一、前言

現階段，我國對危險廢棄物進行處理的時候，以填埋、焚燒兩種方式為主，但是這兩種方式存在一些方面的不足，這樣就需要尋找一種新的技術。而利用新型干法水泥生產中的熱解處理技術對城市危險廢棄物進行處理，不僅可以利用可以燃燒的廢棄物來對重金屬離子進行處理，還能對這些重金屬離子進行固話，確保城市危險廢棄物進行有效處理，科學合理的固化重金屬離子。

二、危險廢棄物概述

相比其他的污染，危險廢棄物對于環境的影響更加的嚴重。在實際中水和大氣的污染在一定環境下，會得到一定的緩解，但是危險廢棄物卻不一樣，如果環境管理人員沒有對這些廢棄物采取處理方式，那么其將會一直存在自然環境中，不僅會給環境造成嚴重的污染，還會使得土地資源出現浪費現象。因此對于這方面治理，環境管理人員應該更加的重視，加大資源投入促進危險廢棄物良好處理。

三、新型干法水泥生產工藝的特點

1、污染少，較為環保

因為應用“均化鏈”技術，因此可將在傳統開采方式中很好的利用需要丟棄的石灰石資源：應用預分解、懸浮預熱與新型多通道燃燒器，能很好利用再生及低質燃料，不僅如此還可將系統的廢氣排放量有效降低，其空氣當中所形成的 NO2 含量也可降低，以此使其對環境的污染得以減少。

2、品質優良

生料設備基本是應用原料配料、礦山開采以及生料空氣攪拌均化等幾個環節相互進行現階，并緊密的進行配合，以此對預分解窯以及懸浮預熱新技術對其生料質量所提出的相應要求予以滿足。其產品質量與濕法相同，能讓干法所生產出來的熟料有所保障。

3、消耗較低

應用新型粉體輸送與高效多功能擠壓粉磨裝置能將輸送機粉磨的能耗有效節約，而預分解與懸浮預熱技術能將傳統回轉窯當中物料的分解方法很好的改變，而熟料煅燒所需的能耗會不斷下降。現階段熟料的熱耗不斷降低，而已經燒成的熱耗降至3000kJ/kg 以下，其水泥單位的電耗也會降至 90kW·h/t 之下。

4、建設周期長

因為新型干法水泥生產技術對生產設備技術有較高的要求，并且對交通、地質以及資源的要求也非常高，并且耐火材料消耗非常大，所以整體的投資也相對較大。

四、危險廢棄物在新型干法水泥生產中的熱解處理技術的應用

1、利用干法水泥技術處理危險廢棄物的可行性

如果把城市廢棄物的處理與水泥生產過程有效結合起來，直接利用現有的新型干法水泥生產中的熱解處理技術既處理了城市廢棄物，又可以部分解決水泥工業對原燃料的巨大需求問題，其意義不言而喻。國外早在上個世紀70年代初就著手利用可燃性危險廢棄物作為替代燃料應用于水泥生產的研究。美國國家環保總署對此給予了充分肯定，認為此項技術已經成熟,應積極鼓勵推廣應用。而國內對于此項技術尚無深入系統的研究。

新型干法水泥生產中的熱解處理技術是：

（1）回轉窯內焚燒氣體溫度在1700～1800℃, 物料溫度最高在1450℃。這遠遠高于廢棄物焚燒爐的850～1200℃。在高溫情況下廢棄物中有毒有害成分徹底分解。

（2）焚燒時間長，高溫氣體通過時間長達 4-6s，物料在高溫區通過時間在10min以上。而在焚燒爐中氣體通過時間只有2s。

（3）回轉窯內熱力強度高，氣體、物料均處于動態, 有利于氣、固兩相的混合, 傳熱、分解化合。焚燒全過程均在負壓下完成, 不會對外排放有害氣體。

（4）水泥熟料煅燒的堿性條件有利于廢棄物中的氯、硫和氟等被窯內的堿性物質完全中和。

（5）廢棄物焚燒殘渣通過固相和液相反應進入水泥熟料中, 均以分子形式被固化在熟料中，無法逸出，不會造成二次污染。

（6）可燃的廢棄物通過燃燒提供了熟料煅燒所需要的部分熱量, 且燃燒產物為無害氣體，同時達到了廢棄物處理、能源節約和CO₂排放減少的多重效果。和專業的焚燒裝置相比，在水泥生產過程中焚化處理可以被水泥行業吸納的廢棄物在運行成本上也具有相當大的優勢。

首先, 從基建投資上看, 由于可以完全利用水泥窯系統固有的高溫煅燒過程、強烈的堿性氣氛及適宜的尾氣處置溫度和高效良好的收塵系統, 在整個廢棄物處理過程中, 設備和土建投資都是很小的。

其次, 從生產運行來看, 廢棄物焚燒處理需要大量的監測管理人員和完備的殘渣、煙氣后處理工作, 而當它們在水泥窯中處理時, 這些繁復的工作可以通過少量增加化驗人員和部分兼職的管理人員完成, 煙氣的處理也不需要對水泥窯的煙氣處理進行大的技術改造, 殘渣通過礦物化學反應被固化到水泥熟料中, 不存在復雜的后處理過程。

最后，從運行的角度來看，焚燒爐爐容越小對廢棄物的熱值、組分的要求越嚴格。而廢棄物本身來源復雜, 這導致往往需要比較復雜的預處理工藝才能滿足焚燒爐的要求。而在生產規模遠大于廢棄物量的水泥窯內龐大的焚燒爐容，其它燃料的穩定燃燒, 以及生料的稀釋作用，導致水泥窯系統相比于專業的廢棄物焚燒爐具有更高的穩定性和適應性，也有利于廢棄物的及時處理。

2、利用干法水泥技術處理危險廢棄物的工藝可行性

（1）利用垃圾焚燒爐焚燒工業和生活垃圾，再把焚燒灰做水泥生產的原料，通過配料計算加入原料中來燒制水泥熟料，日本的水泥生產企業特別重視這項技術。

（2）把工業或城市廢棄物在水泥回轉窯中焚燒，熟料煅燒綜合了廢棄物焚燒和熟料燒成，同時廢棄物焚燒灰又可以充當水泥原料，歐盟和美國的水泥行業側重于研究這方面的問題和技術。

（3）把部分有膠凝性的工業廢棄物和某些廢棄物焚燒灰作為膠凝材料摻加到水泥中去, 作為混合材料使用。采用回轉窯焚燒有毒有害廢棄物燒制水泥時，根據有毒有害廢棄物在水泥生產中的作用。

目前國外對水泥回轉窯處理各種醫療廢棄物入窯方式可采用以下幾種方式：

a 從窯尾上升的煙道喂入窯內；

b 將廢棄物加入窯尾預分解爐內；

c 直接從回轉窯中部加入窯內；

d 從窯頭罩投入窯內；

e 通過主燃燒器噴入窯內。從窯尾和中部喂入的方法相對較簡單, 對廢棄物的預處理并不是很高。相對來說從窯頭燃燒器噴入窯內的方式，對廢棄物的預處理系統統要求較高。窯頭喂入對有毒有害氣體的焚燒率最高，從窯尾喂入固體物料在窯內停留時間最長。

五、結束語

綜上所述，伴隨我國科技的不斷發展，我國新型干法水泥生產技術有了很大的發展，與國際先進水平并駕齊驅，但是還有很大的發展空間。而利用新型干法水泥生產中的熱解處理技術來焚燒處理城市固態廢棄物，既可以利用可燃廢棄物解決部分原燃料來源，又可以固化危險廢棄物中的重金屬離子，所以具有很好的發展前景，只有這樣才能使新型化工業道路越走越廣。

來源：《中國建材集團合肥水泥研究設計院有限公司》

作者：高敏

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