浅谈水泥窑协同处置危废工艺选择

摘要：2004年新北水建成了全国首条处置城市工业废弃物的环保示范线,年可处置和综合利用工业废弃物能力达10万吨,被列为国家火炬计划项目之一。新北水当前可处置《国家危险废物名录》中的废化学试剂、焚烧残渣、污泥等28类工业危险废弃物(新类别)。新北水还自主研发了废液处置系统、化学试剂处置系统、废酸处置系统、飞灰处置系统、垃圾筛上物处置系统、玻璃钢处置系统、污泥泵处置系统、浆渣制备系统八套废弃物处置系统。

关键词：水泥窑；协同；处置；危废；工艺

引言

随着金隅旗下其他水泥企业转型处置危险废物，其他水泥企业也开始进行转型工作，利用工艺基本也是新北水这几套工艺，下面针对常用几种处置工艺浅谈一些优缺点。

1 废液处置系统

废液处置系统一般分为酸性废液处置工艺、碱性中性处置工艺两个方向，热值较高的废液一般不通过废液系统来处置。总的说来按规范要求通过吨箱或者废液罐盛装，除杂质后通过气动隔膜泵或者离心泵泵送至窑头窑门罩内焚烧处置。

1.1优点

工艺简单、占地面积小、投资小、不需要太多的预处理，尤其对中性及其碱性废液处置能力比较大。

1.2缺点

对喷入酸性废液控制要求比较高，处置量也比较小，对窑头窑况影响比较大，灌装储存危险性比较大，管理要求比较高。

1.3分析

规范要求废液入窑头处置，但现很多水泥窑协同处置危废企业已经将废液（尤其废酸）的处置改到窑尾分解炉进行，以减少对窑门罩内浇注料的腐蚀。很多金隅水泥对水泥窑协同处置危废的思路为预处理加终端处置，就是把危废的预处理与处置分开进行，针对废液进罐需要进行很好的混配完毕后进罐，防止液态物质在进罐混合后产生反应，而酸性废液与热值较高废液以吨箱形式盛装，一般情况不在罐内长时间存放，避免大危险源存在。而现阶段各项目由于场地限制，没有建设很好的预处理设施的条件。

2 污泥泵处置系统

半固态危险废物经翻斗车（箱体）直接卸入接收仓或经预处理后的半固态危险废物送至接收仓，在接收仓顶部半固态危险废物卸入格栅，防止半固态危险废物中大块杂物进入接收仓内堵塞柱塞泵送系统。半固态危险废物接收仓设置搅拌桨，防止半固态危险废物成团，同时可以起到搅拌均化的作用，另外在接收仓底部设置液压驱动滑架，以使半固态危险废物仓内的半固态危险废物均能进入卸料口，同时防止半固态危险废物在仓底淤积形成死角。仓内半固态危险废物在搅拌桨和滑架的作用下进入卸料口，经螺旋输送机输送至柱塞泵内，通过柱塞泵由半固态危险废物输送管道输送至窑尾，在输送管道入窑尾的末端设置半固态危险废物分散装置，以使半固态危险废物均匀、散开（雾化）的形式喷入，以尽可能的降低半固态危险废物对窑系统的影响。

2.1优点：工艺简单，半固态物料不需要干化处理，可以直接泵送处置，对半固态物质处置能力比较大，进窑的打散装置对窑况影响也比较小，投资小，密闭性比较强。

2.2缺点：对物料的选择性比较大，对大块物料、酸性半固态物料处置需要进行很好的预处理，如果使用耐酸性设备，投资成本比较大。

2.3分析：污泥泵泵送处置系统可以说是应用最为广泛的，也是较为简单的处置方式，在进入处置系统时前期对大块物料的破碎，筛分，酸碱中和都是比较严格，对于一些含水率比较低物料还可以加一些中性废液进行混合处置，达到液态半固态的联合处置。

3 固态处置系统

固态处置系统一般有两种方式：第一种为在窑尾安装提升装置，有该装置提升至窑尾平台，通过喂料器或者人工投料方式投入进料口，由下料溜子进入烟室或者分解炉内焚烧处置，溜子设置必要的锁风系统避免窑内漏风。第二种为由皮带传输到窑尾进料口，同样的进入烟室或者分解炉内焚烧处置，溜子设置必要的锁风系统避免窑内漏风。当然前期需要破碎和分选的进行前端预处理，化学试剂需要按要求打包后通过第一种方式处置。

3.1优点：操作比较简单，固态处置系统可以说处置能力最为广泛的，是其他处置系统的很好补充。

3.2缺点：第一种方式自动化程度比较低，窑尾上的下料装置一直是处置单位比较头疼的，因为危废物料比较复杂，没有一种设备可以做到很好的投料效果。第二种方式，需要场地要求比较大，投资比较大，输送期间容易照成物料的遗撒，要求管理力度较大。分析：固态处置系统是水泥窑系统处置项目必须上的系统，在对固态废物、化学试剂、以及其他系统处置不了的物料都是由固态处置系统来接受。比如一些半固态筛上物、危险性比较大废物可以分装后由固态处置系统处置。

4 浆渣处置系统

危险废物经浆渣制备系统处置抓斗从地坑中上料进入破碎机进行破碎处理后进入混合器，混合成将渣状后进入柱塞泵，再由喷枪雾化后进窑尾焚烧。整个系统为防止可燃气体聚集产生爆炸，设有惰性气体保护装置。

4.1优点：处置能力强，自动化程度高、避免人员直接接触危废等危险物质，减少用工人员人数。

4.2缺点：设备、土建投资比较大，设备采购周期长，土建建设周期也长。浆渣设备有各单体设备组合而成，后期运行电耗比较高，维修成本也高。

4.3分析

浆渣系统应用不是很广泛，在国外也是在危废量特别大的地区使用，现阶段国内该系统还有很多需要探讨的问题，比如：不可破碎物的分离，有些不适合进泵物料处置问题等。运行上也有很多问题需要弥补的部分，比如设备的密闭性、安全性等。需要注意的是系统可以处置固态和半固态物料，但是不是任何物料都可以处置，需要对物料的处置做好分析，不能一味的要求该系统做到通吃所有固态、半固态物料，所以在工艺系统的选择要谨慎考虑。

5 废酸处置系统

废酸处置系统是针对处置高浓度废酸设计，废酸液通过在密闭的容器中缓慢加碱液中和后进窑处置，已减少对酸液对窑内浇注料的腐蚀。期间做好中和罐的散热，以及沉淀物的处理。

5.1优点：中和后的废酸可以减少对窑的影响。

5.2缺点：此工艺在理论上可行度很高，但细节还有很多需要改进的地方，只有在特定大批量废酸才可应用。

6 其他特性处置

6.1飞灰处置系统

现有飞灰处置系统包括：直喷、干法除Cl、以及水洗除Cl等方式，随着飞灰填埋政策的变化，水泥窑协同处置飞灰也变的尤为重要，但飞灰处置系统的选择需要水泥企业周围有垃圾发电场等飞灰市场才可采用。

6.2玻璃钢处置系统*

通过特性破碎机破碎后，输送至窑内焚烧处置。

6.3污染土壤处置系统

通过鄂破机、齿破等方式破碎后进输送至窑内焚烧处置。

7 水泥主业盈利下滑，转型危废处置前景广阔

伴随水泥产能过剩、量价齐跌，水泥企业盈利大幅下滑，2015年水泥企业的净资产收益率下降为－15%到11%之间，而水泥窑协同处置危险废物项目的内部收益率平均约为20%，水泥窑协同处置危险废物业务变得更具吸引力。同时，在当下去产能的大背景下，水泥企业通过拓展水泥窑协同处置业务转向绿色环保业务，避免被关停的风险。危废行业目前景气度高，转型危废处置前景广阔。

8 结束语

合理的选择适合自己的处置工艺，可以从这些方面考虑：1.转型的目的意义；2.企业资金问题；3.企业周边危废市场情况；4.厂内空间状态；5.工人用工情况、以及人员待遇情况。选择合适于水泥企业的工艺对以后危废的处置经营起着关键的意义，希望各水泥企业能够慎重选择，考虑全面。

参考文献

[1]向丛阳,何永佳,吕林女,王发洲,李叶青.水泥窑协同处置危废生产熟料的性能研究[J].环境科学与管理,2013,3809:81-86.

[2].水泥窑协同处置危废:协同处置优势显著[J].居业,2016,09:23.

[3]唐艳冬,陈坤,王树堂,闫大海.水泥窑共处置应用的国际经验[J].环境保护,2012,14:68-71.

作者单位：山东东华水泥有限公司

延伸阅读：

水泥窑协同处置危险废物技术发展和现状研究

原标题：浅谈水泥窑协同处置危废工艺选择