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闫启平:废钢加工处理过程中二次污染的产生及防治
 
来源:中国废钢铁应用协会网        发稿时间:2010-04-21 10:22:51        发稿编辑:lzr

  内容提要:

  1、废钢铁在回收、加工、应用过程中所产生的二次污染

  2、我国废钢铁回收加工行业的现状及防治能力

  3、我国废钢铁加工处理技术及装备水平

  4、废钢铁加工过程中二次污染的防治途径

  从宏观上讲,废钢铁回收应用行业本身就是一种环保产业。收旧利废,节能减排,减少原生矿产的开采,发展循环经济,建立“两型”社会等都是我国环保产业的重要组成部分,也是废钢铁应用行业发展的宗旨和追求的目标。

  随着我国工业化进程的快速发展,越来越多的复合型钢铁制品被报废和淘汰,排放到工矿和城乡社区,进入大自然。若不及时回收、处理,就会堆集、腐烂、占地、污染环境。

  众所周知,废钢铁经过回收、加工、处理之后可以生产出优质的废钢铁炉料,回炉炼钢,循环使用。既可节能减排,净化环境,又能减少原生资源的开采,促进人与自然的和谐。

  但是在废钢的回收、加工、处理过程中,若处理不当、控制不严,会造成废有色、废橡胶、废塑料、废纤维、渣土等夹杂物的滥排和扩散;造成废油、废水、废气、噪音、扬尘、有毒、有害物质对环境的污染;造成易燃易爆物对人身安全的威胁。业内把这种污染叫做二次污染。

  我国废钢铁回收加工体系的改革,提高装备水平,提高对二次污染的控制能力,进而加强对夹杂物资源化转变的研究和开发,实现“零排放”,走科学发展的道路,这是新时期政府部门、相关行业和企业应当关注和研究的新课题。

  一、废钢铁在回收、加工、应用过程中所产生的二次污染

  废钢铁回收利用过程中的二次污染主要集中在废钢铁的加工处理过程。二次污染的表现形式是由待加工的废钢铁原料的来源、品种、加工工艺、装备水平和环保防控设施所决定的。在我国按照废钢加工工艺的发展与更新,可分为两个阶段,两种表现形式:

  1、常规废钢铁加工工艺产生的二次污染

  20世纪,尤其是在90年代之前,我国的废钢铁的主要来源是钢铁企业在生产过程中自产的废钢铁,设备制造行业、建筑行业在钢材加工应用过程中所产生的边角余料、以及其它制造业、运输业报废的机械设备、车辆、船只等。城乡居民家庭主要以报废的自行车、缝纫机、铁制炊具为主,数量较少。从当时的废钢整体构成来看,品种少,结构简单。

  废钢加工工艺和加工设备以落锤、爆破、氧割为主。工艺粗放,设备落后,污染控制能力差,生产的废钢产品体积大,纯净度不高,所造成的二次污染主要表现为:

  (1)、氧割产生的烟尘自由排放对空气的污染。

  (2)、落锤加工造成的强烈震动和飞溅物对周围建筑物和人身产生的安全威胁。

  (3)、爆破废钢所产生的噪音、冲击波的污染及事故隐患。

  (4)、废钢加工过程中所产生的废物直接排放到大自然对环境的污染。

  2、现代化废钢铁加工工艺产生的二次污染

  进入21世纪,我国钢铁工业加快了技术升级和产品结构调整,随着冶炼工艺、轧钢工艺的革新,钢铁企业自产废钢结构发生了很大的变化,超大型的铁砣、钢砣、废钢锭大幅减少,取而代之的是大量的轻型废钢。

  社会废钢的产生量日益增加,大批的汽车和家用电器、电脑的报废加大了社会废钢的复杂程度和加工处理难度。

  因此落后的废钢加工工艺和设备被迅速淘汰,代表着先进的废钢加工处理工艺的剪切机、打包机、破碎机得到广泛的推广应用。进入了废钢加工工艺现代化发展的新时期。所造成的二次污染的表现形式也随之发生了很大的变化。

  (1)、废钢拆解、分选、加工过程中所产生的扬尘、噪音的污染。

  (2)、废钢原料中所夹杂的废有色金属、橡胶、塑料、海绵、纤维、木块、树脂、渣土等非钢铁物质的排放造成的环境污染。

  (3)、废钢中所残留的有毒有害液体及对被浸蚀的器皿、管道清洗排出的清洗剂、污水的污染。

  (4)、废钢中所混入的废炮弹、武器、易燃易爆物和密封容器所隐藏的安全隐患。

  (5)、混入废钢铁中的放射性超标的物质,或受放射性物污染的废钢铁所造成的环境污染和公民人身安全隐患。

  (6)、露天料场受污染的雨水对地下水和周边的污染。

  (7)、 废汽车、废船拆解过程中所产生的残留汽油、机油、氟利昂、蓄电池对环境的污染。

  (8)、对依附在废钢表面或夹层中的油污、沥青、塑料、橡胶树脂、纤维等可燃物进行烘烤、燃烧处理过程中所产生的二恶因气体的污染。

  (9)、渣钢进行净化研磨处理过程中所产生的扬尘、噪音,特别是水磨处理产生的废水对周边环境的污染。

  (10)、废电脑、家电在拆解加工处理过程中所产生的废水、废酸、废碱、电子垃圾等带来的污染。

  上述污染源在一般的废钢回收、加工企业普遍存在,也是二次污染防治的重点。

  二、我国废钢回收加工行业的现状及环保防治能力

  对废钢加工处理过程中二次污染的控制和一个国家废钢加工配送产业的专业化、规模化程度及行业整合的规范化现代化程度有着直接的因果关系。

  1、 钢铁工业系统的废钢回收体系

  一般来讲,各钢铁企业都建立有自己的自产废钢铁回收、加工供应机构。生产线和设备检修中所产生的废钢铁得到了很好的回收和利用。随着企业的改制大部分废钢公司被剥离,成立了专业子公司或组建有自己的加工配送公司。这些新兴的专业化公司的运行机制、加工技术、装备水平以及环保设施都相对比较先进,成为我国废钢铁回收加工利用行业的龙头企业群体。2001~2007年我国冶金企业自产废钢铁共计1.36亿吨。平均每年为1940万吨左右,每年228万吨,增长102%,占整个消耗总量的36%。废钢结构以生产线上产生的切边、切头、切尾、报废材为主,品质比较纯净,夹杂物较少。在环境的保护和排放的达标方面,一般与所在钢铁企业整体水平同步,在管理上和安全工作同步实施,被放在第一的高度,环境保护管理体系比较健全,重点应注重细节的管理和报废设备的拆解及污染控制。

  2、 社会废钢回收系统

  该系统主要指城乡居民生活和其他加工、制造、运输、建筑等行业所产生的废钢资源的回收。主要由分布在全国城乡的废钢铁回收网点和拾零人员来完成。2001~2007年社会废钢铁回收总量为2.25亿吨,平均产生量每年3213万吨,为废钢铁供应量的60%,年回收量2001年为1900万吨,到2007年增长到4310万吨,增长127%,是我国废钢铁资源的主要来源。但我国社会废钢回收行业运行机制陈旧,管理散乱,装备落后,加工工艺粗放,产品质量低,二次污染控制能力差,不能满足市场发展和环境保护的需求。急需深化体制改革,加快产业集中,推动技术升级,提高装备水平,纳入科学发展的轨道。

  3、拆船业

  我国的拆船业已具相当规模,年拆解能力已达到250万轻吨,居世界前列。由于国内报废船只较少,多为内陆船只,且吨位较小,废船来源主要依赖进口。2007年全国拆船量约30多万吨,而且将拆解的旧船板直接改制和利用比例较大,向钢铁工业提供废钢20万吨/年左右,发展缓慢。内陆报废船只的拆解没有实施行业管理,自由拆解,存在诸多弊端和环保隐患。

  4、报废汽车拆解业

  报废汽车拆解业是我国的新兴产业,规模小、布点分散、资源少、拆解技术比较落后。全国专业报废汽车拆解企业总数为367家,从业人员38万人。2007年我国汽车保有量约5000万辆左右,年报废汽车100万辆左右,产生废钢铁100万吨左右。倒卖废旧汽车零件非法拼装时有回升。世界先进水平的报废汽车拆解线在我国还是空白。污染控制能力差,零部件流失严重,市场准入管理混乱,需要下力整顿。我国的废汽车拆解业,必须进一步实施产业集中,加快技术升级,提升装备水平,建立专业化拆解公司和现代化的拆解生产线,才能提高资源的综合利用,二次污染才能得到有效的防治,这也是该行业发展的必由之路。

  三、我国废钢铁加工处理技术及装备环保型发展

  钢产量的增加,炼钢工艺的更新,环境保护在生产管理中地位的提高,促进了废钢加工工艺的进步和加工设备的改革与环保型发展。

  我国对现代废钢加工设备的研制和应用起步较晚,大体分三个阶段:第一个阶段是20世纪80年代之前,我国废钢加工工艺以落锤、爆破、氧割为主,几家大型钢铁企业所拥有的几台打包机、剪切机、都是进口设备,且价格昂贵;第二个阶段是80~90年代,国产打包机、鳄鱼剪断机和门式剪断机投入市场;第三个阶段是2000年以后,我国才开始使用废钢破碎机。该设备是一种综合型、环保型的加工分选设备,经过该生产线加工处理的废钢清洁度高,而且加工的主要废钢原料是当前日益增多的报废家电、汽车、自行车、轻型厂房、棚架、护栏、器皿及钢材加工业所产生的轻型废钢。其中所含的废有色金属、塑料、橡胶、纤维、复合结构材料和其他附着物、渣土等夹杂物得到了自动分选和收集。加工过程中的扬尘、噪音、冷却水,都能得到很好的控制,有效地降低了二次污染。

  通过技术引进、技术研发使我国的废钢加工设备制造业得到了快速的发展,国内拥有了一批自主知识产权的先进技术和设备。特别是代表着先进技术的打包机、剪切机、破碎机、抓钢机、电磁设备、防辐射设备、钢渣研磨设备,都取得了长足的进步,基本实现了国产化和系列定型产品,在满足国内废钢加工企业、港口、货站使用的同时向中亚、东南亚国家和地区出口。使我国废钢加工的装备水平大幅改善,加工能力和环保质量大幅提高。

  废钢加工设备研制的快速发展和全行业装备水平的提高,为废钢的加工、净化处理及环境污染防治提供了可靠的保障。

  四、废钢铁加工过程中二次污染的防治途径

  按照我国所拥有的较先进的废钢加工处理技术、配套设备和专业化加工配送基地应具备的管理体系等基本能够满足上述二次污染防治的需要。关键在于如何在全行业加快产业集中,培养组建专业化废钢加工配送公司,推广先进的技术工艺、先进设备及先进的环保设施和环境保护管理体系,淘汰落后,加强该领域的科研力度。实施行业技术升级,提升行业科技底蕴。改革进程的快慢和普及面的大小,直接决定着二次污染的控制效果。

  1、 在加工过程中对扬尘和噪音的控制,主要由设备的先进性来决定。国内普遍使用的进口和国产的主体加工设备,凡是正规厂家制造的,有标准的,在正常生产状态下都可达标,如剪切机、打包机、破碎机等。而生产过程中的废水基本没有排出,用水很少,主要用于降尘。

  2、 易爆物资的处理主要靠在采购废钢中的严格质检,认真分检,认真清理。分拣出的废旧的炸弹,武器一般集中交当地驻军和公安协助销毁处理。严格的验质和严谨的管理体系是防治的关键。

  3、对放射性污染物的防治,主要靠防辐射检测设备把关。上世纪该设备在我国在废钢加工处理现场的应用较少,进入21世纪以后废钢来源日益复杂。在发现了多起放射性污染事故后,引起了业内的极大关注。被放射性物质污染的废钢在回炉炼钢、轧制、制造过程中,辐射不会消失,而是沿着生产工序和装运持续污染环境,对人的生命安全危害很大。国内大型的专业化废钢公司基本上都装备了防辐射检测设备,得到有效的防治。一般的处理方式为境外的退回境外,国内的在专业部门的指导下封存填埋,但在中小型废钢回收企业中大部分对防辐射的认识还很淡薄,防辐射的检测还处于空白状态,应加强普及教育和建章立制。

  4、对废钢中夹杂物的处理,无论是人工或是用机器分选,都能把夹杂物分选出来。能否造成二次污染,关键是对这些夹杂物的去向如何处理。在大型的废钢公司里,由于产生量大,可将可利用的再生物资分类直接销售成加工成再生原料,供给专业生产厂家利用。如塑料、橡胶、有色金属等。不可再生利用的可以在不污染环境的前提下焚烧或集中填埋。

  5、对渣土的处理,有些发达国家不是填埋而是进一步综合利用。因为经过破碎机粉碎分选产生的渣土里还含有大量的塑料、橡胶、纤维、木材的碎屑可燃物,可以通过热能转换循环利用。经研究可加入一定的助燃剂(煤、油等)制成燃块用于发电。产生的灰粉,用于生产墙体材料,最终实现“零排放”。据说按市场经济运作暂无利可言,属于公益事业,需要政府给予政策和资金的扶持。

  6、扶持、培养、建设大型的专业化废钢加工配送公司是有效防治二次污染的必由之路。只有在这种具有一定规模的企业里,先进的技术、设备和管理才能得到应用和发挥,二次污染防治目标才能顺利实现。

  7、对渣钢加工、分选处理过程中二次污染的控制,一是要走专业化道路,对尾渣进行深加工和资源化转换,严格控制钢渣非终端产品的销售,取缔周边钢渣加工的鸡窝群。二是要坚决取缔渣钢水磨加工处理工艺,遏制污染。

  8、对报废电子产品回收加工处理过程中的二次污染防治技术和手段在我国还相当薄弱。必须加大科技和资金投入,加快技术进步,加快新技术、新设备的推广应用,把污染降到最低,任重道远。

  总之,废钢回收加工利用的二次污染防治是一个很大的专业课题。我国对该课题专项研究起步较晚,对该领域二次污染的防治和综合利用的开发需要专门的科研机构和专业人才去研究、去开发。目前我国在这方面投入的力量和科研体系非常薄弱,还未正式纳入国家的科研发展规划。全行业都达到上述防治目标需要漫长的过程,需要进一步深入的探讨和研究,需要政策的支持,需要科技的进步和科学发展观的落实。

  

  2009年5月