摘要
介紹利用水泥生產(chǎn)線處置固態(tài)危險廢物的經(jīng)驗,將其直接用于水泥熟料的生產(chǎn)配料,在生料磨內利用窯尾廢氣進行烘干粉磨,制成生料均化后,再經(jīng)五級預熱器、分解爐喂入窯內煅燒,在1 700 ℃下通過高溫焚燒及水泥熟料礦物化高溫燒結過程實現(xiàn)固體廢物毒害特性分解、降解、消除、惰性化、穩(wěn)定化,實現(xiàn)危險廢物的減量化、無害化和資源化處置,既無害化處理了危險廢物,同時又為水泥生產(chǎn)提供了部分熱值并代替部分原料。此方法簡單、節(jié)能、環(huán)保,是目前固態(tài)危險廢物的最經(jīng)濟、最徹底的處理方法。
1?固態(tài)危險廢物處置情況
我公司一條5000t/d生產(chǎn)線主要設備為丹麥史密斯ATOX50輥壓磨、Φ4.8 m×72m回轉窯和M113輥式煤磨,配套9MW純低溫余熱發(fā)電站和一般固廢和危險廢物處置系統(tǒng)。公司于2009年啟動固態(tài)危險廢物的無害化處置和資源化利用協(xié)同處置項目。2011年,我公司與一家專業(yè)從事固體廢物水泥窯協(xié)同處置的公司展開合作,建立危險廢物處置系統(tǒng),協(xié)同處置危險廢物。該協(xié)同處置將危廢處置與水泥生產(chǎn)過程有效結合起來,直接利用現(xiàn)有的新型干法生產(chǎn)過程,在1 700 ℃高溫條件下分解固化危廢中的有毒有害成分,既無害化處理了危險廢物,同時又為水泥生產(chǎn)提供了部分熱值和代替部分原料。項目總投資2 991萬元,設計年處置危廢量可達10萬噸,于2013年正式投入使用,隨著危廢處置技術和處置流程的不斷改進,危廢處置量逐年遞增,危廢處置情況見表1。
表1 危廢處置情況 t
2 水泥窯處置危險廢物的方法
隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)過程排放的危險廢物日益增多,填埋法和污泥焚燒法等都存在諸多問題,尋找更合理更徹底更節(jié)能更環(huán)保處置方法勢在必行。
由于固態(tài)危險廢物中含有熱量和水泥熟料生產(chǎn)所需要的成分,可以把固態(tài)危險廢物經(jīng)過處理或直接用于生料配料,經(jīng)過立磨粉磨成合格生料后,喂入五級預熱器、分解爐進入窯內,通過高溫焚燒及水泥熟料礦物化高溫燒結過程實現(xiàn)固體廢物毒害特性分解、降解、消除、惰性化、穩(wěn)定化,從而達到徹底處置固態(tài)危險廢物的作用,既節(jié)能又環(huán)保。
用機械脫水方法或化學脫水方法去除危險廢物中的水分,達到含水40%左右的干污泥,可以直接用于水泥熟料的生產(chǎn)配料。固態(tài)危險廢物具有較高的燒失量,其化學成分與石灰石或黏土質原料相近,能部分替代石灰石和黏土用于配料,也部分降低了水泥工業(yè)對資源的消耗。固態(tài)危險廢物與水泥生料成分分析見表2。
固態(tài)危險廢物直接用于水泥熟料生產(chǎn)配料的方法簡單、節(jié)能、環(huán)保,是目前固態(tài)危險廢物的最經(jīng)濟、最徹底的處理方法。窯尾廢氣處理系統(tǒng)有配套的脫硝系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng),并安裝在線監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)測尾氣排放符合GB 4915—2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》。生產(chǎn)流程及控制點見圖1。
我公司日處置固態(tài)危險廢物量在200t左右,未用危廢之前生料磨機每小時灑水量在10t左右,處置危廢后生料磨機每小時灑水量降到3 t左右,節(jié)約了用水。同時由于固態(tài)危險廢物水分含量比原材料大,利于料層的穩(wěn)定,降低了磨機振動,磨機產(chǎn)量提高約30 t/h。由于固態(tài)危險廢物含有微量元素、重金屬和少量熱值,因此摻入固態(tài)危險廢物的生料在窯中煅燒,有利于液相的形成和熟料的固相反應和燒結反應,提高了生料的易燒性,降低了煤耗。由于反應充分,既提高了熟料質量又提高了產(chǎn)量。重金屬等有害成分通過反應固化于熟料的晶格中,消除了對環(huán)境的影響。
3 固態(tài)危險廢物處置過程中的質量控制
危險廢物進廠前需了解產(chǎn)廢企業(yè)工藝過程,確定危險廢物種類、物理性能、化學成分等基本屬性,并根據(jù)其特性確定需要分析的參數(shù),提前由危廢處置公司或質量控制部派人去產(chǎn)廢企業(yè)取樣做評估檢測,符合進廠控制要求的,通知危廢處置公司生產(chǎn)部可以安排進廠計劃,不符合控制要求的禁止進廠。
完成評估樣品檢驗分析后,根據(jù)現(xiàn)場的投加設施、工藝條件判定是否適宜本企業(yè)水泥窯協(xié)同處置,如確認能處置,由危廢處置公司生產(chǎn)部負責封裝保存評估樣品,用于事故和糾紛的調查,樣品應該保存到停止處置該種危險廢物之后。危廢處置公司提前兩天按質量管理部指標要求的日處置均值安排日處置計劃,物料必須是最近評估過的計劃內物料(評估時間超過半年,進廠前必須重新評估)。安排進廠計劃時須按質量管理部下發(fā)的固態(tài)危廢進廠控制標準,超出控制范圍的物料嚴禁進廠,以OA形式發(fā)放至相關人員。特殊物料必須說明(如干料、濕料、第一次進廠等)。進廠物料如果多次檢測各項數(shù)據(jù)都在控制指標內且相對穩(wěn)定,可以先取樣進固廢車間處置后檢測,其他進廠物料一律先進廠取樣檢測,數(shù)據(jù)正常后再進固廢車間處置。進廠數(shù)據(jù)超出內控指標在50%以內的物料需等待搭配處置且需走審批流程,后續(xù)嚴禁進廠,超出內控指標50%以上的物料要求退貨。地磅員根據(jù)每天進廠計劃和隨車轉移聯(lián)單比對,信息相符且在計劃內給予進廠,沒有計劃、廢物聯(lián)單不符或有誤,地磅員有權拒絕進廠。我公司對應急庫有監(jiān)管職責,應急庫庫存物料需符合質量管理部控制要求,并控制應急庫在合理庫存量。
過程產(chǎn)品加強控制出磨生料、C5熱生料、出窯熟料的氯硫鉻、重金屬、可浸出重金屬等內控指標,確保出廠產(chǎn)品質量合格。
4 結論
固態(tài)危險廢物在我公司水泥熟料生產(chǎn)中的應用是成功的,具有節(jié)能、環(huán)保、實用的效果,日處理量雖然只有200 t左右,但可以解決杭州市部分危險廢物問題,且處理徹底。同時經(jīng)在線實時監(jiān)測系統(tǒng)檢測公司大氣排放物符合GB 4915—2013《水泥廠大氣污染物排放標準》;水泥熟料經(jīng)浙江省水泥質量檢驗認證中心檢驗符合GB 30760—2014《水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術規(guī)范》、GB 31893—2015《水泥中水溶性鉻(VI)限量》、GB/T 21372—2008《硅酸鹽水泥熟料》等標準要求。該項技術在達到環(huán)保和產(chǎn)品標準的同時為公司創(chuàng)造了效益,同時也為浙江省危廢處理尋找了一條途徑。