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技术 | 日本三菱材料公司水泥窑协同处置废物现状及探讨

北极星固废网  来源:水泥  作者:吴秋生等  2020/12/16 15:53:09  我要投稿  

北极星固废网讯:摘要:通过详细分析日本三菱材料公司下属水泥工厂获得的废物处置许可证的种类、处置废物的范围、处置能力、处置业绩、污染物排放以及实际生产过程中的安全措施和社区互动,为国内水泥窑协同处置废物企业提供生产和管理参考。

日本在经济发展过程中产生了大量的废物与副产品,严重影响了自然环境和国民健康,为了有效利用有限的资源,保持经济的可持续发展,日本的水泥行业自20世纪80年代就开始研究在水泥生产过程中大量处置废物的技术,相关的法律法规和经营许可制度不断完善,实现了废物的高效利用和环境负荷的极大改善。本文根据日本三菱材料公司的公开资料,详细介绍了其下属水泥工厂在水泥窑处置废物种类、业绩以及安全生产和社区合作方面的最新进展,供国内同行参考。

1 废物处置许可证取得情况

日本三菱材料公司在日本国内有四家水泥工厂,各工厂都积极接受来自社会的废物,在水泥窑1 450 ℃的高温下进行无害化处置并有效地将其用作燃料和水泥原料的替代品。水泥厂取得的废物处理许可证包括:工业废物处理许可证、特别管理的工业废物处理许可证、一般废物处理许可证和污染土壤处理许可证。

九州工厂位于京都府蒲田镇,毗邻北九州市,地处国际贸易港口岩田港,该厂1920年建成投产,产能逐步扩大,2020年即将迎来运营100周年,该厂拥有日本最大的水泥生产能力,熟料产能达到622.7万t/a,相当于日本全国熟料产能的10%,巨大的熟料产能使得该厂能够处理大量的废物。青森工厂位于青森县下北郡东大里,面向津巴鲁海峡,1979年建成运营,是日本最新的水泥工厂。横濑工厂位于埼玉县西部秩父郡的横手町,地处东京经济圈,1969年建成运营。岩手工厂位于日本东北地区的核心城市一关市东山镇,1958年投产运营。上述工厂产能及废物处理许可证获得情况见表1,废物处理许可证包含的废物种类和处置能力见表2~表5。青森工厂和横濑工厂还对日本大地震中产生的大量灾害废物进行了处置。经过长期生产实践,日本三菱材料公司形成了可灵活处理各类废物的新业态。

表1 三菱水泥工厂产能及废物处理许可证

表2 工业废物处理许可证包含的废物种类和处理能力

注:日本的特别管理工业废物类似于中国危险废物的定义,是指具有爆炸性、毒性、传染性等的废物。

表3 特别管理的工业废物处理许可证包含的废物种类和处理能力

表4 一般废物处理许可证包含的废物种类和处理能力

表5 污染土壤处理许可证包含的废物种类和处理能力

2 废物处置业绩

根据各水泥工厂最新报表,各水泥工厂自2015年至2018年间处置的工业废物的总量和危险废物见表6。

表6表明,各水泥工厂处置的工业废物总量较大,各年度处置的工业废物总量变化不大;而危险废物的处置能力与实际处置量并不匹配,实际处置的危险废物量较少,各年波动较大。

表6 处理的工业废物(含危害废物)和危险废物的总和

3 尾气排放

各厂定期在尾排烟囱处采样检测系统排放的废气中各项污染物指标,2018年各项指标平均值情况与日本相关标准规定值的对比见表7。其中的各项排放值均为在处置废物时检测。

表7 各工厂2018年度排放污染物平均值

注:*为年度排放最大值。

表7表明,除SO3排放值未与标准比对之外,其余排放指标均显著低于相关标准规定值,这说明各厂对于减少污染物排放、减小环境负荷方面做了大量工作。相比之下,我国《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915—2013)和《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB 30485—2013)所规定的粉尘浓度、氯化氢和氮氧化物排放浓度均低于日本相关标准的限值,说明我国在限制水泥窑处置固废污染物排放方面已经走在了前面。

4 废物处理过程的安全理念和措施

三菱材料公司下属水泥工厂始终贯彻“安全和健康优先于一切”的基本理念,工厂将安全和健康放在运营政策首位,工厂的目标是在消纳废物的同时建立一个保证身心健康的工作场所,确保包括合作伙伴公司在内的所有人员都能够健康舒适地工作。各厂均获得了OHSAS 18001认证(职业健康与安全),并提高了其作为管理系统的有效性。

各个工厂努力加强危险预测,厂内均设置了风险体验中心,通过不断体验和学习相关工作中存在的风险,从而提高了员工的安全意识。此外,自2014年以来,各个工厂一直都在举办外部健康和安全顾问的指导会议,以提高员工在未知领域的风险承担能力和水平。

各个工厂都设有医务室并对员工的健康进行管理,邀请具备一定专业知识的医护人员定期到工厂医务室进行指导(一般每周一次),回答相关安全和健康问题,解决员工的安全卫生需求。

工厂还在危险位置和敏感点配置人体感应的语音设备,可以轻松查看过去该位置发生过的危险事件,从而提醒人员提高警惕,避免风险。

5 提供社会实践

为了消除当地社区对水泥厂处置废物的忧虑,三菱材料公司正在专注于建设对社区开放的水泥工厂,积极接受当地政府的监督检查,并接受当地各年级学生的实习合作。横濑工厂每年都有来自当地小学三年级的学生(约80人)到厂实习,作为学校社会学课程的一部分,学生们对于平时难以见到的运转中的设备非常感兴趣。岩手工厂已经创建了适合每个年龄段学生的讲解材料,如针对低年级和中年级学生采用包含大量插图的幻灯片的报告来解释对学生有困难的词汇。通过这些积极的努力,三菱材料公司逐渐建立起与当地社区共存、操作透明且受信赖的处理废物的水泥工厂。

6 讨论

1)取得了完备的处理许可证

日本三菱材料公司下属四家水泥厂从事废物处置已经超过30多年,均具备比较完善的废物处置许可资质,工厂申报的废物种类根据本厂的生产实践不断增加,从而达到目前的处置种类和规模。四家工厂申报的特别管理工业废物(危险废物)许可所包含的种类较少、处置量较低,一方面是受限于窑的产能,另一方面也体现出日本人的谨慎作风。而国内水泥窑协同处置危险废物项目为了获得规模效益,危险废物经营许可证在申报之时往往包含大量的危险废物种类,这一点有待商榷。

日本对于水泥窑处置污染土壤也要求申请处理许可证,许可证中限定了可以处置的污染土的种类,三菱材料公司的九州、横濑和岩手工厂都拥有污染土壤处置许可证。国内污染土壤归于一般固废,目前无须申请处置许可。

2)工业废物处置业绩稳定,危险废物处置量低,污染物排放受控

从日本三菱材料公司下属四家水泥厂的处置业绩来看,工业废物处置量较大,且实际处置量较为稳定,而特别管理的工业废物(危险废物)处置量很少,而且不同年份有较大波动。青森工厂和岩手工厂特别管理的工业废物处置许可能力虽然达到几万吨,但是实际年处置量却仅有数十吨。各工厂在处置废物过程中排放的污染物显著低于标准限值,减小了环境负荷。

3)注重运行安全

对于未知的领域借助外部专家定期进行安全培训,提高员工的抗风险能力,这对国内水泥窑协同处置危险废物提供了很好的借鉴。对于未知的危险废物应该在专家的指导下开展相关实验,在保证人员和设备安全的前提下开展处置工作。

4)增加工厂对社会的透明度

采用接待学校学生实习的方式,将工厂向公众开放,在增加学生知识的同时也让社会公众对工厂处置废物过程的运行、环保和安全情况进行了解,从而增加工厂与社区居民的互信,实现共赢。

作者单位:天津水泥工业设计研究院有限公司,河北圣路环保科技有限公司

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