水泥窑协同处置危险废物过程中汞污染排放、汞污染防控的问题与对策

一、 汞污染防控的问题

汞做为一种微量元素，会同原料和燃料一起进入水泥生产流程中。

依据《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》（GB30485-2013）规定，水泥窑协同处置固体废物大气污染物中汞及其化合物（以Hg计）的最高允许排放浓度限值为0.05mg/m3。

《环境污染刑事案件司法解释》规定：“排放、倾倒、处置含铅、汞、镉、铬、砷、铊、锑的污染物，超过国家或者地方污染物排放标准三倍以上”，或者“排放、倾倒、处置含镍、铜、锌、银、钒、锰、钴的污染物，超过国家或者地方污染物排放标准十倍以上的”，应当认定为“严重污染环境”。对于重金属污染环境，本解释只对浓度进行限定，没有排放总量的限定，也就是说，只要监测、检测到水泥窑协同处置过程中大气污染物中汞浓度超过0.15 mg/m3，就可以认定为“严重污染环境”。

生产水泥的原料主要有：石灰质原料，含汞0.001-0.4mg/kg；粘土质原料，含汞0.002-3.25mg/kg；烧料（煤），含汞0.1-13mg/kg。生产一吨水泥大概需要石灰石670-750kg，粘土100-150kg，铁矿5-15kg，燃料（煤）约85-110kg。也就是说，如果不考虑使用低含汞原料的话，生产1吨水泥，由原料带入的汞大约1138mg，平均到每公斤原料大约含汞1mg。依据《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》（HJ662-2013）规定，入窑物料（包括常规原料、燃料和固体废物）中，重金属最大允许投加量限值中汞（Hg）的最大限值为0.23mg/kg-cli，所以，即使水泥窑正常生产，由于生产原料中汞的带入，控制和避免汞超标也非常困难。由于汞在高温条件下会挥发，汞的化合物在高温条件下会分解挥发，所以水泥生产是目前大气污染中汞污染的一个大户。

二、 汞污染防控的对策

法律法规从源头进行管控，是解决水泥窑协同处置危险废物过程中汞污染排放的根本。《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》（GB30485-2013）规定，含汞的温度计、血压计、荧光灯管和开关禁止入窑进行协同处置；《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》（HJ662-2013）严格对入窑物料（包括常规原料、燃料和固体废物）中汞的最大允许投加量限值进行了限定。所以，只有选用低含汞原料、燃料，坚决禁止含汞废物进入水泥窑，才能保证水泥窑协同处置危险废物过程中汞达标排放。

尾气治理，是减少水泥窑协同处置危险废物过程中汞污染排放的有效措施。其中常用的方式有：降低水泥窑排烟温度，目前窑尾烟气广泛用于余热发电及烘干生料，因此水泥窑烟气温度并不能大幅度降低；采用高效除尘设施，布袋除尘设施的布袋纤维上粘结的滤料能对汞起到吸附作用，可实现协同控制。袋式除尘器较静电除尘器的单位汞去除成本小，且能达到更高的汞去除率；烟气脱硫装置脱汞，烟气脱硫装置协同脱汞在燃煤电厂技术成熟，但水泥厂烟气硫浓度低，烟气脱硫装置脱汞是否也可在水泥窑上得到利用目前仍在试验研究中；活性炭喷加，可对氧化态汞实现有效吸附，但成本过高，每百万吨/年熟料产能的水泥窑，活性炭喷加设施的建设费用达2000万美元，年运行成本达400万美元。另外，如何处置使用后的活性炭也是一个问题。因此，活性炭喷加技术在水泥窑的应用还非常少见；活性炭床吸附，经济成本高，活性炭床易失效和堵塞，增大活性炭消耗和处置成本，运行维护费用高，目前也仅有欧洲一条水泥窑安装了该设备。

高温挥发的汞及其化合物会在除尘过程中被截留在窑灰中，窑灰又被返回到生产当中，进行窑灰脱汞，减少窑内的汞循环累积，也是减少水泥窑协同处置危险废物过程中汞污染排放的有效措施。

另外，保证水泥窑协同处置危险废物过程中汞达标排放，还需要监管部门不定期对水泥窑尾气排放口进行监测。

三、 总结

当前，我国水泥行业正处于转型发展时期，各项环保标准要求大幅提高，而其中水泥窑协同处置废弃物作为危险废物协同处置的主力军，则面临着更严格的要求。保证水泥窑协同处置危险废物过程中汞达标排放可谓困难重重。