一、前言

現(xiàn)階段，我國對危險廢棄物進(jìn)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(shù)。而利用新型干法水泥生產(chǎn)中的熱解處理技術(shù)對城市危險廢棄物進(jìn)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(jìn)行處理，還能對這些重金屬離子進(jìn)行固話，確保城市危險廢棄物進(jìn)行有效處理，科學(xué)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(huán)境的影響更加的嚴(yán)重。在實(shí)際中水和大氣的污染在一定環(huán)境下，會得到一定的緩解，但是危險廢棄物卻不一樣，如果環(huán)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(huán)境中，不僅會給環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，還會使得土地資源出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。因此對于這方面治理，環(huán)境管理人員應(yīng)該更加的重視，加大資源投入促進(jìn)危險廢棄物良好處理。

三、新型干法水泥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)

1、污染少，較為環(huán)保

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

2、品質(zhì)優(yōu)良

生料設(shè)備基本是應(yīng)用原料配料、礦山開采以及生料空氣攪拌均化等幾個環(huán)節(jié)相互進(jìn)行現(xiàn)階，并緊密的進(jìn)行配合，以此對預(yù)分解窯以及懸浮預(yù)熱新技術(shù)對其生料質(zhì)量所提出的相應(yīng)要求予以滿足。其產(chǎn)品質(zhì)量與濕法相同，能讓干法所生產(chǎn)出來的熟料有所保障。

3、消耗較低

應(yīng)用新型粉體輸送與高效多功能擠壓粉磨裝置能將輸送機(jī)粉磨的能耗有效節(jié)約，而預(yù)分解與懸浮預(yù)熱技術(shù)能將傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯當(dāng)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(xiàn)階段熟料的熱耗不斷降低，而已經(jīng)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(shè)周期長

因為新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)對生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)有較高的要求，并且對交通、地質(zhì)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(chǎn)中的熱解處理技術(shù)的應(yīng)用

1、利用干法水泥技術(shù)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(chǎn)過程有效結(jié)合起來，直接利用現(xiàn)有的新型干法水泥生產(chǎn)中的熱解處理技術(shù)既處理了城市廢棄物，又可以部分解決水泥工業(yè)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(jì)70年代初就著手利用可燃性危險廢棄物作為替代燃料應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的研究。美國國家環(huán)保總署對此給予了充分肯定，認(rèn)為此項技術(shù)已經(jīng)成熟,應(yīng)積極鼓勵推廣應(yīng)用。而國內(nèi)對于此項技術(shù)尚無深入系統(tǒng)的研究。

新型干法水泥生產(chǎn)中的熱解處理技術(shù)是：

（1）回轉(zhuǎn)窯內(nèi)焚燒氣體溫度在1700～1800℃, 物料溫度最高在1450℃。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dá) 4-6s，物料在高溫區(qū)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(zhuǎn)窯內(nèi)熱力強(qiáng)度高，氣體、物料均處于動態(tài), 有利于氣、固兩相的混合, 傳熱、分解化合。焚燒全過程均在負(fù)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(nèi)的堿性物質(zhì)完全中和。

（5）廢棄物焚燒殘渣通過固相和液相反應(yīng)進(jìn)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(chǎn)物為無害氣體，同時達(dá)到了廢棄物處理、能源節(jié)約和CO₂排放減少的多重效果。和專業(yè)的焚燒裝置相比，在水泥生產(chǎn)過程中焚化處理可以被水泥行業(yè)吸納的廢棄物在運(yùn)行成本上也具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。

首先, 從基建投資上看, 由于可以完全利用水泥窯系統(tǒng)固有的高溫煅燒過程、強(qiáng)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(tǒng), 在整個廢棄物處理過程中, 設(shè)備和土建投資都是很小的。

其次, 從生產(chǎn)運(yùn)行來看, 廢棄物焚燒處理需要大量的監(jiān)測管理人員和完備的殘渣、煙氣后處理工作, 而當(dāng)它們在水泥窯中處理時, 這些繁復(fù)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(jìn)行大的技術(shù)改造, 殘渣通過礦物化學(xué)反應(yīng)被固化到水泥熟料中, 不存在復(fù)雜的后處理過程。

最后，從運(yùn)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(yán)格。而廢棄物本身來源復(fù)雜, 這導(dǎo)致往往需要比較復(fù)雜的預(yù)處理工藝才能滿足焚燒爐的要求。而在生產(chǎn)規(guī)模遠(yuǎn)大于廢棄物量的水泥窯內(nèi)龐大的焚燒爐容，其它燃料的穩(wěn)定燃燒, 以及生料的稀釋作用，導(dǎo)致水泥窯系統(tǒng)相比于專業(yè)的廢棄物焚燒爐具有更高的穩(wěn)定性和適應(yīng)性，也有利于廢棄物的及時處理。

2、利用干法水泥技術(shù)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(yè)和生活垃圾，再把焚燒灰做水泥生產(chǎn)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(chǎn)企業(yè)特別重視這項技術(shù)。

（2）把工業(yè)或城市廢棄物在水泥回轉(zhuǎn)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(dāng)水泥原料，歐盟和美國的水泥行業(yè)側(cè)重于研究這方面的問題和技術(shù)。

（3）把部分有膠凝性的工業(yè)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(zhuǎn)窯焚燒有毒有害廢棄物燒制水泥時，根據(jù)有毒有害廢棄物在水泥生產(chǎn)中的作用。

目前國外對水泥回轉(zhuǎn)窯處理各種醫(yī)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(nèi)；

b 將廢棄物加入窯尾預(yù)分解爐內(nèi)；

c 直接從回轉(zhuǎn)窯中部加入窯內(nèi)；

d 從窯頭罩投入窯內(nèi)；

e 通過主燃燒器噴入窯內(nèi)。從窯尾和中部喂入的方法相對較簡單, 對廢棄物的預(yù)處理并不是很高。相對來說從窯頭燃燒器噴入窯內(nèi)的方式，對廢棄物的預(yù)處理系統(tǒng)統(tǒng)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(nèi)停留時間最長。

五、結(jié)束語

綜上所述，伴隨我國科技的不斷發(fā)展，我國新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)有了很大的發(fā)展，與國際先進(jìn)水平并駕齊驅(qū)，但是還有很大的發(fā)展空間。而利用新型干法水泥生產(chǎn)中的熱解處理技術(shù)來焚燒處理城市固態(tài)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(fā)展前景，只有這樣才能使新型化工業(yè)道路越走越廣。

來源：《中國建材集團(tuán)合肥水泥研究設(shè)計院有限公司》

作者：高敏

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