危廢處理行業(yè)技術介紹
危廢屬于資源開發(fā)利用型廢物,有很大的利用價值,除了貯存和處置,還包括處理后的綜合回收利用。目前,主要以危廢處理的綜合利用為主。2016年,我國危廢綜合利用量達到2823.7萬噸,占比50.53%。
圖表1:我國危廢處置及利用情況占比(單位:%)
危廢處理需要遵循“三化”處理原則,即減量化、資源化和無害化。首先,對危險廢物減量化處理,要從源頭控制,如從尾礦中二次分選出金屬,或從冶煉渣里分選出鋼渣等。其次,固廢里如線路板、污泥等很多東西都可進行資源化處理,這些固廢含有大量的銅、銀等重金屬,可以回收使之資源化,增加效益。最后,危廢要先進行酸堿中和等化學處理,再進行焚燒或填埋等無害化處理。
在上述處理中,除了常規(guī)技術路線里的一般處理工藝流程,也逐漸出現(xiàn)了一些新型技術,如水泥窯協(xié)同處置、等離子體技術、熱解焚燒技術、超臨界水氧化技術、電解氧化法等。這里介紹兩種危廢處理新技術:
——水泥窯協(xié)同處置
在發(fā)達國家,危險廢物的水泥窯協(xié)同處置已有30多年的歷史,對于危險廢物的處理處置發(fā)揮了巨大作用。相比填埋和焚燒而言,水泥窯協(xié)同處置具有明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
相比專用焚燒爐,利用新型干法水泥窯協(xié)同處置危險廢物具有顯著的環(huán)境效應以及經(jīng)濟效應。一方面,水泥窯協(xié)同處置燃燒過程充分,可減少二噁英等污染物排放;廢物中重金屬離子被固化,大幅減少飛灰的產(chǎn)生。另一方面,水泥窯的改建可減少投資規(guī)模,同時處置成本顯著低于焚燒。從社會影響來看,水泥生產(chǎn)企業(yè)通常較偏僻,鄰避效應較小。
綜合來看,水泥窯協(xié)同處置,作為一種新型的循環(huán)經(jīng)濟形態(tài),具有較高的推廣價值。
——等離子體技術
等離子體處理危險廢物技術是利用等離子體炬產(chǎn)生的高溫熱等離子體將危險廢物快速分解破壞,其中有機物熱解為可燃性的小分子物質,無機物被高溫熔融后生成類玻璃體殘渣。該技術具有反應速度快、二次污染小、適用范圍寬等特點,它克服了傳統(tǒng)處理技術如焚燒、化學處理等二次污染大、工藝復雜、對廢物有選擇性等缺點,特別適合于醫(yī)療垃圾、石棉、焚燒飛灰、電池、輪胎、放射污染等固體危險廢物的環(huán)保處理。
與常規(guī)焚燒技術相比,等離子體處理技術是一種環(huán)境友好技術,處理徹底,無二次污染,碳排放少。等離子體通常是含有大量電子、離子、分子、原子以及自由基的電離氣體,但其宏觀上呈電中性,并具有很高的化學活性。熱等離子體的中心溫度可高達2萬℃,火炬邊緣溫度也可達到3000℃。等離子體技術能徹底摧毀各種有毒有害物質,是一種有效消除污染,用途廣泛的新技術。等離子體處理廢棄物工藝的核心技術是等離子體發(fā)生器(等離子體炬),就發(fā)生器而言,應用最多的是直流電弧等離子體。等離子體處理危險廢物的獨特處理方法表現(xiàn)出安全、高效、無二次污染和廣泛適用性,它為危險廢物及城市固體廢物的無害化、減容和資源化回收提供了一個十分科學有效的方法。
危廢處理行業(yè)技術現(xiàn)狀
截至2018年7月2日,危廢處理技術專利申請總量只有137項。其中,發(fā)明專利數(shù)最多,達到76項,占比為55.47%;實用新型專利數(shù)其次,為52項,占比為37.96%;發(fā)明授權專利數(shù)占比為6.57%??梢?,我國危廢處理行業(yè)技術還有很大進步空間,目前處于較低水平。
圖表2:截至2018年7月危廢處理相關專利分布情況(單位:%)
具體來看,在專利申請方面,2010-2017年,我國危廢處理專利申請數(shù)量總體上呈上升的趨勢。尤其是2014年后,危廢處理專利申請數(shù)量大幅增多;到2017年,危廢處理專利申請數(shù)量達到53項。
圖表3:2010-2017年危廢處理相關專利申請數(shù)量變化圖(單位:項)
在公開專利數(shù)量方面,2011-2017年,我國危廢處理專利公開數(shù)量總體上呈趨勢。2017年,我國危廢處理專利公開數(shù)量為41項,達到近年來最大值;截至2018年7月,專利公開數(shù)量為39項。
圖表4:2011-2018年危廢處理相關專利公開數(shù)量變化圖(單位:項)
注:2018年數(shù)據(jù)截至7月
以上數(shù)據(jù)及分析均來自于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國危廢處理行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。