蒲 灵，马又琳，*，李思锐，谭 刚，刘海鲨，王文川，黄 旖，杨若苒

(1.四川省工业环境监测研究院, 四川 成都 610041；2.四川省固体废物与化学品管理中心，四川 成都 610032)

煤炭作为我国主要的能源广泛应用在发电、炼钢、化学品制造等各个领域[1]。煤焦化是以煤炭为原料进行的能源转换的一种重要方式，在煤炭加工中占有重要的地位[2]。煤焦化生产过程中会产生的固体废物种类多，产量大，且普遍含有重金属、多环芳烃等有害物质，属于危险废物[3-5]。四川省属于重工业大省，工业上煤炭需求量相对较大。为了能够科学管理危险废物的产生、处置、贮存等情况，解决危险废物底数不清、去向不明、管理粗放等问题，应开展焦化危险废物现状调查，测算焦化危险废物产排污系数。

产排污系数作为环境领域重要的基础工具数据，是准确测定各类污染源污染物产生量和排放量以及环境统计的基本技术方法之一[6-10]。现有《工业污染物产生和排放系数手册》(2021年版)包涵了焦化行业的产排污系数，但该行业产排污数据不够完善，尤其是危险废物产排污系数存在空白。而现有的产排污系数的研究主要有对某种工艺产排污系数研究如：朱宇宏等人对热浸锌工艺及其污染产生特征及产污系数研究；王伟琳等人针对金属热处理工艺、工序及其产污系数研究[11-12]；或者是对电子行业、电镀行业等行业产生系数进行的研究[13-17]，但对于某地区焦化行业的危险废物产排污系数较少。

基于此，本研究通过发放调查表和现场踏勘的方式对四川省焦化行业进行了细致调研，识别了危险废物种类及其产生环节；根据收集的数据核算了焦化行业不同种类危险废物产排污系数，并通过实测数据验证了产排污系数的可靠性，为四川省焦化行业环境保护和科研工作提供重要的基础数据，具有重要的理论意义和现实意义。

1 研究方法

1.1 研究路线

对四川省焦化行业危险废物产排污系数研究的技术路线见下：

图1 四川省焦化行业危险废物产排污系数研究技术路线

1.2 数据收集

结合《国家危险废物名录》(2021年版)，对四川省焦化企业进行了调研，统计、总结了2019-2021年四川省焦化企业的生产工艺、原料、产品、危险废物产生处置利用现状等数据。本次调研焦化行业不包括煤焦油深加工工段。

1.3 产排污系数计算方法

产排污系数是指污染物产生系数和污染物排放系数的总称，其中污染物产生系数是指在正常技术经济和管理条件下，生产单位产品或产生污染活动的单位强度所产生的原始污染物量；污染物排污系数是指经相应的污染物控制削减后或者未经削减直接排放到环境中的污染物量。本次核算产污系数是指未考虑危险废物企业生产系统内回收利用下的产污系数，而排污系数是指考虑了企业生产系统综合回收利用后，因无法再利用而需要外委处置的。

个体企业计算公式见下：

G产=W产/P

(1)

G排=W排/P

(2)

式中：W产为某种危险废物产生量，kg；G产为危险废物产污系数，kg/t；W排为某种危险废物排放量，kg；G排为危险废物排污系数，kg/t；P为产品量。

行业产排污系数参照《工业污染物产生和排放系数手册》中的加权计算法，计算如下：

权重计算公式：

(3)

产排污系数公式：

(4)

wi为同一组中样本企业的产排污系数的权重；Ri为某样本企业产品量或原料用量；G为同一组某种危险废物的产污系数或排污系数；Gi为同一组某种危险废物样原始的产污系数或排污系数。

2 结果与分析

2.1 焦化危险废物识别

焦化生产有多种工艺且流程长，经对四川省焦化企业进行了深入调研，其主要工艺流程见下：

由图2可知，煤焦炭生产主要由炼焦单元、煤气净化单元、以及废水处理单元构成，其中炼焦单元由备煤工段、煤炼焦工段、熄焦工段组成；煤气净化单元由荒煤气冷凝工段、荒煤气脱硫工段、硫胺工段、粗苯回收工段组成；废水处理单元由废水处理工段构成。结合《国家危险废物名录》(2021版)对焦化工艺生产过程中产生的危险废物进行了识别，具体见表1。

图2 四川省焦化行业工艺流程图

表1 四川省焦化产生危险废物一览表

由表1可知，煤气净化单元产生的危险废物种类主要有机械化氨水澄清槽底部产生的焦油渣、焦油、蒸氨塔产生的沥青残渣；硫胺工段满流槽内产生的酸焦油；粗苯工序中再生器内产生的粗苯残渣；脱硫工序中产生的脱硫废液，其中焦油具备豁免条件，处置方式为作为产品对外售卖；焦油渣、酸焦油、粗苯残渣返回配煤环节利用；脱硫废液系统循环利用。炼焦单元中备煤工段以及熄焦工段产生的焦粉和除尘灰直接返回配煤环节，按《国家危险废物名录》(2021版)对危险废物种类鉴别，备煤工段以及熄焦工段产生的焦粉和除尘灰已不在《国家危险废物名录》(2021版)内。废水处理单元中废水处理产生的酚氰污泥返回配煤环节重新利用。因此，本研究主要核算了焦油渣、焦油、酸焦油、粗苯残渣、酚氰污泥的产排污系数。

2.2 危险废物产排污系数核算及检验

按照公式(1)、(2)对表2中的企业样本数据进行处理，计算不同种类危险废物的个体产排污系数，再根据公式(3)和(4)计算行业产排污系数，核算结果见表3：

表2 危险废物企业样本数据一览表

表3 四川省焦化行业危险废物核算的产排污系数一览表

经对焦化行业工艺分析，产生的焦油渣、酸焦油、粗苯残渣、酚氰污泥全部收集后返回配煤环节，不存在对外处置，因此该四种危险废物排放系数均为0；焦油作为产品全部对外售卖，因此焦油的排放系数与产生系数相同。

本研究将采用实测数据对危险废物产生系数进行验证，以检验其可靠性。本次以某企业某季度实际产生的危险废物量与利用系数核算的危险废物产生量进行对比，结果见表4。

由表4可知，核算的危险废物产生量与实际危险废物产生量相对比，相对误差基本在20%以内，最大相对误差为焦油渣的误差，为21.8%，最小相对误差为2.4%。与其他产污系数核算的产生量误差相对比[12-13]，本次核算的产生量误差要小于其他行业，可以认为本次核算的危险废物产生系数较为可行。

表4 四川省某企业实测数据与核算数据对比一览表

3 结论

(1)通过对焦化行业整体工艺流程进行分析，并结合《国家危险废物名录》(2021版)对焦化生产过程中产生的危险废物种类进行了识别，产生的危险废物主要为：焦油渣、焦油、酸焦油、粗苯残渣、酚氰污泥、脱硫废液、沥青渣。由于脱硫废液、沥青渣直接循环回系统，因此本次核算的危险废物种类为焦油渣、焦油、酸焦油、粗苯残渣、酚氰污泥。

(2)由于焦油渣、酸焦油、粗苯残渣、酚氰污泥集中后全部返回配煤工段，焦油作为产品外售其他单位，因此焦油渣、酸焦油、粗苯残渣、酚氰污泥排污系数为0 kg/t，焦油的排污系数与产污系数相同。核算结果为：焦油产污系数为45.34 kg/t，排污系数为45.34 kg/t；焦油渣、酸焦油、粗苯残渣、酚氰污泥产污系数分别为1.55 kg/t、0.125 kg/t、0.099 kg/t、0.986 kg/t。

(3)经对焦油渣、酸焦油、粗苯残渣、酚氰污泥的产生系数进行了实测性检验，相对误差在20%以内，与其他产污系数误差相对比，本次误差较小，可以认为本次核算的危险废物产生系数可靠。综上，本次核算的四川省焦化行业产排污系数有效，可以为四川省焦化行业环境保护提供有利的基础支持。