危險廢物是指列入國家《危險廢物名錄》或根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒定標準和鑒定方法認定的具有危險廢物特性的廢物。危險廢物具有腐蝕性、急性毒性、浸出毒性、反應性、污染性等會對生態(tài)環(huán)境和人類健康構成嚴重危害。由于其處理難度大，處理設施投資與處理成本高，是我國固體廢物管理中的薄弱環(huán)節(jié)。水泥窯協(xié)同處理危險廢物能同時實現(xiàn)減量化、無害化以及資源化，是最有效的處理危險廢物的方法。

 

1 傳統(tǒng)危險棄廢物處理方法               

 

當前國內對危險廢棄物處理技術主要是填埋和焚燒兩種[1]。          

 

1.1 安全填埋處理         

 

安全填埋為國家規(guī)定的危險廢物的最終處置手段�？商盥竦奈ｋU廢物包括《國家危險廢物名錄》中除醫(yī)療及與襯層不相容的以外的所有危險廢物。但安全填埋處理要占用大量的土地，對場址的選擇及建設要嚴格符合國家《危險廢物安全填埋處置工程建設技術要求》，填埋成本很高。并且對其浸出毒性超過允許進入填埋場控制限值時，必須進行固化、穩(wěn)定化后方可入場填埋。而固化、穩(wěn)定化后其體積可能成倍的增加，增加了填埋負荷，還存在二次污染的可能。因此安全填埋不屬于國家政策支持與鼓勵的方向。           

 

1.2 焚燒處理            

 

焚燒法處理危險廢棄物因其能同時實現(xiàn)減量化、無害化以及資源化，是我國危險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，設備投資及運轉費用很高。而且焚化爐焚燒溫度一般在850-1200℃，物料停留時間一般為2s，致使有機物很難完全分解，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廢棄物，需按危險廢棄物進行填埋或處理。                  

 

2 水泥窯處理危險廢棄的可行性分析[2,3]             

 

2.1 處理溫度高                           

 

一般專業(yè)焚燒爐溫度為850-1200℃，而水泥回轉窯內物料溫度在1450-1550℃，廢棄物中的有機物能夠徹底分解，焚毀去除率達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窯，對于熟料生產(chǎn)量達2000噸/天規(guī)模的回轉窯，其筒體規(guī)格為4.3×66m，以每小時100-240轉的速度旋轉，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?長             

 

一般專業(yè)焚燒爐煙氣停留時間為2s，水泥回轉窯物料從窯尾到窯頭總停留時間大于30分鐘，煙氣在高于1300℃溫度停留時間大于4s。                 

 

2.4固化穩(wěn)定有害元素               

 

水泥回轉窯內呈堿性氣氛，能對酸性物質如HCl、SO2、CO32-等起中和作用，使成鹽類固定下來。危險廢棄物焚燒殘渣及重金屬被固熔在水泥熟料晶格之中，避免二次污染。

 

2.5 防止大氣污染             

 

水泥窯系統(tǒng)呈負壓狀態(tài)，煙氣和粉塵不會外溢；水泥窯的尾氣處理系統(tǒng)，使燃燒廢氣經(jīng)較長路徑和良好的冷卻和除塵設備，達到排放標準。                 

 

3 水泥窯共處置危險廢棄物的應用            

 

為探討危險廢棄物在水泥生產(chǎn)中再利用的可行性及技術發(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，與水泥生產(chǎn)企業(yè)達成合作協(xié)議，在對物料充分分析的基礎上，對部分危險廢棄物進行了水泥窯協(xié)同處理和利用實驗。

 

3.1 水泥生產(chǎn)成分要求          

 

水泥協(xié)同處理的危險廢棄物，不應對水泥生產(chǎn)過程和水泥產(chǎn)品質量產(chǎn)生不利影響。

水泥熟料化學成分(％)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)運行經(jīng)驗及國外協(xié)同處理危險廢棄物的安全手冊和品質基準，對水泥生產(chǎn)有害物質含量提出了要求，見表1。

 

3.2 水泥窯處理危險廢棄物             

 

對擬作水泥協(xié)同處理的危險廢棄物成分進行分析，結果見表2

 

注：未注單位中熱值單位為kcal/kg，其余均為%，R2O=Na2O+0.658K2O，-為由物料性質判斷不需檢測     

 

由表2中數(shù)據(jù)可知，該6種危險廢棄物中對水泥生產(chǎn)有害物質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，對水泥產(chǎn)品質量進行測試，完全符合國家標準。由此可見對一部分危險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)品質量，而且能達到資源化的目的，為水泥生產(chǎn)提供原料與燃料，也避免了傳統(tǒng)危險廢物處理的飛灰和殘渣的二次處理的問題[5]。            

 

4 結語           

 

同一般廢棄物相比，危險廢棄物的處理需要更高的要求，水泥回轉窯廣泛的物料適應性使之成為處理危險廢棄物的最佳選擇。如何把危險廢棄物的處理與水泥生產(chǎn)中對原料、燃料的需求結合起來, 既處理危險廢棄物, 又可以部分解決水泥生產(chǎn)對原料、燃料的巨大需求問題, 這已經(jīng)成為水泥界與危險廢物處理的一項科研課題。             

 

參考文獻            

 

[1] 岳戰(zhàn)林.新型干法水泥窯焚燒技術在危險廢物處置中的應用[J].節(jié)能與環(huán)保,2010,2:39-41.

 

[2] 胡芝娟.利用水泥窯處置城市工業(yè)廢棄物技術研究與應用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2008,6:36-38.        

 

[3] 楊雷,馬保國.危險廢棄物在新型干法水泥生產(chǎn)中的熱解處理技術[J].水泥技術,2008,5:80-83.       

 

[4] 張紹周等.水泥化學分析[M].北京:化學工業(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。         

聲明：轉載此文是出于傳遞更多信息之目的。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益，請作者持權屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將及時更正、刪除，謝謝。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”