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? ? 引言
? ? 隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )的快速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題逐漸呈現出復雜多變的特征，其中在固體廢物方面，尤其是危險廢物，對水、大氣、土壤等的環(huán)境質(zhì)量影響日益突出。危險廢物，是指列入《國家危險廢物名錄》或者根據國家制定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險性的廢物。危險廢物的危險特性主要包括腐蝕性、毒性、易燃性、反應性和感染性。根據《控制性危險廢物越境轉移及其處置巴塞爾公約》劃定的類(lèi)別基礎上，并結合我國行業(yè)產(chǎn)生等實(shí)際情況，在《國家危險廢物名錄》（2016版）中將危險廢物劃分為46類(lèi)別，共計479種。我國危險廢物具有產(chǎn)生量大、種類(lèi)多、來(lái)源廣泛等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)20余年發(fā)展，我國已經(jīng)建立了較完善的危險廢物管理制度，并在全國范圍內建設了較完備的危險廢物處置設施，形成了以焚燒、固化穩定化、水泥窯協(xié)同處置等為代表的處置技術(shù)。實(shí)踐表明，水泥窯協(xié)同處置危險廢物已成為最重要、最有效的技術(shù)途徑之一。
? ? 1、我國危險廢物產(chǎn)生及處置利用現狀
? ? 1.1 我國危險廢物產(chǎn)生情況
? ? 統計數據表明，2016年我國危險廢物產(chǎn)生量分別為5347.3萬(wàn)噸，其中綜合利用量2823.71萬(wàn)噸，處置量1605.80萬(wàn)噸，貯存量1158.26萬(wàn)噸。危險廢物處置及利用量共計4429.51萬(wàn)噸，占危險廢物產(chǎn)生量的82.54%，與2015年相比，危險廢物處置及利用率提高2.64%[3]。我國危險廢物主要產(chǎn)生于化學(xué)原料及化學(xué)制品制造、有色金屬冶煉及壓延加工、石油加工煉焦及核燃料加工等行業(yè)，具體如表1所示。
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? ? 經(jīng)過(guò)二十余年的發(fā)展，危險廢物處置利用技術(shù)已逐漸成熟，并已廣泛推廣應用。危險廢物綜合利用技術(shù)主要包括[4]：（1）溶劑再生：通過(guò)分離廢溶劑中的污染物使溶劑再生，生產(chǎn)具有原有溶劑質(zhì)量的再生溶劑，或者低一級的其他用途產(chǎn)品(如噴漆稀釋劑等)；（2）油脂再生：廢潤滑油經(jīng)再生處理后，所得到的回收油質(zhì)量基本相當于原有產(chǎn)品質(zhì)量；（3）燃料利用：燃料利用包括燃料的調制與能量的回收，主要是從廢油、廢溶劑、蒸餾釜殘物等危險廢物中回收生產(chǎn)廢物衍生燃料的過(guò)程；（4）金屬回收：金屬回收主要是從含重金屬的危險廢物中回收金屬，主要采用的方法有火法冶金和濕法冶金。
? ? 危險廢物處置技術(shù)主要包括：（1）焚燒處置技術(shù)：將廢物置于高溫爐中，使其可燃成分充分氧化分解的一種處理方法，可實(shí)現危險廢物減量化與無(wú)害化處置。焚燒主要用于處理熱值較高和毒性較大的危險廢物，如廢溶劑、廢油、塑料、橡膠、皮革、醫院廢物、制藥廢物、含酚廢物，以及鹵素、硫、磷、氮化合物的有機物等。經(jīng)過(guò)焚燒，廢物的體積可減小80％～95％。常用的危險廢物焚燒設備包括回轉窯焚燒爐、液體噴射爐、固定床焚燒爐和流化床焚燒爐等；（2）固化穩定化技術(shù)[6]：將危險廢物固定或包封在惰性固體基材中，使危險廢物中的所有污染組分呈現化學(xué)惰性或被包容起來(lái)，減小廢物的毒性和遷移性。固化穩定化技術(shù)主要用于處理其它處理產(chǎn)生的殘渣物及不適于焚燒處理或無(wú)機處理的廢棄物；（3）水泥窯協(xié)同處置[7-9]：利用現代水泥生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)水泥熟料的同時(shí)，將滿(mǎn)足或經(jīng)預處理后滿(mǎn)足入窯要求的廢物投入水泥窯，在進(jìn)行水泥熟料生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現對廢物的無(wú)害化處置。與其它危險廢物處置方法相比，水泥窯協(xié)同處置廢物具有顯著(zhù)的優(yōu)勢。水泥窯工況穩定，熱容大，水泥窯燒成帶溫度可達1450℃(遠高于其它焚燒爐)；且煙氣在水泥窯爐內停留時(shí)間較長(cháng)，使廢物燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的二噁英等有毒氣體在水泥窯中完全分解；同時(shí)，水泥窯系統處于負壓狀態(tài)，不易出現煙氣粉塵泄露等問(wèn)題，且有害成分的排放也較低。利用水泥窯協(xié)同處置危險廢物對于我國危險廢物處置具有重要的戰略意義，是危險廢物現有處置設施及能力的重要補充，對緩解我國危險廢物處置壓力，減少污染物排放起到重要作用。利用水泥窯協(xié)同處置危險廢物是水泥行業(yè)實(shí)現轉型發(fā)展的重要方向，實(shí)現可持續發(fā)展具有重要意義。
? ? 1.3 我國危險廢物處置利用情況
? ? 《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》中規定，從事收集、貯存、處置利用危險廢物經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的單位，必須申請領(lǐng)取經(jīng)營(yíng)許可證。我國頒發(fā)的危險廢物經(jīng)營(yíng)許可證數量逐年增加，從2006年至2016年，許可證數量已由881份升到2195份。2016年，我國危險廢物經(jīng)營(yíng)許可證核準經(jīng)營(yíng)規模為6470.6萬(wàn)噸，但實(shí)際經(jīng)營(yíng)規模偏低，2016年實(shí)際經(jīng)營(yíng)規模為1629.3萬(wàn)噸，僅占核準經(jīng)營(yíng)規模的25.18%。
? ? 2、我國水泥窯協(xié)同處置危險廢物現狀
? ? 2.1行業(yè)發(fā)展現狀
? ? 從1998起，北京水泥廠(chǎng)率先依托水泥窯開(kāi)展處置城市工業(yè)廢棄物，建成并運行了國內首條水泥窯協(xié)同處置工業(yè)危險廢物線(xiàn)，該處置線(xiàn)的運行起到了示范與推動(dòng)作用。近十年來(lái)，國家有關(guān)部委相繼發(fā)布政策文件將水泥窯協(xié)同處置廢物定位于促進(jìn)環(huán)境保護、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、促進(jìn)節能減排、調整產(chǎn)業(yè)結構調整的戰略高度。有效推動(dòng)了我國水泥窯協(xié)同處置廢物取得了巨大的進(jìn)展，一批利用水泥窯協(xié)同處置廢物企業(yè)得到了穩步發(fā)展，并具備了較高的協(xié)同處置能力。
? ? 截止2018年10月底，全國共有55家水泥廠(chǎng)已開(kāi)展協(xié)同處置危險廢物，核發(fā)危險廢物經(jīng)營(yíng)許可證核準經(jīng)營(yíng)量334.82萬(wàn)噸，主要分布于北京、河北、陜西、山西、浙江、重慶、福建、吉林、內蒙古等地區；另有98個(gè)項目已通過(guò)環(huán)評或正在環(huán)評階段，擬申請經(jīng)營(yíng)許可證核準經(jīng)營(yíng)量870.23萬(wàn)噸。在已開(kāi)展協(xié)同處置危險廢物項目中，海螺創(chuàng )業(yè)（含海螺水泥、堯柏水泥）10家，核準經(jīng)營(yíng)量95.76萬(wàn)噸；中建材（含南方水泥、中聯(lián)水泥、天山水泥）7家，核準經(jīng)營(yíng)量59.17萬(wàn)噸；金隅（含冀東）10家，核準經(jīng)營(yíng)量40.8萬(wàn)噸；紅獅水泥4家，核準經(jīng)營(yíng)量40.5萬(wàn)噸。
? ? 2.2 與國外發(fā)達國家比較
? ? 從上世紀70年代開(kāi)始，國外發(fā)達國家就開(kāi)始了水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)研究工作，并實(shí)現了快速發(fā)展和普遍應用，積累了豐富的經(jīng)驗。國外發(fā)達國家水泥窯協(xié)同處置固體廢物已具有較高技術(shù)水平，形成了成熟的技術(shù)體系和管理體系，涵蓋了廢物收集與預處理、替代原燃料制備、處置技術(shù)、污染排放控制等方面，尤其在廢物預處理及替代原燃料方面，領(lǐng)先程度更為明顯[10]。
? ? 美國從1972年開(kāi)始開(kāi)展水泥窯協(xié)同處置危險廢物，截至2010年超過(guò)68%的水泥廠(chǎng)已申報使用了一種或多種廢物作為替代燃料，目前，美國大多數水泥廠(chǎng)替代燃料使用率達到20%~70%。歐洲發(fā)達國家自上世紀70年代，開(kāi)始研究利用可燃廢棄物制備替代燃料，其中德國、瑞士、法國、奧地利、比利時(shí)等國家在使用替代燃料方面較為先進(jìn)。以比利時(shí)海德堡Lixhe水泥廠(chǎng)為例，目前燃料替代率已達到了65%，每年使用超過(guò)25萬(wàn)噸的廢棄物作為替代燃料，計劃到2019年，燃料替代率可達到80%。Lixhe水泥廠(chǎng)窯頭主燃燒器投加的替代燃料主要包括：吸附廢物后的鋸末，動(dòng)物飼料，廢溶劑，廢油，塑料等。預分解爐投加的替代燃料從預分解爐頂部投入，可以投加粒徑較大（粒徑<3cm）、熱值較低的固態(tài)廢物，主要包括：吸附廢物后的鋸末，過(guò)濾土，塑料，RDF，污染土、干化后的有機污泥，造紙污泥，動(dòng)物飼料，種子等。
? ? 與國外發(fā)達國家相比，我國水泥企業(yè)替代燃料制備方面，存在成份不夠穩定、形態(tài)不夠均勻、熱值較低等問(wèn)題，導致替代燃料產(chǎn)品在水泥窯內燃燒不夠充分，反而會(huì )增加系統能耗。在替代燃料使用方面，國外發(fā)達國家在水泥生產(chǎn)過(guò)程中的燃料替代率很高，平均替代率可達30%以上，最大替代率達到了90%以上，而我國水泥企業(yè)燃料替代率普遍較低，作為國內水泥窯協(xié)同處置危險廢物領(lǐng)先企業(yè)，北京水泥廠(chǎng)2017年燃料替代率仍不足10%。
? ? 3、我國水泥窯協(xié)同處置危險廢物運營(yíng)模式
? ? 水泥窯協(xié)同處置危險廢物全過(guò)程運營(yíng)包括廢物市場(chǎng)收集、運輸、檢測、預處理、終端處置等方面。我國水泥窯協(xié)同處置危險廢物項目運營(yíng)模式主要分為兩類(lèi)：（1）水泥企業(yè)負責全過(guò)程運營(yíng)，即水泥企業(yè)負責廢物市場(chǎng)收集、運輸、檢測、預處理、終端處置等系列工作，危險廢物經(jīng)營(yíng)許可證申領(lǐng)單位為水泥企業(yè)。
? ? （2）成立專(zhuān)業(yè)環(huán)保公司，環(huán)保公司為獨立法人單位，并與水泥企業(yè)聯(lián)合，共同開(kāi)展協(xié)同處置項目運營(yíng)，危險廢物經(jīng)營(yíng)許可證申領(lǐng)單位為環(huán)保企業(yè)。在我國已實(shí)現運營(yíng)的55個(gè)協(xié)同處置危險廢物項目中，由水泥企業(yè)負責全過(guò)程運營(yíng)的項目有24個(gè)，由環(huán)保公司與水泥企業(yè)共同運營(yíng)項目有31個(gè)。
? ? 在環(huán)保企業(yè)與水泥企業(yè)結合的運營(yíng)模式下，環(huán)保公司負責廢物市場(chǎng)收集、運輸、檢測、預處理等方面工作，廢物在經(jīng)過(guò)前期相對嚴格的分類(lèi)收集以及具有針對性的檢測分析的基礎上，開(kāi)展專(zhuān)業(yè)的預處理操作。不同類(lèi)型的廢物經(jīng)過(guò)預處理后，可得到物理形態(tài)較穩定、成分波動(dòng)小、便于輸送入窯的混合廢物或替代原燃料，可最小限度的影響水泥窯工況和水泥熟料質(zhì)量，降低對水泥企業(yè)的負面影響。水泥企業(yè)只負責危險廢物的終端處置工作。根據水泥窯系統中各工藝段布置，依據溫度、風(fēng)量、反應條件等特點(diǎn)，在分解爐、煙室、主燃燒器、窯門(mén)罩、生料磨等位置設置不同的廢物投加點(diǎn)，并分別建設適用于不同物理形態(tài)的廢物入窯輸送系統。利用各廢物入窯輸送系統，實(shí)現廢物均勻穩定入窯，最終實(shí)現危險廢物的無(wú)害化、資源化處置。
? ? 4、水泥窯協(xié)同處置危險廢物運營(yíng)模式利弊分析
? ? 在水泥企業(yè)負責全過(guò)程運營(yíng)模式下，由于涉及到跨行業(yè)管理和運營(yíng)，水泥企業(yè)需要投入相當大的人力、物力和財力，在該運營(yíng)模式中存在成本高、效率低等諸多問(wèn)題，主要存在的弊端如下：
? ? （1）廢物收集、運輸等工作需與不同的產(chǎn)廢單位合作，水泥企業(yè)需增加大量的人員，致使水泥企業(yè)負擔加重。
? ? （2）針對不同廢物預處理，水泥企業(yè)需建設相應的預處理生產(chǎn)線(xiàn)，預處理設備投入較高，且單個(gè)水泥企業(yè)無(wú)法消納預處理生產(chǎn)線(xiàn)連續產(chǎn)生的廢物，致使設備運轉率較低。
? ? （3）在廢物處置過(guò)程中，為保證廢物連續、穩定入窯，并避免對窯況和熟料質(zhì)量產(chǎn)生影響，需建立系統地處置流程和控制工藝，而水泥企業(yè)不具備相關(guān)專(zhuān)業(yè)環(huán)保技術(shù)人員。
? ? （4）水泥生產(chǎn)屬于傳統生產(chǎn)型行業(yè)，廢物處置屬于新興環(huán)保產(chǎn)業(yè)，行業(yè)間差異較大，水泥企業(yè)沒(méi)有相關(guān)管理經(jīng)驗，具有較大的安全、環(huán)境風(fēng)險。
? ? 環(huán)保企業(yè)與水泥企業(yè)相結合的運營(yíng)模式是一種發(fā)達國家已經(jīng)證明有效的運營(yíng)模式。在我國，北京金隅紅樹(shù)林環(huán)保公司與北京水泥廠(chǎng)是最早采取該運營(yíng)模式的水泥窯協(xié)同處置危險廢物項目，經(jīng)過(guò)近二十年的項目運營(yíng)，該模式的可靠性已得到充分的實(shí)踐證明。在該運營(yíng)模式下，除了克服上述弊端以外，還具有如下優(yōu)勢：
? ? （1）廢物市場(chǎng)收集、運輸、檢測、預處理等工作由環(huán)保企業(yè)承擔，可以使得服務(wù)更加專(zhuān)業(yè)、安全、高效。
? ? （2）最大限度地減少了危險廢物處置給水泥企業(yè)和操作人員帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險。
? ? （3）簡(jiǎn)化和降低了水泥企業(yè)的協(xié)同處置操作要求和環(huán)境風(fēng)險控制要求。
? ? 5、結束語(yǔ)
? ? 在我國，水泥協(xié)同處置危險廢物項目經(jīng)過(guò)近二十年的探索發(fā)展，已形成了較高的處置能力和規模，成為了危險廢物無(wú)害化處置的重要手段，也必將會(huì )成為危險廢物資源化利用的重要途徑。目前，全國各大水泥集團大多已開(kāi)展或正在開(kāi)展水泥窯協(xié)同處置項目，產(chǎn)業(yè)布局逐漸加快，處置的廢物種類(lèi)、處置量將逐步增多。由于危險廢物處置具有極高的運營(yíng)管理要求，尤其在安全、環(huán)保等方面，選擇合適的運營(yíng)模式，將關(guān)乎到水泥窯協(xié)同處置危險廢物項目能否實(shí)現安全高效運行，綜合分析運營(yíng)模式利弊，環(huán)保企業(yè)與水泥企業(yè)相結合的運營(yíng)模式將會(huì )成為主要的運營(yíng)模式。
