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1、新型干法水泥窑处置固体废弃物的技术与优势夏建萍，葛巍，徐娇霞( 中国新型建材设计研究院，杭州 310003)摘要本文综述了利用新型干法水泥窑处置固体废弃物的国内外现状，探讨了该方法在技术上的可行性，分析了其在环保上的优势。关键词 新型干法水泥窑 固体废弃物 处置中图分类号 X75文献标识码 A文章编号 2095 672X( 2014) 03 0072 02Discussion on disposal of solid waste with new dry process cement kilnXia Jianping，Ge Wei，Xu Jiaoxia( China New Building
2、Materials Design esearch Institute，Hangzhou 310003)Abstract: This article summarizes the current situation of disposal of solid waste with the new dry process cement kiln at home and a-broad，discusses the feasibility of this method in technology，analysis of its environmental advantagesKey words: New
3、 dry process cement kiln; Solid waste; Disposal1前言利用新型干法水泥窑处置固体 废弃物是以通过 2国内外利用水泥窑处理固体废弃物的现状早在 20 世纪 70 年代，美国、德国、加拿大、日本等水泥熟料矿物化高温烧结过程实现固体废弃物毒害 特性分解、降解、消除、惰性化、稳定化及对水泥生产 有用成分再利用等为目的的一种废物处置技术手段，可以达到 垃 圾处理的无害化、减量化和资源化的目 标，减少对自然资源的不可再生能源的需求，实现 资 源的再利用和经济的可持续发展。国家产业结构调 整指导目录( 2011 年本) 已将“利用现有 2000 吨 / 日 及以
4、上新型干法水泥窑炉处置工业废弃物、城市污泥 和生活垃圾”列入第一类“鼓励类”第十二条“建材”中 第 1 项。发达国家就已开始研究利用可燃性固体废弃物作为 替代燃料用于水泥生产。随着水泥窑焚烧废物的 理 论与实践的发展与各国相关环保法规的健全，该项技 术在经济和环保方面显示出了巨大优势，2000 年 以后，得到了广泛的认可和应用，在发达国家城市危 险废物和城市生活垃圾处理中发挥着越来越重要的作 用1。截止 2005 年，国外水泥生产中使用固体废弃 物替代燃料的比例见表 1。表 1 国外水泥生产中使用固体废弃物替代燃料的比例国家或地区百分比( % )国家或地区百分比( % )荷兰比利时德国瑞士澳大
5、利亚捷克挪威法国8355 649 947 84745 34534 1匈牙利瑞典卢森堡美国意大利英国日本加拿大3029252523 313 8107作指导下，已经成功地实施了危险废物和城市生活垃圾的处置实践，见表 2。通过在生产试验过程中的跟踪监测结果表明，这些水泥生产线的废气排放和产品质量均能达到相关标准。我国从 20 世纪 90 年代开始进行利用水泥窑处理废弃物的研究和实践，如中挪合作项 目水 泥 窑 炉 协同处置废弃物技术指南、中瑞合作项目水泥窑炉处置过期农药等【1】。一些水泥企业在科研院所的协表 2 国内利用水泥窑处置固体废弃物的实践企业名称试验线运行时间处置固体废弃物种类监测结果说明
6、72 新型干法水泥窑处置固体废弃物的探讨 夏建萍 葛巍 徐娇霞掺烧一定比例的废弃物后， 有害气体排放量均低于国家排放 标准，且有害气体成分并没有增加在处理过程中，无机废物上海万安企业总公司 ( 原金山水泥厂)氟洛氛废液( 含氟异丙醇) 、废丁苯胶乳、含油硅藻土等1996 年 10 月废酸碱、废化学试剂、废有机溶剂、 中微量元素被固化于水泥新北水水泥废矿物油、乳化液、医药废物、 涂料燃料废物( 不含汞) 、 有机树脂类废物、精( 蒸) 馏残渣、焚烧处理残渣等熟料晶格体系中，不再逸出; 有机废物基本被彻底焚毁， 烟气中有毒有害物质 含量远低于国家排放标准， 二恶英无显著增加废气中颗粒物、二氧化硫、
7、有限责任公司( 原北京水泥厂)1999 年 5 月氮氧化物、氟化物浓度均低于水泥工业大气污染物排放标准 ( GB4915 2004) 中的限值要求， Cu、Ni、Cr、Cd、Pb 等重金属污染物排放值均低于危险废物焚烧污染控制标准( GB18484 2001)工业污泥( 主要来自 电镀和不锈钢行业)宁波科环新型 建材股份有限公司2004 年 10 月排放废气中各污染物均符合水泥窑共处置危险废物污染控制标准各项污染物指标均达到国家排放标准的要求，其中水泥窑尾烟囱二恶英含量为0 00804 0 0376ngTEQ / m3( 标准 0 1ngTEQ / m3 )华新水泥( 武穴) 环保科技有限公司
8、包括废弃农药、焚烧处置残渣、废有机溶剂等 9 类危险废物2009 年初铜陵海螺 水泥有限公司2010 年 4 月城市生活垃圾3利用新型干法水泥窑处置固体废弃物的技2 后产生的酸性物质 ( 如 HCl、SO2 和 CO3 等) 起 中 和 作用，使其变成盐类固定下来，可避免普通焚烧炉 燃 烧废气产生的二次污染问题。( 2) 水泥回转窑焚烧有毒有害废料，可便于 有 害废料中可能存在的金属元素 ( 包括重金属) 固化在熟料矿物中，起到尾气净化和重金属高温固化的双重作用。术可行性国内不少水泥企业在利用水泥 回转窑处理固体 废弃物方面已经做出了大量的探索与研究，而这种技术的可行性正是基于新型干法水泥窑先
9、进的工艺条 件。新型干法水泥窑是指回转窑窑尾配加悬浮预 热器和预分解炉的回转窑，代表了当代水泥工业的最新技术，具有以下特点2:由于熟料煅烧的要求，水泥回转窑内物料烧成温( 3) 水泥熟料需消耗燃料，某些含热值的废 弃 物 在水泥窑中焚烧，可替代部分水泥生产所需燃料。废 弃物焚烧后的残渣均成为无害盐类，往往具有可利用 的组分，可替代部分水泥生产的天然原料，并且在 废 弃物的处理过程中，直接参与了熟料的固相反应、液 相反应和熟料烧结过程，参与熟料的形成。水泥回转 窑处置废弃物实现了废弃物处理和资源化利用，应该 是废弃物处理的发展方向。3 1处理温度高度必须保证在 1450 左右，在如此高温下废弃物
10、中有 机物的有害成分焚毁率可达 99 99% 以上，即使很稳定的有机物也能被完全分解。3 2焚烧空间大水泥回转窑是一个旋转的筒体，一般直径在 3 05结论 5 0m，长度在 45 100m，以每小 时 100 240 转 的 速度旋转，焚烧空间很大，不仅可以接受处理大量 的 废弃物，而且可以维持均匀的、稳定的焚烧气氛。3 3 焚烧停留时间长国内外的理论和实践已经证明 利用新型干法水 泥窑协同处置固体废弃物是无害化、减量化和资源化处置危险废物和城市生活垃圾的重要技术途径。近 年来我国水泥行业发展较快，借鉴发达国家的先进经 验，利用水泥窑协同处置固体废弃物，是一种“双赢” 的处理方式，在消纳各种废
11、弃物的同时，使水泥生 产 走上绿色环保的可持续发展之路，为循环经济的发展 做出重要贡献。参考文献1汪澜，徐迅，刘姚君，魏丽颖 我国利用水泥窑协同处置危险废物和城市生活垃圾现状J中国水泥协会 2011 中国水泥环资论坛，2011: 107 1092胡芝娟，沈序辉 利用水泥窑处置城市工业废弃物技术研究与应用J资源节约与环保，2008，6: 36 383杨雷，马保国 危险废弃物在新型干法水泥生产中的热解处理技术J水泥技术，2008，5: 80 83收稿日期: 2014 3 15作者简介: 夏建萍( 1971 ) ，女，汉族，本科，高级工程师，主要从事环境影响评价、环保工程设计工作由于水泥回转窑筒体较
12、长，斜度小，旋转速度低，物料在窑中高温下停留时间长，物料从窑尾到窑头总停留时间大于 30 分钟，在高 于 1300 的 停 留 时 间 大 于 4s，是一般专用焚烧炉所无法比拟的。3 4处理规模大上述三个特 点，加之回转窑运转率高 ( 一 般 年 运转率大于 90% ) ，决定了水泥窑的废物处理规模较大。并且，随着水泥预分解窑生产技术水平的提高，回 转窑的日产能力逐步提高，其热稳定性和抗波动能力不断加强，从而在处理废弃物的规模和采用可替代原燃料的数量上也有较大的空间。4利用新型干法水泥窑处置固体废弃物的环保优势与普通焚烧炉相比，新型干法水泥回转窑处理废弃物具有环保上的优越性3。( 1) 水泥回转窑内呈碱性气氛，一方面能对 燃 烧 73