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国外危险废弃物产生及处理现状

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-02-04  来源:循环经济观察  浏览次数:82
核心提示:一、危险废弃物的定义及危害各个国家及组织对危险废物有不同的界定。联合国环境规划署(UNEP)将危险废物定义为:具有化学、毒性、
 一、危险废弃物的定义及危害

 

各个国家及组织对危险废物有不同的界定。联合国环境规划署(UNEP)将危险废物定义为:具有化学、毒性、爆炸性、腐蚀性对人、动植物及环境有害的废物(放射性除外);世界卫生组织则将危险废物界定为:除生活垃圾与放射性废物之外,因数量、物理化学性质、传染性等特性,在未作出正确处理、存放和处理的情况下,会对人类健康和环境带来严重危害的废物;在我国,危险废物是指被纳入国家危险废物名录或经国家鉴定具有危险废物特性的废物


鉴于危险废物具有毒性、易燃性、腐蚀性、传染性等特性,它对空气、水源及土壤会造成较大污染,同时还可通过各种方式破坏生态环境,危及人类健康。概括而言,危险废物的危害大体可表现在下列两个方面:第一,破坏生态环境。任意排放或贮存危险废物,既占用了大量的土地资源,又给周围环境、土壤及水体等带来一定程度上的污染,使该地的环境功能等级下降,其对生态环境所带来的危害是不可估量的。第二,危险废物,对人类的健康有很大的影响。危险废物中往往含有多种有毒、有害成分,通过直接接触、呼吸等各种传播渠道,均可被人体所吸收,并对人类健康埋下巨大的隐患,很多长期中毒或致癌等疾病,均是由重复接触危险废物引起。

 

二、全球危险废弃物产生情况

 

   不同国家由于其经济发展现状、工业结构、法律法规等国情的不同,危险废弃物的产生情况也不一样,图1列举了英国、爱尔兰、德国三国在1995~2009年的危废产生情况,其他国家的详细数据见附录。图2显示了2011年全球危废产生情况,由图中可以看出欧洲和北美洲是危废最大产出地

三、美国危险废弃物产生现状及处理现状

 

美国在1896年开始实施的《紧急计划和社区知情权法》(Emergency Planning and Community Right to Know Act,EPCRA)第313章规定,企业有义务减少有毒化学物质对环境的影响和必须向公众披露有毒化学物质的相关信息。1990年美国颁布的《染防治法》(The Pollution Prevention Act,PPA)规定企业如果使用超过规定量的有毒化学物质,就必须每年汇报其对有毒废物的处理情况。据此,美国环保署建立了一个名为《有毒物质释放清单》(Toxics Release Inventory,TRI)的数据库来收集、整理、统计、分析并向社会公布这些企业报的相关数据截止到2010年,TRI 收录了全美超过20904家工业企业的大约650种(类)的有毒废物管理数据。每年,这些企业必须向美国环保署汇报其在有毒废弃物管理方面的做法,以及包括回收利用、热能回收、化学安全处理和最终排放量有毒废弃物的数量和比例。为了纪念EPCRE实行25周年,美国环保署公开发表了一篇2001~2010十年TRI数据的总体分析报告《2010 Toxic Release Inventory National Analysis Overview》。这篇报告由20904家企业提供数据。

 

报告显示,2010年这些企业在生产过程中将39.3亿磅的有毒化学品排入空气、土壤等环境中,比2009年增加了16%;EPA分析这主要由于2010年采矿行业增加了43%,化学企业增加了19%以及原生金属增加了19%。在这39.3亿磅有毒化学品中,89。6%(35.2亿磅)就地排放;其中24%(8.6亿磅)被排入空气中,7%(2.3亿磅)被排入水中,62%(22亿磅)被排入土壤中,7%(2.3亿磅)被注入地下。如图3所示。

剩余10.4%(4.1亿磅)被排放在厂区之外;其中包括2.6亿磅(63%)被注入底下和填埋场中。另外报告还对比了2001年、2009年和2010年不同处置方式,数据如图4所示。但是由于TRI收录的公司数量每年都在发生变化,所以这些数据存在一定的局限性


图4  美国企业2001年、2009年以及2010年危险废弃物不同处置方式比较图

 

另根据美国环保署资料显示,有毒废弃物主要产生于七大行业,2010年,大约有92%的有毒废弃物排放来自于危险废物管理业、食品烟草业、造纸业、金属冶炼业、化工业、电力工业和金属采矿业,详细如图5所示。其中,金属采矿业是排放大头,占全部企业排放量的四成


图5  2010年美国各工业有毒废弃物排放比例

美国危险废物处理的主流技术主要有回转窑焚烧技术、高温蒸汽灭菌处理技术、微波技术和化学反应技术等。

 

回转窑焚烧处理技术是将废物经过适当的预处理(分类混合、按性质和热值配伍等),再将废物和辅助燃料加人倾斜的回转窑的高端。随着回转窑的旋转,废物逐渐通过回转窑并被氧化或粉碎,灰渣在窑体的低端排放并收集。排放的废气需要进行脱酸和除尘处理,飞灰在填埋前进行固化处理。回转窑焚烧处理技术可以处理任何危险废物,在美国超过的危险废物(占总量的近1/3)是经过回转窑焚烧处理后,再进行填埋处置的。该技术可以处理固体、液体和气体状态的工业废物和生活废物。对处理不同性质的废物具有明显的优越性,同时也存在着投资大等缺陷。

 

高温蒸汽灭菌处理技术是利用高温高压蒸汽消灭细菌的最常用的一种方法。蒸汽在高温高压下具有穿透力强的优点,在103kPa、121℃条件下,维持20min,能杀灭一切微生物。高温灭菌法是一种简便、可靠、经济、快速和容易被公众接受的灭菌方法。高温蒸汽灭菌处理技术主要用于处理感染性废物,是美国医疗废物处理的主流技术(美国医疗废物的90%是用高温蒸汽灭菌处理)。其设备的技术特点是在通常的高温蒸汽灭菌设备上应用了前后抽真空技术,密封包装的医疗废物在高温灭菌之前抽真空,可以增加蒸汽对医疗废物的穿透性,使高温蒸汽充分与废物接触达到彻底灭菌的作用;灭菌后抽真空,可将处理后的废物湿度降低,达到于燥废物和驱除异味的作用。高温蒸汽灭菌处理技术与回转窑焚烧技术相比具有占地面积小、投资少、对感染性废物的处理效果明显的特点,而且操作相对简单,人员不需正规培训;但不能处理病理性和动物肢体等有机组织危险废物、化学危险废物、液态危险废物,而且存在气味污染问题等缺点。

 

物化法处理技术是通过对不同性质的危险废物采用相应的化学反应技术或溶剂萃取的物化技术,将危险废物转化为非危险废物,单一工业危险废物或性质相近的化学废物常采用这种处理方法。工业企业还可以应用此法处置自身产生的危险废物。物理化学法处理技术主要以CleanHarbor环境服务公司为代表的集中处理系统。主要是处理有机医药废液、含油废液、各类酸碱废液等液体危险废物和其他固态危险废物,同时还处理多氯联苯。物化法处理技术的特点是用物理化学的方法进行处理,clenaHabror公司自行研制的对液体二氧化碳的回收循环使用的专利技术使物化法具有更大的优势。物化法处理技术实现了危险废物处理的专业化,针对不同的废物类型采取相应的最有效的处理方法,从而达到“一把钥匙开一把锁”的作用。物化法处理技术具有针对性强、回收利用价值高的优点;但专用设备多、设备通用性差,不能处理病理性和动物肢体组织等危险废物,而且处理成本较高。

 

微波处理技术是利用微波增湿加热物体内部,使医疗废物中携带的各种致病菌和感染体等消灭。该技术通过使医疗废物抽真空、破碎等方式达到废物减量化。工艺过程为废物进人装料器注人高温蒸汽,通过高效空气微粒滤芯和活性炭滤芯防止有害气体逸出,装料器中注汽后的废物再输人碎料器破碎(包括锐器),然后进人微波处置室处置,处理过的医疗废物作为一般废物运至市政垃圾厂填埋。微波处理技术是利用传统的微波手段生成湿热,高温热能从废物内部向外扩散,从而达到高温消毒的作用,计算机控制式机械与电子系统保证处理过程的彻底与安全。微波处理技术运行费用较低、自动化程度高,废物处置后体积减容和重量减少显著,同时设备可固定也可移动使用。微波处理技术也存在着不能处理病理性和动物肢体等有机组织危险废物和低放射性废物,由于蒸气的使用会导致废物质量的增加。

 

在美国现行的危险废物处置技术中,除以上介绍的4种主流技术外还有等离子体焚烧技术、热解焚烧炉技术、湿空气氧化技术、高级生物技术、碱金属脱氛技术、水泥窑焚烧技术、熔融焚烧技术、水泥固化与填埋技术、离心分离技术、电解氧化技术等。其中以等离子体焚烧和热解焚烧炉两项技术应用相对广泛。等离子体焚烧技术是处理医疗废物的一项创新技术,科技含量很高。消毒杀菌的原理是利用等离子体电弧窑产生的高温杀死医疗废物中的所有微生物、摧毁残留的细胞毒性药物、药品和有毒的化学药剂,并使之难以辨认。理论上,任何化合物在电弧窑中都可转化为玻璃体状的物质,经这种方法处理后的医疗废物可以直接填埋,不会对环境造成危害。热解焚烧炉技术在美国和世界各地应用较早,是传统的废物处置技术,具有以量定规模、投资成本低的特点。该技术的缺点是不宜间断运行、处理成本相对较高、对尾气处理系统设置不能达标。由于新技术的不断出现,美国已开始强制淘汰落后的热解焚烧炉,热解焚烧炉技术已呈现被主流技术替代的趋势。

 

危险废物主流处理技术的相关产品实现了产业化,分别由不同的设计制造商所拥有。由某一种或多种技术结合而开发的处置系统因处置对象的不同而各有优势,形成了美国危险废物处置设施和技术各领千秋的局面。如图6所示

图6  美国危险废物主流技术应用概况

四.韩国危险废弃物产生现状 


韩国的危险废弃物是指废弃物管理法规定的工业产生的有害物质,例如废油、废酸等对环境有害的物质以及医疗垃圾等对人体有害的废弃物。近几年由于工业的快速发展,韩国产生的危险废弃物呈现增长趋势。2010年共产生3463240吨危险废弃物,与2005年相比增加了9.9%,其中主要种类及其百分比如表1所示。

 

表1  2010年韩国主要危险废弃物

Major categories

waste acid

waste oil

waste organic solvent

dust

sludge

Percentages

16.2%

18.3%

24.6%

14.4%

6.5%

 

五.爱尔兰危险废弃物产生现状及处理现状

 

工业是爱尔兰主要的危险废弃物来源,主要产生工业溶剂、工业污泥、废油以及化学物质。家庭、小型企业、农场、医疗以及建筑领域也会产生一部分的危险废弃物,比如铅酸电池、报废电器/电子产品、医疗垃圾、溶剂涂料、废油等。

 

2006~2011年爱尔兰危险废弃物处理趋势如图7所示。2012年爱尔兰产生的危险废弃物总量如表2所示。由表中数据可以知道,22%的危险废弃物就地处置,30%的危险废弃物被送至商业危废处置中心处理,48%的危废出口至他国处理。所以出口他国是爱尔兰处理危险废弃物的主要途径。

 

图7 爱尔兰2006-2011年危险废弃物处理趋势

表2  危险废弃物处理概况2009-2012(包括被污染的土壤)

除了出口,爱尔兰危险废弃物处置可分为就地处置和转移处置。就地处置是指具有IPPC许可的工厂自己处理危险废弃物;转移处置是指将危废送至EPA许可和当地的权威的商业危废处置中心。在就地处置中,48%的经处理,52%的再回收处理,具体处理危废种类详见表3,具体处置方式详见表4。转移处置的具体方式以及处理危废种类详见表5和表6。

 

表3  爱尔兰2012年就地处置危险废弃物种类(包括被污染的土壤)

根据爱尔兰2014年新发布的National Hazardous Waste Management Plan显示,爱尔兰目前可用的危险废弃物处理方法如图8所示

 

表4  爱尔兰2012年IPPC许可工厂处理危险废弃物方法

 

表5  爱尔兰2012年转移处理危险废弃物方法

 

表6  爱尔兰2012年转移处置危险废弃物种类(包括被污染的土壤)

图8  爱尔兰可选择的危险废弃物处理方法

 
 
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