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1、危险废物无害化处置技术线路目录文章导读21 .行业背景41.1. 危废定义及分类41.2. 我国危险废物产生情况61.3. 发达国家危废处置行业发展历程72 .无害化预处理技术71. 1.主要技术概况72. 2.危废无害化处置先进技术83. 3.危废资源化利用典型技术92.3.1.概述92.3.2.物化处理102.3.3.稳定化固化处理102. 4.小结103.无害化终端处置技术103. 1.专业焚烧危废113. 2.专业焚烧与一般焚烧的区别113. 3.焚烧流程梳理113. 4.安全填埋124.等离子熔融气化技术134. 1.工艺过程:134. 2.等离子气化的优势为:134. 3.国内外进
2、展:145.深井灌注145. 1.工艺过程:155. 2.灌注地点:155. 3.灌注井深度:155.4. 安全系数保证:156 .水泥窑协同处置工艺161. 1.水泥窑的工艺特点与危废处置需求166. 2.工艺优势明显:167 .资源化工艺167.1. 资源化回收贵金属167. 2.资源化利用178.危废处置行业发展趋势及机遇与挑战188. 1.危废行业管理趋势188. 2.危废处置企业发展趋势198. 3.危废资源化发展机遇与挑战20文章导读近年来,各地各部门不断完善危险废物全流程管控体系建设,开展了打击危险废物环境违法系列行动。加强危险废物污染防治是认真贯彻落实关于“突出精准治污、科学治
3、污、依法治污,深入打好污染防治攻坚战、持续改善环境质量,不断增强人民群众生态环境的获得感、幸福感和安全感”重要指示精神的关键举措。随着工业化进程加快以及环保政策的不断趋严,我国危废产量及处置需求仍将持续释放。经过“十三五”的大力发展,危险废物焚烧、填埋等无害化处置技术逐渐成熟,发展形成了很多先进技术并实现了工程应用。进入“十四五”期间,无论是在高质量发展、精细化管理的背景下,还是基于碳达峰碳中和的需求,危废资源化利用是行业进一步发展的趋势。危险废物无害化处置是消除危险废物污染属性的过程,通过焚烧、填埋、物化等手段,对危险废物进行减量、彻底的形状改变或与环境彻底隔离等方式,避免对环境造成危害。对
4、不可资源化利用或可资源化利用价值极低的工业废物,危废企业一般以收费的形式进行收集处理,统称为“无害化处置”。根据危险废物处置工程技术导则,危废无害化处置技术可分为预处理技术和最终处置技术,其中:预处理技术包括物理法、化学法和固化/稳定化等;最终处置技术包括焚烧、非焚烧及安全填埋等。焚烧又分为回转窑焚烧、液体注射炉焚烧、流化床炉焚烧、固定床炉焚烧和热解焚烧等;非焚烧主要包括热脱附、熔融、电弧等离子处置等;填埋又分为单组份或多组分填埋等。危险废物在处置前需要经过分类和计量,可填埋处理的无机类危险废物先送至稳定化/固化车间预处理后再送至危险废物安全填埋场处理;若危险废物性质明确,可焚烧类危险废物送至
5、焚烧车间进行处理;焚烧车间处理过程中产生的残渣和飞灰经收集后需先送至稳定化/固化车间处理,再运至危险废物安全填埋场处置;若危险废物接受量大于处理量时,送至危险废物暂存仓库暂时存放,进一步转移至相应车间处置。(不同类型危废处置方式数据来源:同济大学)1行业背景1.1. 危废定义及分类危险废物是指具有毒性、腐蚀性、易燃性、反应性、感染性一种或多种危险特性的,或者不排除具有危险特性,可能对环境、人体健康造成有害影响、需要按照危险废物进行管理的固体废物,包括液态废物。根据危险废物名录(2023),我国将危险废物分为46大类别,共467种小类。按来源划分,我国危险废物主要可以分为工业危废、医疗危废以及其
6、他危废三个大类,其中工业危废占比76%,是我国危险废物的主要来源。我国的工业危废主要来源于化学原料和化学制品制造业、有色金属冶炼和延压加工业、非金属矿采选业、造纸和纸制品业、有色金属矿采选业等。图1典型危险废物性状由于危险废物具有诸多危害,危险废物收集、运输、处置、利用等全流程严格按照经营许可证制度管理。同时也规定,在满足一定的条件下,危废的收集、运输、处置等环节可以豁免,按照豁免内容的规定实行豁免管理。例如生活源的危废(废电池、水银温度计等),如果未集中收集的,则全部环节不按危废管理,如果已按照地方要求纳入分类收集体系,且运输工具和暂存场所满足分类收集体系要求,则从分类投放点收集、转移到集中
7、贮存点的收集过程不按危废管理。序号废物类别/代码危险废物豁免环节豁免条件豁免内容1生活垃圾中的危险废物家庭日常生活或者为日常生活提供服务的活动中产生的废药品、废杀虫剂和消毒剂及其包装物、废油漆和溶剂及其包装物、废矿物油及其包装物、废胶片及废像纸、废荧光灯管、废含汞温度计、废含汞血压计、废铅蓄电池、废锲镉电池和氧化汞电池以及电子类危险废物等全部环节未集中收集的家庭日常生活中产生的生活垃圾中的危险废物。全过程不按危险废物管理。收集按照各市、县生活垃圾分类要求,纳入生活垃圾分类收集体系进行分类收集,且运输工具和暂存场所满足分类收集体系要求。从分类投放点收集转移到所设定的集中贮存点的收集过程不按危险废
8、物管理。图2危检废物豁免管理清单(节选)1.2. 我国危险废物产生情况OooooOoooo05050322111g归兴根据生态环境部发布的固废污染环境防治年报,2019年196个大、中城市工业危险废物产生量达4498.9万吨,其中100个环境保护重点城市和环保模范城市的工业危废产生量达到2977.9万吨。从2009年至2019年的重点和模范城市的工业危废产生量统计数据(见图3)可以得出,近10年的危废产量复合增长率高达13.6%o500020092010201120122013201420152016201720182019T-产生量T-综合利用量T一处置量贮存量图32009-2019年重点城
9、市及模范城市的工业危险废物情况随着环保政策进一步趋严,出台了大量危废处置相关的政策文件以加强行业监管力度,将推动我国危废产量及处置需求持续释放。从统计数据的产生、综合利用、处置等比例关系可以得出,尽管总体上资源化利用和无害化处置齐头并进,但从近几年的发展趋势看,危废资源化利用比例将逐渐提高、而无害化处置量比例将逐渐降低。这也表明,“十四五”期间危险废物资源化利用存在较大的市场空间。1. 3.发达国家危废处置行业发展历程分析发达国家的危废行业发展历程和现状对我国危废行业的发展有一定的参考和启示意义。以美国的发展情况来看,美国的危废行业发展经历了起步后高速发展、扩张后调整、成熟发展三个阶段。总体来
10、说,随着行业不断发展,一方面外部环保政策趋严,产废量趋于稳定;另一方面内部竞争逐渐加剧,产能过剩。进而引发并购整合,使得美国危废行业集中度不断提高,逐渐形成寡头垄断格局,头部企业开始具备全链条服务能力,产能规划也趋于合理。19801990年行业起步,高速发展19902002年19902002年高速扩张后调整期高速扩张后调整期2002今年行业成熟期外部:资源保护与回收法案(RCRA)明确了全生命周期管理要求。A内部:化工大繁荣,危废产量迅速攀升。外部:产业结构、清洁生产稳定,危废产量保持稳定,法律法规趋于稳定、成熟内部:进一步集中,形成寡头格局,具备全链条能力.产能规划合理。A外部:鼓励清洁生产
11、,产能转移,导致产量降低;行业标准不断提高,导致部分危废处置企业被迫关停。内部:无害化处置产能过剩引发价格战;并购整合,行业集中度趋高.图4美国危废行业发展历程2.无害化预处理技术对危险废物最终处置之前对某种废物可以采用多种处理技术进行预处理,以便改变其物理、化学性质,诸如减少容积、稳定化、中和成分、固定和解除有毒成分等,主要方式包括物化和稳定化固化。2.1. 主要技术概况危险废物的处理处置技术主要有资源化利用和无害化处置两大类。无害化处置技术主要包括焚烧、物化和填埋三种方式,资源化利用技术则是将含有有效物质等的高价值危废,通过提纯等方式将危废加工成资源化产品进行出售。此外,水泥窑协同处置近几
12、年逐步发展壮大,也成为无害化和资源化利用的有效补充。从几种技术的特点来看,资源化利用技术是优先技术,焚烧处置是适用性最广的技术,填埋处置则是最终处置方式。2. 危险废物3. 2.危废无害化处置先进技术2. 经过“十三五”的大力发展,危废无害化处置技术发展逐渐成熟。在危废焚烧领域,实现了大规模高标准协同焚烧技术、余热深度利用及梯级利用技术、烟气超低排放清洁控制技术、智慧输运贮存及配伍技术等多项智慧清洁焚烧技术的工程应用。在危废填埋领域,发展形成了“安全防渗+智能检漏”的防护技术、堆体沉降安全智能监控技术、三维可视化填埋技术等先进技术。3. 3.危废资源化利用典型技术2. 3.1.概述尽管无害化处
13、置取得了长足的发展,但从长远看仍然面临填埋库容占用、焚烧二次污染控制难、回收不彻底等问题。针对物性简单、产生量大、有回收利用价值的危废,应优先考虑资源化利用。综合分析市场需求及行业内当前热门资源化利用方向,当前聚焦较多的资源化利用技术主要包括焚烧灰渣利用、废锂电池回收、废活性炭再生、废酸资源化、废催化剂再生、污泥贵金属回收、废有机溶剂回收等。2. 图7危废资源化利用典型技术3. 3.2.物化处理(1)物化处理是利用危险废物在物理和化学性质上的差异,将其有害成分进行分离或浓缩,以利于集中处理或综合利用的方法;化学法一般包括酸碱中和、氧化还原、沉淀等方式;物理法一般包括破碎、压实、分选等。(2)可
14、用于物化处理的废物一般包括冷却油乳液、油废水混合物、含油土壤、金属表面处理镀液、高COD水性液态废物、污泥等;2. 3.3.稳定化固化处理(1)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,将危废中所含有害物质封闭在固化体内不被浸出,从而达到稳定化、无害化、减量化的目的。(2)主要处理焚烧处置残渣、含镀、铜、锌、银、铭、铅、汞、鼠、银等重金属类废物、石棉废物、焚烧飞灰及残渣和污水处理产生的污泥等。(3)稳定化/固化方法主要有水泥基稳定化/固化法、石灰基稳定化/固化法、沥青稳定化/固化法。2.4.小结实际上,我国危废综合利用的比例超过60%,危废资源化细分品类众多,涉及
15、化工、冶金、建材、环保、电力等多个交叉行业,综合利用范畴十分广泛。因此,除了上述重点聚焦的资源化方向以外,还存在很多细分的危废资源化技术。3.无害化终端处置技术3. 1.专业焚烧危废焚烧技术是固体废物焚烧技术衍生的一个分支,发展水平比较成熟。焚烧是高温分解和深度氧化的综合过程,主要用于处理可燃性热值较高或毒性较大的医药废物、农药废物、精蒸储残渣、废有机溶剂、废矿物油、废乳化液、有机树脂类废物等。高温焚烧后,燃烧产物为剧毒类、放射性、爆炸性废物的危废不能用焚烧方法处置;3. 2.专业焚烧与一般焚烧的区别由于危废往往具有高毒、酸性和腐蚀性等特点,因此一般焚烧炉无法直接用来焚烧危废,否则容易造成恶性污染事件以及炉体的强烈腐蚀。(1)碱性焚烧环境:焚烧过程中需要向焚烧炉内投加氨等碱性物质,使窑内呈现碱性环境,有效避免酸性物质和重金属挥发。(2)尾渣需特殊处理:危废焚烧后产生的尾渣量约为入炉危废重量的1/3,且尾渣需要运送至专业危废填埋场处置,均价约为3500元/吨。(3)燃料结构优选油与天然气: