根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》, 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固体废物(危险废物的判定依据)。危险废物是环境隐患最为突出、安全风险防范最为困难的环境污染物质。这类废物具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或感染性等危险特性。同时它的产生源广泛、性质复杂、污染途径多变^[1-3]。目前处理危险废物的有效措施应鼓励废物减量化、无害化、再循环和再利用, 而不是末端处置(如焚烧、填埋等)^[4]。由于山东省产业结构偏重, 导致危险废物产生种类多、基数大。近年来山东省危险废物产生量剧增, 环境风险攀升、隐患集聚、形势严峻。通过调研山东省危险废物产生、数量、种类以及利用与处置情况, 调研和分析结果可以为山东省危险废物管理部门和处理处置单位提供借鉴依据。

1 危险废物产生情况 1.1 产生量及分布

2018年全省16市共有10 845家产废企业对危险废物情况进行了申报, 工业危险废物产生量950.6万吨(不含医疗废物), 当年利用处置量863万吨。年末贮存量442.5万吨, 比年初贮存量增加87.6万吨。其中青岛、淄博、聊城、济南、潍坊申报企业数较多, 均在1 000家以上, 企业数约占全省产废企业数量的60%。烟台、淄博、滨州、济南、临沂、东营、菏泽产废量较大, 均在50万吨以上, 产废量约占全省的80%。详见表 1^[1]。

1.2 典型危险废物种类及数量

山东省危险废物产生量大、种类繁多。2018年产生量在10万吨以上的危险废物主要有HW11、HW33、HW34、HW18、HW02、HW08、HW35、HW48、HW17等9大类, 产生量合计867万吨, 占全省产废总量的91.2%。详见表 2。

1.3 危险废物产生区域特征

1) 产废规模小的企业分布较散乱:我省产废规模较大的企业(10吨/年及以上)废物产生量占比突出, 但产生废物规模较小的企业(10吨/年以下)数量占比更突出, 废物产生企业数随废物产量规模的减小而明显增大, 危险废物产生企业存在“量小、点多、面广”的共性问题(图 1)。

2) 大宗危险废物产生地域性明显:部分大宗危险废物产生区域较集中, 危废种类地域性明显, 如烟台氰化尾渣(HW33)^[5]、东营油泥砂(HW08)。

2 危险废物利用处置情况 2.1 危险废物利用与处置能力

根据2018年危险废物经营企业年报, 山东省共有150家(含试运行)工业危险废物利用处置单位上报2018年经营情况(表 3)。其中, 只利用危险废物的经营单位109家, 只处置危险废物(不含医疗废物)的经营单位31家, 同时利用和处置危险废物(不含医疗废物)的单位10家。核准年利用能力728.2万吨；年处置能力179.4万吨, 其中焚烧72.6万吨, 填埋26.6万吨, 水泥窑协同处置12.7万吨。淄博市危险废物经营单位最多, 有27家, 其中利用单位有23家。目前聊城市没有危险废物处置单位。

2.2 危险废物利用与处置技术

2018年, 全省150家危险废物经营单位利用处置危险废物321.6万吨, 其中利用252.4万吨, 占核准总规模的34.7%；处置69.2万吨, 占核准总规模的38.6%。实际焚烧处置35.2万吨, 占核准总规模的48.5%；填埋处置21.3万吨, 占核准总规模的80%；水泥窑协同处置4.1万吨, 占核准总规模的32.2%。详见图 2。

从全省危险废物产生量和处置能力情况看, 考虑水泥窑协同处置设施和企业内部自行焚烧设施处置能力的情况下, 全省已建成和在建的危险废物焚烧处置能力基本能够满足全省危险废物焚烧处置的需要。但地区之间不平衡, 聊城、青岛、枣庄、东营和临沂还有部分缺口。全省危险废物填埋能力缺口较大, 除个别市外, 全省大部分市填埋能力不足。

2.3 危险废物经营单位现状

1) 各经营单位运行负荷差别较大。危险废物核准利用处置规模远大于实际经营规模, 运行负荷率较低, 填埋处置负荷率较高。

2) 危险废物经营单位利用方式较单一, 蒸馏(精馏)工艺占比较大, 工艺较简单, 无高新技术。部分经营资质较早的危险废物利用单位产品缺少符合国家、地方制定或行业通用的被替代原料生产的产品质量标准。

3) 部分类别处置缺口、饱和情况突出。除产废企业自行利用为主的类别外, 缺口较大的类别为HW11、HW34、HW33；过饱和的类别为HW08、HW06。大部分化工废盐不适合焚烧、填埋处置, 目前又缺乏其他利用处置技术, 大量化工废盐在厂内堆存。

4) 采用焚烧或填埋等方式处理废物往往会引起其他问题如侵占土地和二次污染风险。因为填埋需要大面积的土地, 需要对渗滤液进行收集和处理, 且填埋标准和渗滤液处理标准越来越严格, 这导致填埋的成本越来越高。并且填埋没有达到减少垃圾数量和将垃圾转化为可再利用资源的目标, 还可能成为病原菌的滋生地, 产生二次污染等问题。与其他非焚烧方案相比, 焚烧的资本、运营及维护费用较高；对运营人员的专业素质要求较高；处理烟气需要空气污染控制设备, 危险废物填埋场需要处理飞灰；必须使用更多原材料来取代那些已被焚烧的原料, 而且从长远来看, 由于资源不回收, 这并不能节约能源；公众的看法有时是负面的, 主要是二恶英的排放。

3 存在问题与对策 3.1 存在问题

1) 部分产生危险废物的企业环境管理水平不高, 申报登记不全。同时, 部分产废企业环保意识不高, 危险废物管理制度执行程度有待提升。部分企业产生的危险废物未纳入管理计划, 部分危险废物未申报, 申报内容不全面, 申报数量不准确。部分企业环境影响评价对危险废物的评价不够细化。

2) 法律法规和政策与发展形势不相适应。国家尚未出台较完善的危险废物经营单位准入技术规范和标准, 申请办理危险废物经营许可证的企业较多且利用、处置能力和水平参差不齐, 很难充分整合协调社会资源。

3) 监管能力不足。目前, 山东省仅潍坊、聊城、威海、淄博、烟台和菏泽6个市具有危险废物管理和技术支撑机构, 其余各市仅具有危险废物管理的科室。基层环保部门普遍存在工作任务重、人员严重不足、业务水平急需提升等问题, 难以满足危险废物日常管理需要。

4) 部分危险废物处置去向难以解决。部分危险废物, 如化工企业生产过程及水处理产生的废盐, 其产生量巨大, 且受制于现有利用、处置技术的“瓶颈”, 处置去向难以落实, 目前大多为厂内堆存状态, 环境安全隐患极为突出; 又如化工园区污水处理产生的污泥, 因其产生量大, 高额的处置费用使企业难以承受, 监管压力极大^[6]。

3.2 对策及建议

1) 尽快完善危险废物经营单位准入和退出标准。针对不同的危险废物利用或处置行业, 出台相应的技术规范, 对工艺设备、污染防治措施和自动化程度等进行要求。结合目前环保形势, 及时制定更新行业污染控制标准等相关文件, 提升危险废物经营单位污染控制能力。

2) 完善收集体系建设, 解决危废收集“最后一公里”问题。完善“点多、量小、面广”产废企业的管理, 建设必要的“小量”危废收集体系。通过危险废物收集、贮存和转运试点工作, 切实解决企业小量危废转移不及时、处置去向难、处置费用高、管理风险高等问题, 有效防范环境污染风险。

建立一种高效稳定的机制来协调危废产生企业-政府环境监管部门-危废处理单位之间的废物处置工作, 严格记录上报每一笔危废产生种类和数量、明确政府环境监管部门职责、落实每一笔危废处理情况, 同时建议政府环境监管部门负责数据的公布, 及时向公众公布危废的产生及处理情况^[7]。

3) 建立合理的经营单位退出、补充机制。建立健全危险废物经营单位日常监督管理体系, 建立危险废物经营单位退出机制, 督促危险废物经营单位认真落实危险废物管理方面的法律、法规和规章制度；建立饱和类别的经营单位补充机制, 有退出即可补充, 确保按类别处置总量的适当过剩, 实现“产废-处置”的动态平衡。

4) 加强机构建设, 强化人员配置。完善相关机构建设及人员分配, 确保危险废物管理职责明确、机构完善、人员充足、保障充分。同时, 增加无人机等设备采购, 设立危险废物鉴别实验室等配套设施, 完善危险废物管理能力建设。

5) 开展危险废物源头削减和全过程控制技术。例如针对铜冶炼过程产生大量含砷危险废物的问题, 利用含砷物料底吹熔炼协同高砷物料化学浸出的砷富集技术实现含砷危险废物的原位减量, 提升了铜冶金行业危废削减力度和全过程控制技术, 实现有色金属行业的可持续发展。

4 危险废物综合利用案例-以造纸白泥为例 4.1 造纸白泥的产生与特性

在化学制浆造纸企业的苛化工序中产生大量的造纸白泥(苛化白泥), 呈强碱性, 其成分以CaCO₃为主, 还含有许多可溶性离子和少量SiO₂、Al₂O₃等不溶物^[8-10]。图 3为造纸白泥的产生途径。造纸白泥是硫酸盐法制浆苛化工序碱回收产生的固体废物。每生产1吨纸浆, 会产生0.5吨造纸白泥。

造纸白泥是一类高碱性无机废物, pH值在9.7~13.5之间, 其主要成分为CaCO₃, 还含有一些其他离子或氧化物如SiO₂、Fe₂O₃、SO₄^2-、S^-2、Fe²⁺、Na²⁺等^[8-9]。它的结构式为Ca_(1-x)Mg_xCO₃, 少量Mg位于CaCO₃介孔结构上。造纸白泥的颗粒粒径很小, 处于亚微米, 平均粒径为15μm。由于造纸白泥具有碱性大、盐分高, 固体颗粒小等特点, 因此, 这类碱渣易污染水体、侵占土地和造成大气污染。

4.2 造纸白泥的利用技术

因为造纸白泥回收成本高, 所以大多企业以堆放或填埋为主。少数企业利用造纸白泥制备轻质碳酸钙和作为烟气脱硫的化学物质^[11]。郭瑞霞和易发成(2008)研究了造纸白泥处理含磷污水结果表明, 白泥中含有Ca²⁺、Mg²⁺和Al³⁺等离子可与污水中的PO₄^3-发生化学沉淀反应, 实现污水除磷的目的^[12]。李小建等(2012年)发现, 由于污泥消化液中Mg²⁺和Ca²⁺含量很低, 严重影响了氮磷回收效果。他们把造纸白泥引入到污泥厌氧消化液氮磷回收过程, 可以明显地提升消化液pH和提高PO₄^3--P和NH₄⁺-N回收率。在造纸白泥添加量为4 g/(L·h)和曝气12 h条件下, 消化液pH可达10.19, 此时PO₄^3-和NH₄⁺回收率分别达到64%和45%^[13]。利用造纸白泥作为酸性土壤的改良剂来改良土壤的理化性质。因白泥中含有CaCO₃和含镁化合物, 故可以采用造纸白泥生产钙-镁肥料, 以补充土壤的微量元素, 提高农作物的产量和品质^[14]。高值化利用造纸白泥是将它应用于厌氧发酵领域。由于造纸白泥的碱度大和富含微量元素, 造纸白泥可以作为厌氧发酵系统的缓冲物质和无机营养盐, 以此提高生物气体的产量和品质^{[8-10, 15-16]}