張 壘,趙春輝,林 義,劉尚超,魏 琨
(1.武漢鋼鐵有限公司;2.國(guó)家硅鋼工程技術(shù)研究中心,武漢 430080)
根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》(2016 版)規(guī)定,具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性或者感染性等一種或者幾種危險(xiǎn)特性的及不排除具有危險(xiǎn)特性,可能對(duì)環(huán)境或者人體健康造成有害影響的固廢或液廢均按危廢管理。據(jù)推測(cè),2019年,我國(guó)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量將超過(guò)1 億t,而全國(guó)危險(xiǎn)危廢經(jīng)營(yíng)單位核準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模不到7 000 萬(wàn)t。由此可見(jiàn),仍有大量危險(xiǎn)廢物尚未得到有效處置。鋼鐵工業(yè)作為典型的流程制造業(yè),生產(chǎn)過(guò)程中也伴隨著大量的工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生,例如,廢礦物油(HW08)、廢乳化液(HW09)、焦油渣(HW11)、廢油桶(HW12)、廢樹(shù)脂(HW13)、表面處理廢物(油泥、酸堿泥等,HW17)、含鉻污泥(HW21)、含鋅污泥(HW23)和廢酸(HW34)等。隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)與綠色制造的深入推進(jìn),鋼鐵工業(yè)受資源、能源和環(huán)境的制約越來(lái)越明顯。因此,有效利用鋼鐵工業(yè)中種類(lèi)多、規(guī)模大、環(huán)保設(shè)施齊全的冶金高溫窯爐協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物,不僅能緩解我國(guó)危險(xiǎn)廢物處置能力不足的現(xiàn)狀,還可以緩解鋼鐵工業(yè)面臨的資源約束和環(huán)境壓力,對(duì)我國(guó)鋼鐵工業(yè)落實(shí)綠色發(fā)展,推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義[1]。
國(guó)外,20世紀(jì)90年代,新日本制鐵公司就開(kāi)始利用焦?fàn)t協(xié)同處置焦油渣等副產(chǎn)品,該技術(shù)充分利用現(xiàn)有成熟的焦化設(shè)備系統(tǒng)高溫炭化處理焦油渣等煉焦副產(chǎn)物,使其分解成焦炭、焦油和煤氣,實(shí)現(xiàn)資源化利用和無(wú)害化處理[2]。另外,國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)踐行清潔生產(chǎn)、綠色發(fā)展理念,制定“固廢不出廠”行動(dòng)計(jì)劃,通過(guò)將企業(yè)內(nèi)產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物與原料結(jié)合,組織科研攻關(guān),利用自身高溫冶金窯爐優(yōu)勢(shì)對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行焚燒或熱解解毒,實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)廢物的減量化、無(wú)害化和資源化利用。
對(duì)于軋鋼含油污泥難處置的問(wèn)題,李建等開(kāi)展焦?fàn)t協(xié)同處置軋鋼含油污泥的基礎(chǔ)研究[3]。其間利用焦?fàn)t炭化室高溫特性,將油泥中裂解氣進(jìn)行煤氣系統(tǒng)回收,增加煤氣熱值,殘?jiān)S焦炭進(jìn)入高爐實(shí)現(xiàn)軋鋼油泥的綜合利用。對(duì)于焦油渣、焦化生化污泥,陳永軍等利用焦化固廢(焦油渣、污泥)作為黏結(jié)劑生產(chǎn)型煤,并以一定比例配入焦?fàn)t煉焦,實(shí)現(xiàn)固廢利用的同時(shí)提高焦炭質(zhì)量,節(jié)省處理成本[4]。對(duì)冷軋含鉻污泥,張壘等通過(guò)燒結(jié)煉鐵規(guī)?;囼?yàn)發(fā)現(xiàn),鉻泥配入比例低于0.05%,對(duì)燒結(jié)工況、燒結(jié)產(chǎn)品和煉鐵工序環(huán)保無(wú)顯著影響;由鉻平衡分析得出,含鉻污泥中鉻元素通過(guò)燒結(jié)礦流向鐵水[5]。對(duì)于用后廢油漆涂料桶處置難題,劉劍平等開(kāi)展了轉(zhuǎn)爐焚燒處置廢油漆涂料桶研究,利用轉(zhuǎn)爐高溫、處置量大和轉(zhuǎn)爐煙氣和快速冷卻及凈化系統(tǒng),徹底將有機(jī)物分解,處置過(guò)程中各項(xiàng)污染物排放指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)鐵質(zhì)油漆涂料桶經(jīng)融化后可作為廢鋼原料的適當(dāng)補(bǔ)充[6]。對(duì)于軋鋼廢油問(wèn)題,楊猛等通過(guò)增設(shè)一套廢油燃燒系統(tǒng),將回收的廢油用作熱電廠鍋爐的燃料,達(dá)到節(jié)能降耗的目的[7]。
國(guó)家為鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展清潔生產(chǎn)活動(dòng),推動(dòng)企業(yè)綠色循環(huán)低碳發(fā)展,相繼出臺(tái)《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《循環(huán)發(fā)展引領(lǐng)行動(dòng)》等一系列利好政策來(lái)引導(dǎo)和完善資源循環(huán)利用,從而不斷推動(dòng)企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)化發(fā)展。但主要基于缺少類(lèi)似《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(HJ 662—2013)、《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 30485—2013)、《水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證審查指南》等技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則,各地區(qū)鋼鐵企業(yè)對(duì)如何合法合規(guī)處置內(nèi)部產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物,甚至社會(huì)部分危險(xiǎn)廢物無(wú)法可依,這也導(dǎo)致各省市鋼鐵企業(yè)開(kāi)展內(nèi)部危險(xiǎn)廢物減量化、無(wú)害化處置進(jìn)度不一。
鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工序多,它涉及焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼工序和制備電廠等輔助系統(tǒng)。鋼鐵生產(chǎn)伴隨著物質(zhì)流運(yùn)行,能量流在高溫窯爐(1 200~1 700℃)中相互作用,反應(yīng)過(guò)程中存在消納和處理廢棄物并使之無(wú)害化、資源化、能源化的可能性[8]。與危險(xiǎn)廢物焚燒爐、水泥窯爐相比,鋼鐵企業(yè)高溫冶金窯爐同樣具備協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的工藝特征,體現(xiàn)在高溫(1 200~1 700℃)、還原(高爐)氧化(轉(zhuǎn)爐)氛圍、高堿性環(huán)境和完備的環(huán)保設(shè)施等[9]。與外委處置相比,鋼鐵企業(yè)利用自身高溫窯爐協(xié)同處置成本比市場(chǎng)價(jià)低1/2以上,且處置品種多(如焦油渣、鉻渣、酸堿泥、廢樹(shù)脂、廢油漆涂料桶、廢油、油泥等)、規(guī)模大、適用性強(qiáng)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可控,生產(chǎn)安全,污染物排放達(dá)標(biāo)?;诖?,鋼鐵企業(yè)高溫窯爐協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物必須達(dá)到《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證管理辦法》中的有關(guān)許可條件,因此筆者提出以下建議。
一是建議政府相關(guān)部門(mén)推進(jìn)落實(shí)利用鋼鐵高溫爐窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的相關(guān)政策和法律,以規(guī)范和引導(dǎo)鋼鐵企業(yè)合法合規(guī)處置危險(xiǎn)廢物,推動(dòng)企業(yè)綠色循環(huán)低碳發(fā)展。二是建議政府部門(mén)開(kāi)展鋼鐵高溫窯爐協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的試點(diǎn)示范,選擇具備一定條件和基礎(chǔ)的鋼鐵企業(yè)開(kāi)展協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物試點(diǎn)工作,優(yōu)先選擇企業(yè)內(nèi)部危險(xiǎn)廢物在相關(guān)工序協(xié)同處置,并在環(huán)保管理部門(mén)支持協(xié)調(diào)下,通過(guò)組織專(zhuān)家論證和進(jìn)行第三方環(huán)保監(jiān)測(cè),確保生產(chǎn)安全,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可控,并逐步在行業(yè)內(nèi)推廣。