李 婷 王红花 杨 坤 王 昭

(1 咸阳陶瓷研究设计院有限公司 陕西 咸阳 712000)(2 陕西源昆环保科技有限公司 陕西 咸阳 710300)

近年来,随着我国经济的高速发展,我国的环境污染形势已愈发严峻,全球气候变暖、酸雨、雾霾天气多发,水土流失、物种减少、土壤污染、环境污染向农村蔓延等问题突出。其中造成污染的一个重要因素就是危险废物,危险废物的产生量不断的增加,对水、大气、土壤等的环境质量影响日渐突出。在国家对环保政策的监管力度加大、政府资金对环保行业的支持、居民对生态环境的需求,都驱使危险废物处理行业急速发展。

1 行业背景

危险废物也就是危险废物,根据《国家危险废物名录》(2021版)中的定义,其是指固体废物具有下列一种或多种危险特性(具有下列特征的液态废物亦被划分为危险废物):腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等,不排除具有危险特性,可能对生态环境或者人体健康造成影响。

1.1 危险废物政策分析

随着社会经济的发展,我国越来越重视危险废物处理行业规范化发展,为此国家颁布了一系列污染控制标准,包括:《国家危险废物名录(2021年版)》、《危险废物鉴别标准通则》、《危险废物鉴别技术规范》、《危险废物储存污染控制标准》、《危险废弃物规范化管理指标体系》、《危险废物焚烧污染控制标准》、《危险废物填埋污染控制标准》等,以及经修订的《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国土壤污染防治法》、《关于“十四五”大宗废弃物综合利用的指导意见》及《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《排污许可管理条例》等政策法规,大幅提升危险废物非法经营的成本,严格限制企业非法转移倾倒危险废物,遏制企业非法转移倾倒危险废物,同时强化源头管控,强化重金属、危险废物、有毒有害化学品等风险全程管控,体现不断强化危险废物监管的导向,支持危险废物资源化行业发展。

2022年5月,国务院办公厅印发了《新污染物治理行动方案》,该方案对新污染物的治理工作进行了全面、系统的部署,要求到2025 年,完成高关注、高产(用)量的化学物质环境风险筛查,完成一批化学物质环境风险评估;动态发布重点管控新污染物清单;对重点管控新污染物实施禁止、限制、限排等环境风险管控措施。有毒有害化学物质环境风险管理法规制度体系和管理机制逐步建立健全,新污染物治理效果明显的增强。

在上述政策环境下,叠加我国工业化、城镇化进程稳步推进危险废物产生量逐年增长,我国危险废物处理缺口巨大,其中无害化处理产能供给紧张局面亟待改善。

1.2 危险废物处理必要性

危险废物的处理需求与工业生产、国民环保意识直接相关。经济和工业发展带来产废量自然增长的同时,日益趋严的环保督察也是产废量增长的一大驱动力。排污许可制度、环保税及规范化管理考核等,将形成常态化政策性制度,危险废物瞒报、漏报行为减少,非法转移和倾倒途径被切断,危险废物处理途径的合法化促使危险废物增量将较以前出现大幅的增长,预计危险废物处理行业将在较长一段时间内保持快速的增长。

社会经济及现代工业的快速发展,使我国危险废物的产出量日益增多。据数据显示,我国2020年的危险废物产生量达到7 281.81万t。由于危险废物具有的危险特性,以及可能对生态环境或者人体健康造成影响以及公众日益增强的环保和自我保护意识,所以危险废物的无害化处理和资源化处理迫在眉睫。

2 行业发展现状

现阶段我国危险废物处理行业的企业众多,但各个企业规模和生产处理能力参差不齐,行业中大部分企业生产规模和生产处理能力较小,企业的技术、资金和研发能力也较弱,废物处理资质单一,所以行业市场竞争格局现阶段仍呈现“散、小、弱”的特征。行业中规模较大、具备深度资源化能力的企业较少。以广东省为例,截至2020年末,省内危险废物处理企业单体平均处理资质不足6万t/年,接近50%的企业单体危险废物处理资质小于3万t/年。

目前龙头危险废物资源化企业市占率均不足5%,未来依靠技术一体化、地域广布局、危险废物收集先发优势实现市占率提升,龙头企业管理进一步规范,危险废物资源化利用与处理企业逐渐走向正规化、专业化。

从市场结构来看,我国危险废物处理主要包括资源利用、外包处理和自营处理3个细分市场。据数据显示,我国危险废物处理市场中危险废物资源利用处理占比最大,约超5成。危险废物自营处理占我国危险废物处理市场的22.3%,危险废物外包处理占我国危险废物处理市场的20.0%(见图1)。

图1 中国危险废物处理占比结构图

3 危险废物资源化利用

3.1 存在问题

目前,危险废物资源化企业技术和资金能力参差不齐,行业聚集度不高,资源化涉及行业众多,很多细分方向存在跨学科、跨行业的情况,跨行业的资源化业务和市场培育存在一定壁垒。部分资源化技术相比无害化处理成本仍然较高,在提高资源化利用率、打通上下游产业链、降低资源化成本、进而提高资源化竞争优势等方面,短期内仍存在一定的瓶颈。

李夏[16]针对真空碳热还原法提锌进行了研究。先采用真空碳热还原法提取锌，得到含锌、氯化钠、氯化钾及部分微量金属的冷凝物；再经过水洗去除冷凝物中的氯化钠、氯化钾；随后采用真空蒸馏法去除铅、铝等微量金属元素，得到含碳和锌的成分，利用熔析法去除碳，得到锌；最后，真空控氧法得到纳米氧化锌。该方法较为新颖，但真空碳还原的要求较高，难以实现工业化生产。

危险废物资源化利用所形成的产品较少,市场上现仅有的透水砖、陶瓷道路砖、泡沫陶瓷、陶粒等;资源化所形成的产品附加值较低;资源化所形成的产品时所带来的二次污染较重;对资源化所形成的的产品研究缺乏理论研究。城市污泥脱水除臭碳化、飞灰处理、污染土无害化、矿化垃圾研究不足,利用过程中二噁英、重金属处理研究滞后,已有研究代表性不足,需结合地域和污染特征开展研究。在精细化发展和碳中和的大背景下,危险废物资源化市场需求巨大。

3.2 处理技术

目前国内主流的工业危险废物处理方式主要有:利用粉煤灰生产氧化铝、冶炼废渣资源化处理、HZY型回转窑废弃物焚烧处理系统、预脱硫-电解沉积全湿法蓄电池铅回收清、废旧橡塑材料与天然纤维资源化技术与装备及危险废物安全填埋等。具体技术及其应用如表1所示。

表1 我国工业危险废物处理行业主要技术

4 行业前景展望

4.1 环保趋严背景下,危险废物处理市场广阔

环保产业是国家支持的政策性产业,环保监管的持续到位才能体现出环保产业的优胜劣汰,并成为产业升级和供给侧结构性改革的有力抓手。目前,环保产业发展面临的重大挑战是技术创新。只有抓住环保的发展机遇,拥有先进技术,且不断创新,改变企业间的恶性竞争,才能使企业在竞争激烈的市场中占有一席之地。企业也不能只比拼资金和价格,不仅要依靠技术竞争、服务竞争、人才竞争取得优势,而且要加大对关键技术的投入研究力度,加强产学研结合才能在国内和国际市场竞争中立于不败之地。

我国危险废物产量规模大,并持续增长。2020年我国危险废物产量7 281.81万t,较2017年增长10.6%。预计2022年我国危险废物产量9 584.23 万t。危险废物产量持续增长,为危险废物资源化提供了充足的原材料。此外,我国危险废物资源化利用率较低,在碳中和背景下,国家不断提升危险废物监管及综合利用力度,预计危险废物资源化产能需求还将不断释放,行业发展前景十分广阔。

危险废物的处理需求与工业生产、国民环保意识直接相关。企业在生产的过程中应严格按照国家环保要求,例如《清洁生产促进法》的要求,使用清洁的能源和原料、重点管控新污染物,采用国内及国际先进的工艺技术与设备,并不断改进设计,从改善管理、综合利用等措施,从根源上降低污染。减少或者避免生产、服务和产品使用过程中各类污染物的产生,排放需达到排放标准,实现清洁生产,提高资源利用效率,以最大限度地减少危险废物的排放量及产生量。排污许可制度、环保税及规范化管理考核等,将形成常态化政策性制度,危险废物瞒报、漏报行为减少,非法转移和倾倒途径被切断,危险废物处理途径的合法化促使危险废物增量将较以前年度出现大幅增长,预计危险废物处理行业将在较长一段时间内保持快速增长。

4.2 全国各地新建环保集团,大型处理利用企业竞争优势凸显

环保是企业可持续长远发展的一个必行之路,在“保护子孙后代的环境资源与安全”大前提下,企业在利用自然资源追逐利益的同时,也应承担生态环境保护的职责,推行清洁生产,发展循环经济,实现可持续发展愿景。加强节能环保技术、工艺、装备推广应用,清洁生产、节水治污、资源综合利用、循环利用等专项技术改造,必将提升企业和产品的市场竞争力,并有助于企业节能降耗、降低成本。近几年,中国节能环保产业投资将会持续增加,节能环保产业将持续高速发展。根据我国提出的“碳达峰、碳中和”要求及生态环境部发布的有关报告,预计到2030年,我国低碳产业的产值将达到23万亿元,低碳产业对我国GDP 的贡献率将超过16%。

环保监管的严格直接导致了一些不规范、不达标的小规模处理企业退出市场,促进规模较大、设备及技术实力较强的企业提升市场份额,加速了行业集中进程。截止2022年5月,我国东北、华东、华北、华中、华南、西南及西北地区纷纷新建约30家环保集团。仅华北地区新成立了12 家,其中北京就占了6 家(见图2)。大型危险废物处理利用企业,则凭借规模化的处理能力、设备及技术实力的较强实力、规范化的处理服务,在市场中逐步凸显竞争优势。

图2 华北地区环保集团分布图

4.3 资源化利用技术力量增强,促使危险废物处理行业快速发展

危险废物处理分为无害化和资源化两条路线:无害化处理主要方法有焚烧、固化、填埋及水泥窑协同处理;而资源化利用是在实现危险废物无害化、稳定化的同时,把分离提取危险废物中有价值的成分实现资源回收循环利用,主要包括溶剂再生、油脂再生、金属回收等。在我国推进碳中和的背景下,深度资源化路线可提升金属的再生利用效率,与碳中和思路高度协同。另一方面,危险废物资源化提纯出的金属材料可帮助企业减排。

焚烧、填埋等传统的危险废物处理工艺一方面可实现危险废物的无害化处理,未深度挖掘危险废物的再生资源利用价值;另一方面填埋法易造成土地二次污染,焚烧法投资运营成本较高,回收不彻底。但危险废物无害化处理技术发展目前也逐渐成熟,在危险废物焚烧领域,实现了大规模高标准协同焚烧技术、预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。在危险废物填埋领域发展形成了危险废物填埋领域,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。

针对物性简单、产生量大、有回收利用价值的危险废物,与单纯的无害化处理相比,应优先考虑危险废物的资源化利用。当前资源化利用技术主要包括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。在保护和改善环境的同时提高了资源利用效率,实现了经济效益、社会效益、环境效益的共赢。

结合我国国家政策和危险废物行业发展现状,可以看出,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,危险废物资源化利用是行业进一步发展的趋势。