水泥窯協(xié)同處置危險廢物技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
發(fā)布：china-hnah 瀏覽：1635次 發(fā)布時間：2019-12-13 分享到：
摘要：我國從未停止過利用水泥窯對廢棄物處理的研究，水泥窯協(xié)同處置危險廢物技術(shù)已成為現(xiàn)階段一種主要的危險廢物焚燒處置技術(shù)。本文對水泥窯協(xié)同處置危險廢物技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行簡單分析，研究其應(yīng)用現(xiàn)狀，對其發(fā)展趨勢進(jìn)行探索，以期為我國日后相關(guān)企業(yè)優(yōu)化危險廢物協(xié)同處置水平提供一些建議和理論參考。
關(guān)鍵詞：水泥窯協(xié)同處置；危險廢物；技術(shù)特點(diǎn)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢近年來，國內(nèi)危險廢物處置剛需不斷增多，尤其是要求進(jìn)入規(guī)范渠 道處置的量明顯增加，后續(xù)的監(jiān)管及處理都面臨著巨大的挑戰(zhàn)。隨著城 市化進(jìn)程的逐漸推進(jìn)，水泥需求量也在與日俱增。用廢棄物代替燃料一 方面降低了水泥生產(chǎn)的能耗，另一方面又降低了廢棄物對環(huán)境的影響。 目前水泥窯協(xié)同處置危廢技術(shù)已經(jīng)成為了我國降低環(huán)境污染，促進(jìn)經(jīng)濟(jì) 循環(huán)的重要手段，取得了比較可觀的社會效益、環(huán)境效益以及經(jīng)濟(jì)效益。
1 水泥窯協(xié)同處置危險廢物的優(yōu)勢
經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用和研究，水泥窯協(xié)同處置危險廢物，較之專業(yè)焚燒爐廢物焚燒技術(shù)，具有以下優(yōu)勢：
水泥窯協(xié)同處置危險廢物過程中，廢物停留時間長，焚燒充分，不會對水泥窯的NOx的生成產(chǎn)生影響，與廢物專用焚燒爐相比減少了 NOx 的排放。負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，煙氣和粉塵不會外溢，從根本上防止了 處理過程中的再污染。新型水泥窯內(nèi)呈堿性氣氛，協(xié)同處理廢物的過程 有吸硫、吸氯作用，SO2、HCl 等酸性氣體以及二噁英也得到有效地抑制， 因此能改善和降低污染物綜合排放量。
經(jīng)過協(xié)同處置，危險廢物無機(jī)分成為了水泥生產(chǎn)的原料，從而實(shí)現(xiàn) 了危險廢物的回收和再利用。水泥的生產(chǎn)與廢棄物協(xié)同處理，在很大程 度上節(jié)省了處理成本，根據(jù)實(shí)際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)協(xié)同處置危險廢物的資金投 資約為建設(shè)專業(yè)焚燒爐的三分之一，無論是運(yùn)營成本還是建設(shè)成本都大 大低于專業(yè)焚燒爐，因此在成本消耗方面具備較大的優(yōu)勢。
水泥窯焚燒空間大，適用范圍廣，能夠?qū)崿F(xiàn)大量、多種類危險廢物 的處理。此外，可以維持均勻、穩(wěn)定的焚燒氣氛。在高溫焚燒條件下， 危險廢物中的有機(jī)物能夠徹底被分解，重金屬也會被固熔，不存在傳統(tǒng) 焚燒處置工藝中焚燒灰渣的二次處理問題，顯著提升了焚燒效率。2 水泥窯協(xié)同處置危險廢物的技術(shù)現(xiàn)狀
在國外，水泥窯協(xié)同處置是固廢危廢處置的主要手段之一，已經(jīng)有40多年的發(fā)展歷史。在國內(nèi)，利用水泥窯的超高溫來協(xié)同處置危險廢棄物歷來被環(huán)保界所重視，經(jīng)過技術(shù)引進(jìn)和多年來的研究開發(fā)，協(xié)同處置的技術(shù)裝備已經(jīng)逐步完善成熟，水泥窯協(xié)同處置廢棄物以其建設(shè)費(fèi)用低、選址較容易等優(yōu)勢而受到國家政策支持，并將其作為《水泥工業(yè)十三五發(fā)展規(guī)劃》的重點(diǎn)任務(wù)之一。
2.1 水泥窯協(xié)同處置危險廢物技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
作為國內(nèi)首先利用協(xié)同處置技術(shù)處理危險廢物的企業(yè)，金隅集團(tuán)北 京水泥廠在20世紀(jì)末已經(jīng)開始嘗試?yán)盟喔G處理各種有機(jī)渣液，在全國范圍內(nèi)起到了高效處理危險廢物的示范作用。此外，金隅集團(tuán)多家 水泥企業(yè)投資的環(huán)保示范線已成功投入生產(chǎn)，紅獅水泥、華新水泥、金圓股份、都江堰拉法基水泥、溧陽中材、華潤紅水河等多家公司也都在進(jìn)行水泥窯協(xié)同處置項目。在 2017 年全國水泥窯協(xié)同處置創(chuàng)新發(fā)展大 會上獲悉，全國已建成水泥窯協(xié)同處置線約80條，全國利用水泥窯協(xié) 同處置危險廢物核準(zhǔn)能力超過每年150萬t，截止至 2018年底，規(guī)模累 積比上年增加262萬t。
2.2 固體廢物以及液體廢物預(yù)處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
水泥窯協(xié)同處置固體危險廢物技術(shù)主要有破碎、研磨以及混合攪拌等。其具備較強(qiáng)的密閉性，保證了處置過程與操作人員隔離。對于有揮 發(fā)性或者半揮發(fā)性有毒有害成分的固體廢物的預(yù)處理設(shè)施大多布置在室內(nèi)車間，車間內(nèi)設(shè)置通風(fēng)換氣裝置，排出的氣體經(jīng)過水泥窯的高溫區(qū)進(jìn)行焚燒后再達(dá)標(biāo)排放。對于液體廢物，預(yù)處理過程包含著混合攪拌功能，有一些液體廢物 中可能會混雜各種較大的顆粒物，通過在混合攪拌系統(tǒng)內(nèi)配加研磨裝置 可以有效減小顆粒物的數(shù)量。與此同時，還能夠根據(jù)實(shí)際需要配加沉淀、中和以及過濾等裝置。2.3 水泥窯協(xié)同處置危險廢物污染物遷移規(guī)律研究現(xiàn)狀
水泥窯協(xié)同處置危險廢物技術(shù)中對重金屬的處理結(jié)果主要有固化， 伴隨窯灰、煙塵等排出。窯灰能夠間接的再利用，因此不會對環(huán)境產(chǎn)生壓力，而煙塵中的重金屬則會對大氣環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。因此，水泥窯在焚燒過程中必須要嚴(yán)格控制重金屬污染物的成分以及含量，保證煙塵以及水泥的質(zhì)量符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)德國水泥所的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)90%以上的不揮發(fā)重金屬能夠被吸收，鉛和鎘等難揮發(fā)的金屬則會在焚燒的過程中生成硫酸鹽等，這些物質(zhì)能夠在一定的溫度范圍內(nèi)冷凝，從而在水泥窯系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)，很少會被帶出去。
3 水泥窯協(xié)同處置危險廢物的發(fā)展趨勢
目前我國的水泥窯協(xié)同處置危險廢物的技術(shù)仍然處于起步階段，還 需要不斷積累經(jīng)驗，多方面進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查分析，筆者認(rèn)為水泥窯協(xié)同處置危險廢物未來發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：
3.1 加強(qiáng)對不同條件下最終處置效果的研究
一般的水泥窯中危險廢物的投放位置主要有三個，分別是窯頭、窯尾以及生料配料系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不同的投放位置溫度不同，危險廢物的停留時間也不一樣。然而現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)對水泥成分以及煙塵排 放影響仍處于探索階段，對其研究并不完善。因此，在未來應(yīng)當(dāng)在研究 水泥窯協(xié)同處置危險廢物的過程中，加強(qiáng)對不同處置條件下最終效果的 研究。
3.2 加強(qiáng)對重金屬危險廢物遷移規(guī)律的研究
重金屬的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律仍然是業(yè)內(nèi)研究者的工作重點(diǎn)，目前一般使用化學(xué)試劑來模擬水泥窯對危險廢物的系統(tǒng)處置過程，然而危險廢物的實(shí)際存在形式十分復(fù)雜，容易受到多種元素的影響。因此，在未來研究重金屬處置的過程中，應(yīng)當(dāng)將實(shí)際的危險廢物作為研究對象，從而為日后的處置工作提供更加準(zhǔn)確地支持。
3.3 提高水泥窯協(xié)同處置高氯、高硫危險廢物的能力
許多危險廢物中含有一定的硫、氯元素，其容易引起水泥窯的堵塞，降低水泥的質(zhì)量。據(jù)規(guī)范HJ662-2013要求，危險廢物中硫的含量應(yīng)小于0.014%，氯的含量應(yīng)小于0.04%，然而對于水泥窯處理含硫、氯危險廢物的化學(xué)研究以及燃燒實(shí)驗依然較少。因此，未來必然要加強(qiáng)對高硫、高氯危險廢物的轉(zhuǎn)化處理研究，從而進(jìn)一步提升對含硫、氯危險廢物的處置能力。
我國的危險廢物種類十分復(fù)雜，數(shù)量也十分龐大，處置條件也應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行選擇。未來應(yīng)當(dāng)提高對危險廢物的精確分類能力，并不斷優(yōu)化水泥窯對不同種類危險廢物處置方式。除此以外，現(xiàn)階段的水泥原料和燃料替代率仍然不高，因此一方面要擴(kuò)大水泥窯的處置容量，另一方面要提高水泥原料和燃料的替代率。
3.5 優(yōu)化危險廢物處置的經(jīng)濟(jì)效益
與傳統(tǒng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)相比，水泥窯協(xié)同處置危險廢物技術(shù)已經(jīng)在很大程度上降低了處置成本，給相關(guān)企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益。然而我國的危險廢棄物產(chǎn)量仍然具有逐年增長的趨勢，與此同時，危險廢物的處置成本依然居高不下。從2004-2018年，噸處理價格已經(jīng)從2800元漲到了4500元，未來幾年在水泥窯處置危險廢物的能力提升的同時，也要不斷降低資金投入，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益。本文在對水泥窯協(xié)同處置危險廢物技術(shù)闡釋的基礎(chǔ)上，分析了其研 究現(xiàn)狀，并且對未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。然而要真正提高水泥窯協(xié) 同處置危險廢物的應(yīng)用水平，依然需要水泥窯工作人員和相關(guān)研究者在 實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗，逐漸改進(jìn)優(yōu)化處置技術(shù)，從而進(jìn)一步提升危險廢 物的處置水平，降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)廢棄資源的合理利用，進(jìn)而促進(jìn)我 國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。
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