水泥窯協(xié)同處理危險(xiǎn)棄廢物的應(yīng)用
更新時(shí)間：2011-11-16 11:31
來源：1．大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司，遼寧 大連 116600；2．大連東泰有機(jī)廢物處理有限公司，遼寧 大連 116035
作者: 遲振新1，孫冬月2
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危險(xiǎn)廢物是指列入國(guó)家《危險(xiǎn)廢物名錄》或根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒定標(biāo)準(zhǔn)和鑒定方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)廢物特性的廢物。危險(xiǎn)廢物具有腐蝕性、急性毒性、浸出毒性、反應(yīng)性、污染性等會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重危害。由于其處理難度大，處理設(shè)施投資與處理成本高，是我國(guó)固體廢物管理中的薄弱環(huán)節(jié)。水泥窯協(xié)同處理危險(xiǎn)廢物能同時(shí)實(shí)現(xiàn)減量化、無害化以及資源化，是最有效的處理危險(xiǎn)廢物的方法。
1 傳統(tǒng)危險(xiǎn)棄廢物處理方法
當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)危險(xiǎn)廢棄物處理技術(shù)主要是填埋和焚燒兩種[1]。
1.1 安全填埋處理
安全填埋為國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物的最終處置手段？商盥竦奈ｋU(xiǎn)廢物包括《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中除醫(yī)療及與襯層不相容的以外的所有危險(xiǎn)廢物。但安全填埋處理要占用大量的土地，對(duì)場(chǎng)址的選擇及建設(shè)要嚴(yán)格符合國(guó)家《危險(xiǎn)廢物安全填埋處置工程建設(shè)技術(shù)要求》，填埋成本很高。并且對(duì)其浸出毒性超過允許進(jìn)入填埋場(chǎng)控制限值時(shí)，必須進(jìn)行固化、穩(wěn)定化后方可入場(chǎng)填埋。而固化、穩(wěn)定化后其體積可能成倍的增加，增加了填埋負(fù)荷，還存在二次污染的可能。因此安全填埋不屬于國(guó)家政策支持與鼓勵(lì)的方向。
1.2 焚燒處理
焚燒法處理危險(xiǎn)廢棄物因其能同時(shí)實(shí)現(xiàn)減量化、無害化以及資源化，是我國(guó)危險(xiǎn)廢物集中處理中心主要采用的方法。但傳統(tǒng)的焚燒法需要建立專門的焚化爐，設(shè)備投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用很高。而且焚化爐焚燒溫度一般在850-1200℃，物料停留時(shí)間一般為2s，致使有機(jī)物很難完全分解，并且焚燒過程中易產(chǎn)生劇毒物二惡英。焚燒爐渣及飛灰仍為危險(xiǎn)廢棄物，需按危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行填埋或處理。
2 水泥窯處理危險(xiǎn)廢棄的可行性分析[2,3]
2.1 處理溫度高
一般專業(yè)焚燒爐溫度為850-1200℃，而水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料溫度在1450-1550℃，廢棄物中的有機(jī)物能夠徹底分解，焚毀去除率達(dá)99.99%。
2.2 燃燒狀態(tài)穩(wěn)定
現(xiàn)使用的水泥窯主要是新型干法回轉(zhuǎn)窯，對(duì)于熟料生產(chǎn)量達(dá)2000噸/天規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯，其筒體規(guī)格為4.3×66m，以每小時(shí)100-240轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，焚燒空間極大，不僅可以接受大量廢棄物，而且可以維持均勻、穩(wěn)定的焚燒氣氛。
2.3 焚燒停留時(shí)?長(zhǎng)
一般專業(yè)焚燒爐煙氣停留時(shí)間為2s，水泥回轉(zhuǎn)窯物料從窯尾到窯頭總停留時(shí)間大于30分鐘，煙氣在高于1300℃溫度停留時(shí)間大于4s。
2.4固化穩(wěn)定有害元素
水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)呈堿性氣氛，能對(duì)酸性物質(zhì)如HCl、SO2、CO32-等起中和作用，使成鹽類固定下來。危險(xiǎn)廢棄物焚燒殘?jiān)爸亟饘俦还倘墼谒嗍炝暇Ц裰，避免二次污染?/div>
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2.5 防止大氣污染
水泥窯系統(tǒng)呈負(fù)壓狀態(tài)，煙氣和粉塵不會(huì)外溢；水泥窯的尾氣處理系統(tǒng)，使燃燒廢氣經(jīng)較長(zhǎng)路徑和良好的冷卻和除塵設(shè)備，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3 水泥窯共處置危險(xiǎn)廢棄物的應(yīng)用
為探討危險(xiǎn)廢棄物在水泥生產(chǎn)中再利用的可行性及技術(shù)發(fā)展之路，大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司發(fā)揮在產(chǎn)業(yè)廢棄物處理及污染治理方面所積累的技術(shù)，與水泥生產(chǎn)企業(yè)達(dá)成合作協(xié)議，在對(duì)物料充分分析的基礎(chǔ)上，對(duì)部分危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行了水泥窯協(xié)同處理和利用實(shí)驗(yàn)。
3.1 水泥生產(chǎn)成分要求
水泥協(xié)同處理的危險(xiǎn)廢棄物，不應(yīng)對(duì)水泥生產(chǎn)過程和水泥產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
水泥熟料化學(xué)成分(％)有一定范圍要求 ，氧化鈣62-67，氧化硅20-24，氧化鋁4-7，氧化鐵3-5，另含有5%的少量其它氧化物如氧化鎂、三氧化硫、氧化鈦、五氧化二磷以及氧化鉀氧化鈉等。
根據(jù)水泥生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及國(guó)外協(xié)同處理危險(xiǎn)廢棄物的安全手冊(cè)和品質(zhì)基準(zhǔn)，對(duì)水泥生產(chǎn)有害物質(zhì)含量提出了要求，見表1。
3.2 水泥窯處理危險(xiǎn)廢棄物
對(duì)擬作水泥協(xié)同處理的危險(xiǎn)廢棄物成分進(jìn)行分析，結(jié)果見表2
注：未注單位中熱值單位為kcal/kg，其余均為%，R2O=Na2O+0.658K2O，-為由物料性質(zhì)判斷不需檢測(cè)
由表2中數(shù)據(jù)可知，該6種危險(xiǎn)廢棄物中對(duì)水泥生產(chǎn)有害物質(zhì)的含量均不超過水泥生產(chǎn)要求，其中廢樹脂、廢催化劑主要含有水泥生產(chǎn)必需的氧化硅、氧化鋁，可作為水泥生產(chǎn)的替代原料；廢玻璃絲布、油泥不僅富含氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣，而且熱值很高，既能作為水泥生產(chǎn)替代原料，又可為水泥生產(chǎn)提供熱量；廢活性炭、廢涂料渣有很高的熱值，可作為水泥生產(chǎn)的替代燃料。
以上廢棄物在水泥窯中試燒后，對(duì)水泥產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試，完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。由此可見對(duì)一部分危險(xiǎn)廢棄物在水泥窯中處理，不僅不影響水泥生產(chǎn)工況和產(chǎn)品質(zhì)量，而且能達(dá)到資源化的目的，為水泥生產(chǎn)提供原料與燃料，也避免了傳統(tǒng)危險(xiǎn)廢物處理的飛灰和殘?jiān)亩翁幚淼膯栴}[5]。
4 結(jié)語
同一般廢棄物相比，危險(xiǎn)廢棄物的處理需要更高的要求，水泥回轉(zhuǎn)窯廣泛的物料適應(yīng)性使之成為處理危險(xiǎn)廢棄物的最佳選擇。如何把危險(xiǎn)廢棄物的處理與水泥生產(chǎn)中對(duì)原料、燃料的需求結(jié)合起來, 既處理危險(xiǎn)廢棄物, 又可以部分解決水泥生產(chǎn)對(duì)原料、燃料的巨大需求問題, 這已經(jīng)成為水泥界與危險(xiǎn)廢物處理的一項(xiàng)科研課題。
參考文獻(xiàn)
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[2] 胡芝娟.利用水泥窯處置城市工業(yè)廢棄物技術(shù)研究與應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2008,6:36-38.
[3] 楊雷,馬保國(guó).危險(xiǎn)廢棄物在新型干法水泥生產(chǎn)中的熱解處理技術(shù)[J].水泥技術(shù),2008,5:80-83.
[4] 張紹周等.水泥化學(xué)分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2007.
[5] 張忠偉等.淺析利用高溫水泥窯處置廢棄物的現(xiàn)狀研究[J].環(huán)保前線,2009,4:30-31.
作者簡(jiǎn)介：遲振新(1976-)，男，本科，職稱工程師，研究方向：產(chǎn)業(yè)廢棄物處理。
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