧化碳环境中可加快其反应，最初用于矿物的碳酸化处置。许多有害物质尤其是工业热反应之后产生的一些废弃物可与二氧化碳发生反应，主 要包括钢铁渣、电石渣、废石灰、煤飞尘和废弃物的焚化炉灰、废弃的建筑材料以及某些金属在冶炼过 程中的尾矿等，采用快速碳酸化处置技术可降低80%的重金属浓度。目前国内外专家对快速碳酸化技术均比较重视。吴昊泽等对碳酸化处理危险固体废弃物的技术的反应机理和工艺路线等进行了深入的研究；GUNNING P J等运用快速碳酸化技术对17种工商业危险固体废弃物进行了处理， 表明碳化反应可 有效的降低废物中铅、钡等重金属的浸出。ARICKX S 等利用碳化后的产物为原料制备出了性能优良的建筑材料。快速碳酸化虽能大大降低重金属的流动，但预处理过程却较为繁琐，而且处置成本较高， 距大规模的应用还有诸多难题需要解决。2.3.5 等离子气化技术等离子体处理危险固体废弃物是采用等离子火 炬或弧将废物加热至30005000，最高可加热至10000以上使基本粒子的活动能量远大于分子间化学键的作用，此时物质的微观运动以原子热运动为主，原来的物质将被打破为原子状态而丧失活力，从而使危险废物转变为无害的物质。在此过程中，原料里的有机物被分解成可燃气体，而无机物融化成可冷却为优质建筑材料的液态渣。等离子气化技术与一般焚烧技术相比有着明显 的优势，不会产生二噁英。此外，等离子气化技术可以实现设备的小型化，设备结构简单，操作简便，运行安全可靠程度高。然而，我国尚需解决如反应动 力学、反应器的设计等诸多难题。等离子气化技术处置危险固体废弃物源于20世纪60年代初期 主要用于处置低放射性物质、化学武器等。20世纪 90年末，美国西屋公司在日本开展了一个中试规模的等离子气化项目，主要用于将生活垃圾和污水污泥转化为新能源，上海于 2013 年末引进了该公司技术用于危险废物的处置。目前，加拿大阿尔特公司在全球范围内积极推进建设商业 化模式的多个等离子体垃圾处理项目。 等离子体气化处理危废项目前期投入较多，资金回收需要较长的时间，但从长远的角度看，该项目在产生较好的环境效益的同时也会带来可观的经济 效益。以美国一等离子气化工厂为例，该工厂的年度经济预算见表3。工厂建设费用约为1.5亿美元，在工厂正常运营处理危废的同时也会产生诸如电 能、灰渣等具有经济效益的附加产品，而且美国政府对 该工厂进行相应的补贴并使其享有免税的优惠政策， 每年的回流资金约为707万美元。我国目前对有关危废处置方面的相关政策依旧不够完善，为此，相关部门需要加大对新兴技术及无害化产业的投入，制定相关的优惠政策，以新兴的技术促进新的 产业从而带动经济的持续健康发展。表 3 等离子气化工厂的年度经济预算（万美元） 回报 总计 电力 生产接收危废收取费用回收销售额灰渣销售额硫或氯化氢销售额费用总计运行费用 债务 费用税金3130.31323.0 918.8856.831.5 0.22423.5982.81440.7 02.3.6 超临界水氧化技术超临界水氧化技术最初是由美国麻省理工学院的MODEL学者在20世纪 80 年代中期提出的，是指有机废物在水的超临界态下（温度大于374、压力大于22.1MPa时）发生深度氧化反应，分解成CO2H2O和N2。国内外专家对超临界水氧化技术处 理各类有机物做了大量的研究，范围由从常见的醇 类、酚类及硝基苯等逐渐扩大到氰化物、芳烃衍生物等难处理的有毒物质。大量研究表明，许多不易降解 处理的有机物在超临界水技术作用下能快速的被氧化，分解成无毒的小分子化合物，达到消毒灭废的效果。而且该技术具有设备小，分解物易回收利用等优点，因而该技术在有毒有机危废处理中得到了高速发展。徐雪松通过研究认为当超临界反应处在420，24 MPa，pH 值为10，（COD）为1000 mg/L 的反应初始条件下对油性污泥COD去除率高达95%。CHIEN等利用超临界水氧化技术处理废弃的电路板，效果极为理想。与湿式氧化法相比，超临界氧化技术可以在很 大程度上提高氧化速率，产物无需再进行后续处理。与焚烧法相比，其既节省了前期的脱水、干燥所需费用，也避免了 NOx，SO2和二噁英等有害物质的处理费用，超临界水氧化法与焚烧法的技术性对比见表 4，不同处理方式的处理费用见表 5。 超临界水氧化技术在我国已步入产业化实施阶段，新奥环保技术有限公司在河北廊坊投资了1.2 亿元的超临界污泥处理项目已投入运营，是国内首套自主研发和建造的工业化超临界水氧化装置，处理能力达到 240 t/d。当然这项技术目前仍有许多难题需要攻克，例如金属在高温高压条件下容易被腐蚀以及反应过程中生成的无机盐易导致管道堵塞等。表 4 超临界水氧化法与焚烧法的技术性对比指标超临界水氧化法焚烧法t /400 6501 200 2 000P /MPa20 30常压热量来源自身外界排出物无色、无毒二噁英、NOX 等后续处理不需要需要表 5 不同处理方式的处理费用（元/t）超临界水氧化技术填埋处理法直接烘干处理法厌氧消化法360420 6008009501200750900 在国外，危险固体废物处理技术水平先进、公民环保意识较强、相关法律法规和管理体系完善，非常值得我们学习。发达国家秉着危险固体废物污染控制的 “3C”原则，即清洁生产（Clean）、循环利用（Cycle）、有效控制（Control）原则：首先加强危险固体废物的源头治理，减少产生量，接着运用新技术促进危险固体废物循环再利用，再者重视最终不能再利用部分的有效控制和妥善处理，做到 危险固体废物的减量化、资源化和无害化。例如德国推行政企分开、共同治理的政策，从危险固体 废物产生到最终处理、处置的完成，均按照严格的 步骤和程序，由环保部门全程监控监管，保证处理 过程中的安全性与数据准确性，德国危险固体废物 的最终处理方法是耗重资采用转炉焚烧。美国则制定有毒物质释放清单，将排污企业公布，并采用公众监督的方式对危险固体废物进行监管，其主要处理技术有焚烧法、高温灭菌法、微波法和化学法等。3 我国危废处理行业前景分析 3.1 工业危废处理市场空间巨大作为污染源控制的重要环节，危险废弃物势必成为“十三五”时期环境治理的重点之一。但目前危险废弃物处置能力确实还存在较大缺口。在国家力推之下，危废处理领域的市场空间有望进一步打开，率先惠及具有先发优势、资质和经验积累的龙头企业。随着政府加大对环境保护重视，危废处理行业有望迎来针对性的产业政策及资金双重支持。基于此，危废处理行业前景备受污染治理企业和资本市场期待。业内预计到2020年，危废处理市场空间将超过1800亿。2014年我国实际工业危废年产生量为1.14亿吨，实际危废处置市场达1026亿元。由于我国危废台账尚未建立，环保部得到的数据基本来自于企业自行上报，所以目前环境统计年报里的危废产生量严重偏低。按照国际经验，发达国家危废量占一般固废总量比例在5%-10%之间，其中韩国为4.5%。假设我国实际危废占比为3.5%，对应2014年实际危废产生量为1.14亿吨，远远超过统计年鉴里的0.36亿吨，实际危废处置率不到27%。按危废处置1500元/吨的成本，处置率为60%来算，实际危废处置市场达1026亿元。行业属性决定了危废处置行业是依赖政策引导的，我们认为2017年的第二次污染源普查结果将远超现有统计数据的规模，迫使各级政府正视危废处置需求的巨大缺口，从而收紧对排污企业的监管，提高未来危废处理产能利用率。3.2 新司法解释+“土十条”延伸影响，危废管制走上正轨近年来国家出台了相关政策来加强对危废处置的管控。2016年12月“两高”发布最高人民法院、最高人民检察院关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释，新司法解释明确倾倒危险废物3吨以上的，即可认定环境污染罪；无危险废物经营许可证从事收集、贮存、利用、处置危险废物经营活动，严重污染环境的，按照污染环境罪定罪处罚；同时构成非法经营罪的，依照处罚较重的规定定罪处罚。今年经过修改的新版危废名录新增加了117种危险废物，给新司法解释提供了更准确的刑案依据。而工业危废的随意倾倒是造成工业场地污染的主要原因，“土十条”间接对工业废物，特别是危险废物的治理提出了要求。随着政策的收严、“土十条”的出台，倒逼污染企业进行危废处理，促使危废管制走上正轨，表6列出了近几年陆续发布的危废政策。表2 危废政策一览 时间危废政策1998国家危险废物名录2001危险废物污染防治技术政策2003医疗废物管理条例、医疗废物分类目录2004关于实行危废处置收费制度促进危废处置产业的通知2005第二版国家危险废物名录2008“十二五”危废污染防治规划2012最高人民法院、最高人民检察院关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释2016国家危废名录（2016）2016新最高人民法院、最高人