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火電、鋼鐵、水泥等行業實施脫硝是為了減少氮氧化物等污染物的排放,避免形成臭氧、PM2.5和光化學煙霧等二次污染。

“預計到2019年后,僅全國火電廠的SCR(選擇性催化還原法)脫硝催化劑每年廢棄量就將高達5000萬立方米。”中國礦業大學(北京)環境與生物工程系教授徐東耀在接受記者采訪時表示,廢棄的脫硝催化劑屬于危險廢物,每年處理費用至少需1000億元人民幣,并對生態環境造成巨大威脅。

2019年將迎來脫硝催化劑報廢高峰

SCR常用脫硝催化劑采用了二氧化鈦、釩和鎢等物質作為載體和催化活性物質,本身具有潛在的環境危害；在使用過程中,煙氣中鉻、鈹、砷和汞等重金屬又會吸附而富集在催化劑上,催化劑成為含有各類重金屬成分的有害物料。于是,發達國家和我國把“廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)”納入危險廢物中。

據中國環保產業協會脫硫脫硝委員會公布的數據,截至2016年底,全國已投運火電廠煙氣脫硝機組容量約86400萬千瓦,占全國火電機組容量的82%,占全國煤電機組容量的91.7%。

徐東耀說,我國火電機組是從2013年開始大規模上SCR脫硝工程,約80%使用的是進口催化劑,使用壽命一般約為5年,因此,2019年將迎來催化劑報廢的第一個高峰。預計僅火電一個行業,每年廢棄的催化劑將高達5000萬立方米。按照危險廢物最低處理費2000元/噸計算,每年處理費用就高達1000億元。

“隨著大氣污染治理的深入,除了火電行業外,我國還對鋼鐵、水泥和玻璃行業提出了脫硝要求,未來還可能擴大到化工、工業鍋爐等。可以說,每年廢棄催化劑總量只會增加,對生態環境的壓力也將劇增。”徐東耀說。

催化劑技術與國際先進水平差距約10年

盡管目前,國產脫硝催化劑售價約3萬—4萬元/立方米,而進口的約為5萬元/立方米。但絕大多數國內企業,特別是大型企業都選擇了進口催化劑。

徐東耀說,這是基于現實的無奈選擇。“我國脫硝催化劑技術與國際差距約為10年。”國產催化劑平均使用壽命為3年,進口的是5年；國產催化劑脫硝指標的精度不穩定,進口的偏差不超過5%。“對于火電、鋼鐵這樣24小時生產的大型企業來說,停工更換催化劑成本巨大。如果脫硝效率不穩定,氮氧化物等排放時高時低,一旦被環保部門認定是超標排放,企業將面臨停產或巨額罰款。”

在廢棄再生“空白處”加大研發力度

目前我國對危險廢物處理企業采取資質管理制度,也就是說,危廢處理企業必須有相關的資質。由于具有處置資質的企業少,近年來危廢處置價格一直在飆升,很多危廢無法得到及時處理。徐東耀建議,國家應考慮到催化劑廢棄高峰的到來,提前做好準備。

國務院在《關于研究處理固體廢物污染環境防治法執法檢查報告及審議意見情況的報告》中也指出,未來將推進危險廢物集中處置設施建設。

“廢棄脫硝催化劑是可再生和資源化利用的。”徐東耀說,目前國際對之基本采用填埋的處理方式。我國可以從該“空白處”著手,加大對廢催化劑再生和資源化利用技術研發的支持力度。這樣,不但能節約大量資源以及這類危廢運輸、處置成本,避免焚燒或填埋對生態環境的不利影響,而且由末端拉動前端,縮短與國際上10年的技術差距,實現彎道超越。

據統計,我國脫硫石膏累計堆存量約為1.3億噸,占據大量土地。徐東耀說,如果當初在上脫硫項目時,增加強氧化工序,提高硫酸鈣含量,脫硫石膏將成為水泥生產的合格原料,可大大緩解脫硫石膏導致的環境問題。“因此,在廢棄脫硝催化劑方面,我們應避免重蹈脫硫石膏的覆轍,早布局、早動手。”