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              利用水泥回轉窯處理危險廢物

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              北極星固廢網訊:摘要:焚化是許多處理方法中減少和回收危險廢物的好的途徑。危險廢物焚化可分為兩種方式。一種方式是安裝特殊的焚化設備。這種方法處理的危險廢物種類很多,但焚化設備的設計要求很高,場地選擇、運營投資和處理二次污染的方式等問題也面臨。另一個問題是基于現有工藝改造的危險廢物焚化水泥工業的特點使其能夠滿足危險廢物處理的困難條件,運營成本低,沒有二次污染。因此,使用水泥回轉窯焚化處理危險廢物受到了技術人員越來越多的關注。


              關鍵詞:水泥回轉窯;危險廢物;優勢;現狀;


              危險廢物具有化學反應性、爆炸性和腐蝕性。焚化是方法之一。此外,許多危險廢物可以提供燃燒后水泥生產過程所需的熱能,這不僅可以解決廢物污染問題,而且還可以降低燃燒成本和生產成本。


              一、水泥工業危險廢物處理的技術綜述


              目前,危險廢物由外干水泥生產線處理,該生產線主要將危險廢物用作水泥生產的燃料。廢物通過高壓物理噴嘴或焦炭發射系統進入窯爐,而廢物作為原料在分類和干燥后與生粉一起進入生粉磨坊。爐內的氣流和材料流向后流動,整個系統過程在負壓下運行。隨著水泥窯的運行,廢物被分解,污染物被分解和氧化,物質也處于熔化狀態。一些重金屬元素占據液態反應水泥半成品熟料組分晶體網絡,震后凝固。焚燒過程中產生的酸性氣體由水泥回轉窯中的堿性材料中和,并吸附在煙塵上。隨著氣流的流動,大部分煙霧和灰塵與預熱器中的材料一起回到爐中,一小部分煙霧通過加濕塔迅速冷卻并減少灰塵。他離開塔后進入大袋洗衣粉進行除銹收集的灰塵(返回的灰)通過運輸帶輸送,與生粉混合,然后進入水泥窯在水泥中燃燒。


              二、水泥回轉窯可處理的危險廢物類型


              水泥窯處置危險廢物是在水泥生產過程中進行的,因此對水泥窯處置的廢物具有選擇性。不是廢物都可以在水泥窯中處置。進入水泥窯的廢棄物須滿足以下要求:不能影響水泥窯的正常生產;不能影響水泥產品質量;不會對生產設備造成損壞;在處置過程中,不會對操作人員的健康造成危害和影響。根據在水泥生產中的不同作用,回轉窯可處理的危險廢物可分為兩類:一類用作二次燃料。具有熱值的廢物,包括固體、液體和半固體污泥,可以作為水泥窯的“二次燃料”。(1)固體可燃廢物。廢輪胎、廢橡膠、廢塑料、石油焦、焦渣、化纖絲、漆皮、墨渣、油泥、木屑、稻殼、花生殼、造紙污泥、廢粘土、城市固體廢棄物(壓縮)、煤毛石。(2)液體可燃廢物。醇類、酯類、廢棄化學品和試劑、廢棄溶劑(丙酮、丁酮、乙醇、甲基;甲苯、二甲苯和汽油溶劑;三氯乙烷、二氯甲烷、四氯乙烯等 )、廢油及其制品、溶劑蒸餾釜底物、環氧樹脂、膠粘劑和膠水、油墨等廢燃料等。二類:用作水泥生產的原料。電廠粉煤灰、液態渣、爐底渣、高爐渣、鋼渣、鍋爐爐渣、磷渣、煤矸石、硅藻土、造紙堿回收白泥、鑄造砂、窯灰、水處理污泥焚燒灰、垃圾焚燒爐殘渣、造紙污泥流化床焚燒灰、窯灰、工業副產石膏、煙氣脫硫石膏、硫鐵礦渣、銅渣、赤泥、瓦斯泥和電石渣。


              三、利用水泥回轉窯處理危險廢物的優點


              1.水泥回轉窯的運行特點適合焚燒危險廢物。與特殊焚燒等方法相比,水泥回轉窯就其自身特點而言具有諸多優勢:(1)處理溫度高。(2)停留時間長。水泥回轉窯筒體長,廢物在高溫下持續時間長。根據一般統計數據,物料從窯尾到窯頭的總停留時間約為35分鐘。(3)焚燒狀態容易穩定。水泥回轉窯是一個穩定的燃燒系統,具有很大的熱慣性。它由回轉窯的金屬筒體、窯內耐火磚、燒成帶形成的結殼和待煅燒的物料組成。耐火材料具有隔熱性能,不會因廢物輸入和性質的變化而引起較大的溫度波動。該系統易于穩定和控制。(4)堿性環境大氣。水泥生產所用原料的成分決定了回轉窯處于堿性氣氛中,能抑酸性物質的排放,使SO2、Cl等合成鹽的化學成分固定,減少或避免一般燃燒后二惡英的產生。企業在水泥窯內焚燒氟芬廢液(含氟異丙醇),在無廢液(工況1)和混合廢液(工況2)工況下,企業廢氣排放由市環保局監測中心監測(表1)。


              表1氟洛氛廢液廢氣排放對照表


              監測結果表明:1)回轉窯系統氣體排放低于上海市排放標準;2) 摻燒一定比例的氟大氣廢液后,尾氣中有害氣體成分不僅沒有上升,而且下降,不增加對大氣二次污染的問題。在美國,在水泥廠燃燒廢棄溶劑后,也得出了類似的結論(5)未排放任何廢渣。在水泥行業的生產過程中,煅燒法生產的原料和熟料,沒有一般焚燒爐產生的爐渣等問題; (6)以固化重金屬離子。利用水泥工業的回轉窯煅燒工藝處理危險廢物,可將廢物中的大部分重金屬離子固化在熟料中,避免其再滲透擴散,污染水質和土壤。水泥廠焚燒試驗設計為三種工況:工況1丙烯酸樹脂渣焚燒、工況2油漆渣焚燒、工況3罐裝廢液焚燒。(7) 焚燒處置點多,適應性強。整個水泥燒成系統有許多不同的高溫加料點。


              利用水泥回轉窯處理危險廢物對水泥質量影響不大。當危險廢物處理過程包括一個產品的制造時,需要考慮處理過程對產品質量的影響,以及在較長時間內是否會發生再次污染。(1)通過對危險廢物產生的水泥質量進行測試和分析,水泥質量沒有受到負面影響。 從發給建材設計研究院的試燒對比試驗報告中的一些數據可以看出,廢液焚燒后的水泥質量沒有影響。 (2)水泥浸出實驗結果表明,水泥回轉窯處理危險廢物不會產生二次污染。焚燒水泥和焚燒丙烯酸樹脂渣、油漆渣和廢液時, 也低于《地表水環境質量國家標準》中的二類水標準。因此,該水泥產品的重金屬浸出濃度不會對環境和人體造成威脅。


              利用水泥回轉窯處理危險廢物有經濟效益。從經濟效益來看,利用水泥廠回轉窯處理垃圾,與建設焚燒廠相比,投資少、運行成本低。節約新建焚燒爐選址和征地的投資成本;垃圾焚燒和水泥生產同時進行,節省了燃料、員工工資等費用,大大降低了垃圾焚燒的運營成本。雖然有時需要對原有設備進行一定程度的改造,但建造焚燒爐的成本和數千萬元的投資應該可以忽略不計。采用水泥窯處理危險廢物,投資約為焚燒爐投資的1/3至1/5。


              總之,研究水泥回轉窯處理廢棄危險廢物是可行的。一方面,危險廢物在水泥行業的應用可以在一定程度上緩解資源短缺的壓力;另一方面,危險廢物的處理也是環境管理的一個突破,可以節省廢物污染治理的資金投入。



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