我国含汞废物管理现状及履约差距分析建议*

2021-12-25 19:23康琦赵庆沈安虎胡潇
科学与信息化 2021年3期
关键词:荧光灯危险废物废物

康琦 赵庆 沈安虎 胡潇

长安大学 建筑工程学院 陕西 西安 710021

1 背景

汞是环境中毒性最强的重金属元素之一,一方面在长久以来的工业发展中被广泛地使用,另一方面由于过多摄入汞所引起的水俣病[1]一直威胁着全球人民生命安全。随着《巴塞尔公约》[2]以及《水俣公约》[3]的签订,在全球范围内,各国对汞危害的重视不断加强。

我国涉汞行业较多,主要可归纳为工业制造、医药医疗、日常生活三类。其中工业制造包括,有色金属冶炼、原生汞矿开发、聚氯乙烯生产等;医药医疗行业包括,含汞温度计生产、含汞血压计生产、口腔科用银汞合金等;日常生活包括,含汞荧光灯生产、含汞电池生产以及化妆品汞添加等。

我国在拥有庞大的涉汞行业的情况下,解决好汞废物的处置问题,成为一个关键的任务。作为《水俣公约》的缔约国之一,在不久的将来,我国汞产品将出现大程度的减产,汞矿也会大面积关停,可以预见的是含汞产品将会在制造、出口、进口三个方面被禁止,并出现汞的替代品。但由于我国涉汞行业较多,汞产品遍布人们的生活,因此,汞废物的管理是一个长期要面对的问题。根据Masaki Takaoka[4]所说,“汞产品的使用期限和处置期限之间有一个时间差,因此汞废物的处置将继续下去,并将随着时间的推移而减缓。汞废物管理方面的挑战依然存在。”

2 公约处置要求

《巴塞尔公约》[2],对包括汞废物在内的危险废物在跨境转移、出入口方面的处置运输及管理做出了相应要求。其中,废物是指处置的或打算予以处置的或按照国家法律规定必须加以处置的物质或物品。

公约[2]规定缔约方有一项一般性义务,即确保对所有危险废物和其他废物,无论在何处都需进行无害环境管理(ESM),并责成缔约方打击非法贩运并对非法出口的废物进行再进口或以其他方式处置。

《水俣公约》,其为避免人体健康和环境免受汞排放的影响,对汞在供应贸易、用汞产品制造工艺及相关采金业采取限制措施,对汞的环境无害化临时储存、汞废物和受污染场地订立了措施。

公约定义,汞废物系指汞含量超过缔约方大会经与《巴塞尔公约》各相关机构协调后统一规定的阈值,按照国家法律或本公约之规定予以处置或准备予以处置或必须加以处置的下列物质或物品:①由汞或汞化合物构成;②含有汞或汞化合物;③受到汞或汞化合物污染。

这一定义不涵盖源自除原生汞矿开采以外的采矿作业中的表层土、废岩石和尾矿石,除非其中含有超出缔约方大会所界定的阈值量的汞或汞化合物

公约要求对汞废物进行无害化管理包括收集、运输、储存三大方面,同时做到无害化处置以得到回收、再循环、再生或直接再使用。

3 我国汞废物处置现状

在我国于2019年12月发布的《国家危险废物名录(修订稿)》[5]中,含汞废物为编号HW29的20类废物,且针对多种含汞生活废物,废荧光灯管、废温度计、废血压计及废汞电池做出了,若根据要求分类收集,可不按照危险废物管理的豁免。

根据统计发现,我国汞废物处置相关法律法规可分为两大类,一类为危险废物管理,另一类为危险废物处理。

其中,危险废物管理包括从事危险废物管理的资格审查以及危险废物的进出口运输管理,如《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》明确了固体废物防治的义务,并且规定了固体废物污染防治工作要求,《危险废物经营许可证管理办法》对从事危险废物活动的单位提出资格要求,并进行相关监督,《危险废物转移联单管理办法》加强了对危险废物转移的有效监督从而实行转移联单制度,明确联单的填写内容及违规处罚内容。另一方面,危险废物处理包括危险废物处理的技术导则以及危险废物的污染排放,如《危险废物处置工程技术导则(HJ 2042-2014)》规范了危险废物处置工程的建设和运行;《危险废物焚烧污染控制标准 (GB18484-2001)》对危险废物的焚烧的项目建设做出要求,并明确了排放标准;《危险废物填埋污染控制标准 (GB18598-2019)》 对危险废物的填埋项目建设作出要求,并且要求相关排放物符合国家标准。

除上述政策以外,其他针对如有色金属冶炼、氯碱工业生产、废荧光灯等的直接管控政策,所管控的方面可总结为:行业准入要求、污染排放要求、清洁生产要求等。

由此我们可以发现,在我国并没有直接针对汞废物的法规政策。同时注意到,随着国家垃圾分类政策[6]的实施,被列入有害垃圾的各生活源汞产品,一方面可按规定在收集阶段进行豁免,这在一定程度上提高了废物处理能力,另一方面通过垃圾分类,作为有害垃圾的汞废物,避免了混入其他生活垃圾的情况发生,并且由专业企业处理以免在处理阶段出现汞泄露情况。

4 国外汞废物处置现状

4.1 日本汞废物管理现状

日本作为水俣病的发病地,饱受水污染的伤害,因此在水俣病等事件之后日本吸取教训,限制汞排放,减少汞使用,并在污染防治,废物管理方面都走在世界前列。

针对《水俣公约》第11条汞废物,日本现行的《废物管理法》中对废物的收集、运输、储存和环境无害化处置有较为全面的管控。同时随着《水俣公约》的生效,日本在同一天执行了《汞的防止环境污染法》,其中针对汞废物,制定了明确的管理规定并要求管理者进行定期报告以及惩罚性措施。此外,为了加强含汞工业废物的管理,日本还将新增《工业含汞废物》和《灰尘等含汞废物》等法律法规[7]。由于日本在小规模金矿开采,以及氯碱工业生产过程中已经完全实现了无汞化生产[8],因此在汞废物的处置问题上,主要针对的行业为纽扣电池、荧光灯、工业废渣、牙科银汞合金、废物试剂和污泥,且都以登记回收,专业企业处理的方式进行管理。

同时,值得注意的是,早在2015年,日本环境省就推出了《从家庭中分离和回收使用汞的废品的准则》,这对从日常生活层面控制汞废物泄漏有十分有效的指导性。

4.2 美国汞废物管理现状

美国Resource Conservation and Recovery Act(RCRA)规定涉及含汞产品的处理和回收,含汞的废弃物被确定为危险物品,其存放、运输等应符合有关部门的规定。现在已将含汞废物归属按普通废料的规定,比RCRA关于危险物品的管理条款要求有所放松,各州建立专门的收集规划[8]。统计发现美国含汞废物管理相关法规,大致涉及汞废物的回收、处理以及各具体行业的收集要求。如《固体废物焚烧规则(40CFR第129部分)》规定了有关EPA大型和小型生活垃圾焚烧炉,包括感染性废物在内的医疗废物焚烧炉,以及工业固废燃烧炉的大气排放标准;《通 用 废 物 条 例(40CFR第273部分)》对于某些废物全方位收集要求,包括含汞电池、农药、灯具、和温控器。在个别州,可以修改普通废物条例和添加普通废物名录,因此可以更精确的应用该规定。

在涉汞产品方面,美国针也对如电池、荧光灯中汞的使用和废弃做了系列规定[8]。

4.3 欧盟汞废物管理现状

欧盟在汞污染防治领域一直位于世界前列,且于2003年停止汞生产,并于2011年欧盟禁止出口汞和汞化合物。由于欧盟在各层面的法律法规十分健全,分别涉及添汞产品的生产,用汞工艺的管理审查及禁止,汞排放的资格审查、排放流程及排放标准,汞废物的判定、储存及处理要求,因此在全球汞排放量上升的大背景下,欧盟汞排放量已经大幅下降,而且还在继续降。

5 汞废物处置回收分析

当前,我国主要含汞废物可归纳为,废汞触媒、含汞废渣、废荧光灯及废含汞试剂。同时注意到,作为医疗用品的牙体修复材料,银汞合金,虽已开始减少其的使用[10],但之前大量的使用和其较长的寿命[11],也成为汞废物处置回收的一个关注点。《水俣公约》要求以BAT(Best Available Technique),即最佳可用技术原则来实现其中对各行业排放,处置及管理要求[12],因此加强对相关行业先进技术的评估,并确定最佳管理模式,也成为履约的关键。

5.1 废汞触媒处置回收现状分析

氯碱工业生产是我国用汞量最大的行业,在电石法生产聚氯乙烯的过程中,氯化汞触媒作为一种关键的催化剂被使用。同时,在我国平均每年使用的汞触媒占全国汞用量的50%以上[13],因此随之要面临的废汞触媒处置也是汞废物处置的重要部分。

(1)废汞触媒处置技术

我国针对废汞触媒的处置技术随着多年的研究,已经得到了极大的进步。回收率,及产生污染的问题也已被解决。

我国过去传统处置技术为蒸馏法和控氧干馏法,但也存在能耗较高,二次污染等问题[14]。针对能耗高,与二次污染问题,我国研究人员,在干馏法的基础上针对干馏炉和尾气处理工艺加以处理改进,降低了回收能耗并且使汞的回收率达到99.94%[15]。在蒸馏法的基础上对废活性炭增加“高温回转窑+二燃室+急冷+活性炭吸附”的工艺,解决了残渣二次污染的问题[16]。同时相电还原技术,用电还原思想实现了对汞废物的有效回收,也解决了二次污染的问题[17]。

(2)废汞触媒管理分析建议

我国在聚氯乙烯产业上的无汞化生产还在研究发展当中,对于减少废汞触媒所导致的汞排放,多通过政策管理实现。

1)减少汞触媒使用

国务院在《“十三五”生态环境保护规划》中提到,禁止新建电石法生产聚氯乙烯的项目,到2020年聚氯乙烯行业每单位产品用汞量在2010年的基础上减少50%。如今我国已能做到低汞触媒的全部使用[18],同时在废汞触媒的处置技术上也得到了很大的进步,不仅可以做到高回收率,也解决了二次污染和能耗高的问题。

2)规范汞触媒操作工艺及管理

研究发现,在进行电石法生产时,对工艺温度的控制要求严格,控制不当易造成汞流失和使用效率不高等问题[18]。同时在汞触媒的转运,新旧触媒的更换过程中也易发生汞触媒的外流[19]。因此对汞触媒实施规范化的操作管理,可在从很大程度上减少人为失误导致的汞流失。

5.2 废荧光灯处置回收现状分析

在过去十几年里荧光灯作为白炽灯的替代品,在各个国家广泛地被使用。而汞蒸气作为释放紫外线的关键介质,在这十几年里的用量也十分巨大。由于荧光灯在使用,报废运输等过程中破碎易产生汞泄露,一些国家已经出台了相关法规强制要求将荧光灯和节能灯送到专门的收集中心[20]。

我国作为全球最大的荧光灯生产和使用国[21],在已有LED灯出现并且逐渐普及的情况下,仍面临着极大的废汞灯处理和管理压力。

(1)废荧光灯处置回收技术

在我国危险废物名录中,废含汞荧光灯管作为非特定行业的含汞废物被列在HW29。因此在收集过程中应做到分类收集,同时在处理过程中也应选择环境无害化的处置手段,即本着绿色环保原则对废荧光灯进行处置回收。

我国当前废荧光灯回收企业主要采取切端吹扫(拆分回收)及直接破碎等技术[22]。切端吹扫一般针对线形灯管,通过切断灯管的末端,并将荧光粉吹出。回收其他形状的灯,大多使用直接破碎技术,即通过粉碎和粉碎,以回收玻璃碎片、铝/金属材料、磷粉和水银。破碎的玻璃碎片通过筛分操作从荧光粉中分离出来。这种筛分可以通过干法或湿法进行[21]这两种方法均实现了废荧光灯各组分的有效回收,不仅做到了减少汞向自然界的排放,同时减少了资源的浪费。其中,切端吹扫技术,可实现废荧光粉的高效回收,且纯度可达到99%,但存在投入较高的问题;直接破碎法虽成本较低,但后期针对荧光粉的回收处理困难较大[21]。

(2)废荧光灯管理分析建议

在城市垃圾分类政策[6]的普及下,针对废荧光灯的回收管理,我国目前并没有系统的管理规范和制度。作为日常生活用品,在同时具有危险污染物的特性下,废荧光灯的规范化回收在管理中是关键的一节。在当前,市场上已有可以对废荧光灯实施有效回收处理技术,因此要对废荧光灯进行无害化处置,规范化的管理及有力的执行措施是十分必要的。

1)建立有力的回收处理机制

作为废荧光灯有效处理的前提,废荧光灯回收是十分关键的一环。在我国虽已开展废荧光灯回收相关工作,但仍未实现有效的有秩序的废荧光灯回收,同时在很多地区废汞灯回收这一理念都没有建立[23]。

在国内,并无规定性的指导文件对回收处置进行全过程的规范管理。建议建立从居民使用报废,到专业处置企业的全过程管理规范。明确废荧光灯储存时的注意要求,规范废荧光灯的转移流程。从而做到无破碎,无泄漏的转移处理。

2)推动并扶持专业企业建设

若要全面推广并使废汞灯回收在人们心中根深蒂固,引入市场的调节手段,会在很大程度上提高废汞灯的回收,同时起到很好的宣传作用。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,提出县级以上地方人民政府环境卫生等主管部门应当组织对城乡生活垃圾进行清扫、收集、运输和处理,可以通过招标等方式选择具备条件的单位从事生活垃圾的清扫、收集、运输和处理。因此,推动废汞灯回收企业的建设是十分必要的,但由于回收技术成本较大,收益较低,这在一定程度上阻碍了相关企业的发展。因此,建议可对废汞灯回收企业进行政策性帮扶,如减少税收,增加补贴等。

6 履约差距分析建议

6.1 差距分析

《水俣公约》在汞废物处置上并没有提出明确的标准,但完成汞废物的全过程管理,以及环境无害化处置要求,是公约明确提出的。对比我国与其他国家地区的管理,以及法律法规,我国的履约差距大致体现在如下几个方面:

(1)无专门针对汞废物的处置法律

对比日本的法律法规,我国的汞废物处理统一纳入了危险废物处置方面,并且在危险废物管理方面,针对汞废物并无单独完整的模块。

(2)含汞废物的回收体系不完善甚至缺失

对比发现,我国汞废物的处置管理法律法规多集中在资格审查,项目管理以及排放控制上,而国外有一整套完整的回收体系,做到了针对不同的汞废物有不同的回收政策。

(3)含汞废物处置工艺无统一推荐要求

发达国家,在无汞化生产方面尤为先进,在汞废物处理上也是世界一流,而我国正处于行业无汞化生产的研究阶段,在汞废物处理上采取的工艺也各有不同,且无统一的工艺要求标准。实现处置工艺的统一化,推出工艺要求及标准,可在一定程度上提高我国汞废物处置水平。

(4)汞废物知识教育薄弱

发达国家针对汞废物可以做到,针对社会的最小团体——家庭,推出汞废物的分离分类准则,且可以对含汞产品做到登记回收,这说明个体已经可以做到对汞废物的基础认知,并能自发地进行回收。而我国现在仍处在生活垃圾分类的推广阶段,生活垃圾分类的基础就是对废物知识的了解。

(5)汞废物回收处置企业较少

日本可以针对添汞产品做到登记回收,专业企业处理,这就说明日本有一定量的企业具有处理能力。截至2017年,我国含汞废物处置企业不超过30家,有近一半的企业都位于贵州,这在很大程度上阻碍了在全国范围内进行汞废物的回收处理。

6.2 履约建议

针对我国当前含汞废物处置差距,提出以下建议:

(1)进一步完善含汞废物管理处置相关法律,专门针对汞污染形成完整统一、覆盖全过程的法律规定。

(2)完善汞废物回收体系,针对各产业汞产品,或汞相关试剂形成适配的回收政策。

(3)加大汞废物处置工艺的科学研究,以减少汞废物处置环节的污染排放。

(4)推动汞废物处置工艺的标准化建设,通过工艺推荐或工艺要求,以规范普及并推动汞废物处置的发展。

(5)加强基层垃圾分类知识普及,提高公民环保意识,加强公民对汞废物的知识学习,使汞废物做到有效回收,进而实现专业处理。

(6)推动汞废物处置企业的建设,以实现全国范围内汞废物处置企业的覆盖,实现专业企业处理,从而提高汞废物的回收处置

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