水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的發(fā)展現(xiàn)狀(課件)

水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的發(fā)展現(xiàn)狀陜西省固體廢物管理中心郝軍亮水泥窯協(xié)同處置的技術(shù)特點(diǎn)適宜協(xié)同處置的廢物種類水泥窯協(xié)同處置的應(yīng)用現(xiàn)狀水泥窯協(xié)同處置在陜西省的應(yīng)用展望主要內(nèi)容2023年1月14日2陜西省固體廢物管理中心前言水泥窯協(xié)同處置固體廢物：指通過高溫焚燒及水泥孰料礦物化高溫?zé)Y(jié)過程實(shí)現(xiàn)固體廢物毒害特性分解、降解、消除、惰性化、穩(wěn)定化或?qū)λ嗌a(chǎn)有用成分再利用等目的的廢物處置技術(shù)手段。2023年1月14日3陜西省固體廢物管理中心前言固體廢物的產(chǎn)生量不斷增加，2010年我國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為24.1億t，其中危險(xiǎn)廢物1586.8萬t；2009年生活垃圾量達(dá)1.5億t；固體廢物特別生活危險(xiǎn)廢物大都含有對人類自身和人類賴以生存的自然環(huán)境以嚴(yán)重影響的有毒有害成分，如何科學(xué)合理地處置、實(shí)現(xiàn)無害化和資源化，是全社會關(guān)注的熱點(diǎn)；目前我國危險(xiǎn)廢物、生活垃圾等的處理處置應(yīng)用較多的是焚燒和填埋技術(shù)。但這兩種技術(shù)在應(yīng)用過程中暴露出越來越多的問題。2023年1月14日4陜西省固體廢物管理中心前言水泥是無機(jī)非金屬材料中用量最大的一種建筑材料，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。2009年，我國水泥產(chǎn)量已經(jīng)突破16.3億t，位居世界第一，約為世界總產(chǎn)量的一半左右然而，水泥產(chǎn)業(yè)是資源能源消耗極大且污染較重的行業(yè)。在人們越來越重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)的今天，水泥產(chǎn)業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的調(diào)整勢在必行。2023年1月14日5陜西省固體廢物管理中心前言產(chǎn)生量大，處理處置難度大使用范圍廣，生產(chǎn)量大，能耗物耗巨大，且污染較重水泥窯協(xié)同處置技術(shù)

危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生現(xiàn)狀水泥生產(chǎn)現(xiàn)狀2023年1月14日6陜西省固體廢物管理中心《巴塞爾公約》中，水泥生產(chǎn)過程中危險(xiǎn)廢物的協(xié)同處理方法已被認(rèn)為是對環(huán)境無害的處理方法，即“最佳可行技術(shù)”。1.水泥窯協(xié)同處置的技術(shù)特點(diǎn)新型干法水泥窯協(xié)同處置的優(yōu)勢1.2水泥窯的類型和技術(shù)特點(diǎn)1.12023年1月14日7陜西省固體廢物管理中心1.1水泥窯的類型和技術(shù)特點(diǎn)按生料制備方法分類按煅燒窯結(jié)構(gòu)分類濕法回轉(zhuǎn)窯濕法長窯半濕法回轉(zhuǎn)窯濕法短窯（帶料漿蒸發(fā)機(jī)的回轉(zhuǎn)窯）濕磨干燒窯半干法回轉(zhuǎn)窯立波爾窯立窯普通立窯機(jī)械立窯干法回轉(zhuǎn)窯干法中空長窯新型干法窯（懸浮預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯）水泥窯的類型2023年1月14日8陜西省固體廢物管理中心新型干法窯：回轉(zhuǎn)窯窯尾配加懸浮預(yù)熱器和預(yù)分解爐的回轉(zhuǎn)窯，代表了當(dāng)代水泥工業(yè)生產(chǎn)水泥的最新技術(shù)。我國應(yīng)用最多的是預(yù)分解爐的新型干法水泥窯，其特點(diǎn)：熱耗低。先進(jìn)預(yù)分解窯千克熟料熱耗已達(dá)3000kJ以下；單機(jī)生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)規(guī)模大。有利于低質(zhì)燃料的利用。窯襯壽命長，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。NOx生成量少，環(huán)境污染小。對含堿、氯、硫等有害成分的原料和燃料適應(yīng)性強(qiáng)。1.1水泥窯的類型和技術(shù)特點(diǎn)2023年1月14日9陜西省固體廢物管理中心水泥生產(chǎn)的優(yōu)勢：熱耗低，生產(chǎn)效率高，單機(jī)生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)規(guī)模大；窯內(nèi)熱負(fù)荷小，窯襯壽命長，窯運(yùn)轉(zhuǎn)率高。廢物協(xié)同處置的優(yōu)勢：廢物投料點(diǎn)多，廢物適應(yīng)性強(qiáng)；氣固混合充分，堿性物料充分吸收廢氣中有害成分，廢氣處理性能好；NOx生成量少，環(huán)境污染小。技術(shù)優(yōu)勢：廢物處置溫度高，停留時(shí)間長；燃燒過程充分，焚燒狀態(tài)易于穩(wěn)定；堿性環(huán)境氛圍抑制酸性物質(zhì)排放，廢氣處理性能好；固化廢物中重金屬離子，無廢渣排放；廢物投料點(diǎn)多，廢物適應(yīng)性強(qiáng)經(jīng)濟(jì)和社會優(yōu)勢：利用現(xiàn)有設(shè)置，建設(shè)投資小，節(jié)省新建焚燒爐的巨大投資；減少全社會的廢氣排放，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)與專用焚燒爐相比1.2新型干法水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的優(yōu)勢與其他窯型相比2023年1月14日10陜西省固體廢物管理中心2.適宜協(xié)同處置的廢物種類替代燃料2.2替代原料2.1廢物處置2.32023年1月14日11陜西省固體廢物管理中心2.適宜協(xié)同處置的廢物種類

水泥生產(chǎn)原料

石灰質(zhì)原料（提供CaO）

粘土質(zhì)原料（提供SiO2、Al2O3、Fe2O3）校正原料水泥生產(chǎn)燃料固體燃料（煤）液體燃料（柴油…）2023年1月14日12陜西省固體廢物管理中心2.1替代原料替代石灰質(zhì)原料替代粘土質(zhì)原料替代校正原料電石渣、氯堿法堿渣、石灰石屑、碳酸法糖濾泥、造紙廠白泥，飲水廠污泥、肥料廠污泥、高爐礦渣、鋼渣、磷…粉煤灰、爐渣、煤矸石、赤泥、石灰碳化煤、球灰渣、金礦尾砂、增鈣渣、金屬尾礦、催化劑粉末、城市垃圾焚燒底灰…替代鐵質(zhì)校正原料：低品味鐵礦石、煉鐵廠尾礦、硫鐵礦渣、鉛礦渣、銅礦渣、鋼渣替代硅質(zhì)校正原料：碎磚瓦、鑄模砂、谷殼焚燒灰替代礦化劑：銅鋅尾礦、磷石膏、磷渣、電廠脫硫石膏、鹽田石膏、檸檬酸渣、含鋅廢渣、銅礦渣、鉛礦渣……2023年1月14日13陜西省固體廢物管理中心2.2替代燃料固態(tài)替代燃料液態(tài)替代燃料廢輪胎、廢橡膠、廢塑料、廢皮革、石油焦、油污泥、頁巖和油頁巖飛灰、農(nóng)業(yè)和有機(jī)廢物…醇類、酯類、廢化學(xué)藥品和試劑、廢棄農(nóng)藥、廢溶劑類、廢油、膠粘劑及膠、油墨、廢油漆…理論上含一定熱值的廢物均可作水泥生產(chǎn)燃料。目前，利用可燃性廢物作為水泥生產(chǎn)替代燃料已經(jīng)成為水泥窯協(xié)同處置固體廢物的重要趨勢。2023年1月14日14陜西省固體廢物管理中心2.3廢物處置以實(shí)現(xiàn)廢物最終處置為目的：某些熱值較低，且灰分中也基本不含有與生產(chǎn)原料相似化學(xué)成分的廢物也可以在水泥窯中協(xié)同處置。一般作為一種應(yīng)急處理措施，或針對該種廢物沒有其他更合適的處理方法時(shí)才采用的處理措施。包括不可燃廢棄廢化學(xué)藥品和試劑，如廢酸堿等，不可燃廢棄農(nóng)藥、廢乳化液等。2023年1月14日15陜西省固體廢物管理中心3.水泥窯協(xié)同處置技術(shù)現(xiàn)狀3.2國外水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀3.1我國水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀2023年1月14日16陜西省固體廢物管理中心3.1國外水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀七十年代國外開始研究利用可燃性固體廢物作為替代燃料用于水泥生產(chǎn)1974年在加拿大的Lawrence水泥廠進(jìn)行了將聚氯苯基的化工肥料作為替代燃料用于水泥生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)1994年美國共37家水泥廠用危險(xiǎn)廢物作為替代燃料，處理了近300萬t危險(xiǎn)廢物20世紀(jì)8、90年代，日本水泥工業(yè)已從其它產(chǎn)業(yè)接受大量廢棄物和副產(chǎn)品美國水泥廠一年焚燒的工業(yè)危險(xiǎn)廢物是焚燒爐處理的4倍之多，全美國液態(tài)危險(xiǎn)廢物的90%在水泥窯進(jìn)行焚燒處理2000年后，挪威協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的水泥廠覆蓋率為100%2001年，日本水泥廠的廢物利用量已達(dá)到355kg/t水泥2003年，歐洲共250多個(gè)水泥廠參與協(xié)同處置固體廢物業(yè)務(wù)起步階段發(fā)展階段廣泛應(yīng)用八九十年代2000年以后2023年1月14日17陜西省固體廢物管理中心3.1國外水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀國家或地區(qū)百分比%國家或地區(qū)百分比%荷蘭83匈牙利30比利時(shí)55.6瑞典29德國49.9盧森堡25瑞士47.8美國25澳大利亞47意大利23.3捷克45.3英國13.8挪威45日本10法國34.1加拿大7截止2005年，國外水泥生產(chǎn)使用固體廢物替代燃料的比例2023年1月14日18陜西省固體廢物管理中心3.2國內(nèi)水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀在我國，水泥廠主要利用常規(guī)的一般工業(yè)廢物（如電廠粉煤灰、煙氣脫硫石膏、磷石膏、煤矸石、鋼渣等），其余工業(yè)（危險(xiǎn)）廢物、生活垃圾的協(xié)同處置仍處于起步階段。我國利用水泥窯協(xié)同處置固體廢物的實(shí)踐：上世紀(jì)90年代，上海萬安水泥廠在國內(nèi)首創(chuàng)水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的實(shí)踐；北京水泥廠1995年開始水泥窯處置危險(xiǎn)廢物的試燒實(shí)踐，研發(fā)了全國第一條協(xié)同處置工業(yè)（危險(xiǎn)）廢物的環(huán)保示范線，如今已開展不間斷的大規(guī)模共處置業(yè)務(wù)，其中危險(xiǎn)廢物年處置量已達(dá)10萬噸；2008年，海螺水泥廠在銅陵市建設(shè)世界首條利用新型干法窯和氣化爐相結(jié)合處理城市生活垃圾示范項(xiàng)目；武漢華新水泥廠承擔(dān)了國內(nèi)首次利用水泥窯協(xié)同處置農(nóng)藥廢棄物的示范項(xiàng)目，2007~2009年對湖北省收繳的含甲胺磷、對硫磷等5種高毒農(nóng)藥廢物在內(nèi)的約1650余噸固體廢物進(jìn)行協(xié)同處理；2009年，越堡水泥廠啟動污泥處置項(xiàng)目，利用水泥窯的廢氣余熱烘干污泥，干化后進(jìn)入水泥窯焚燒處理。每天可處理含水率80%的污泥600噸，可消納廣州市50%以上的污泥。2023年1月14日19陜西省固體廢物管理中心與發(fā)達(dá)國家相比，我國水泥窯協(xié)同處置固體廢物存在的問題：技術(shù)落后，起步較晚。發(fā)達(dá)國家從70年代初開始研究，80年代逐漸推廣，至今在技術(shù)上已完全成熟廣泛應(yīng)用。而我國直到90年代初才在少數(shù)水泥企業(yè)研究試驗(yàn)，關(guān)鍵技術(shù)和裝備基本空白，產(chǎn)業(yè)總體尚處于實(shí)驗(yàn)性階段。社會化、專業(yè)化、市場化運(yùn)作方面尚未啟動。在發(fā)達(dá)國家已形成較完善的社會分工和專業(yè)化運(yùn)作體系：有專門的廢物運(yùn)輸公司和預(yù)處理公司，形成從廢物產(chǎn)生、運(yùn)輸、儲存、預(yù)處理直至水泥廠焚燒，完全市場化的廢物處置鏈。在我國，廢物基本上自尋、自運(yùn)、自貯和自行預(yù)處理，加之起步晚，致使在社會化、專業(yè)化和市場化運(yùn)作方面尚未真正啟動。法規(guī)和政策等宏觀方面亟待完善。發(fā)達(dá)國家通過立法和政策引導(dǎo)，為推動、規(guī)范和理順廢物流和資金流的形成，為保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)廢物利用和實(shí)現(xiàn)社會化、專業(yè)化、市場化運(yùn)作，創(chuàng)造了較完善的宏觀環(huán)境。但我國法規(guī)不完善、政策引導(dǎo)力不足，致使買賣廢物所形成的資金流與發(fā)達(dá)國家呈逆向關(guān)系——誰處置廢物，誰就得向廢物擁有者購買。這是比技術(shù)開發(fā)難度更大、更艱巨的社會經(jīng)濟(jì)問題，也是當(dāng)前我國與發(fā)達(dá)國家差距最大之所在。2023年1月14日20陜西省固體廢物管理中心4.水泥窯協(xié)同處置在陜西省的應(yīng)用展望固體廢物產(chǎn)生量大。2010年，陜西省共產(chǎn)生工業(yè)固體廢物6313.6萬噸，比2005年增加了37.6%；其中，危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量為25.5萬噸，是2005年產(chǎn)生量的6.1倍；生活垃圾產(chǎn)生量695萬噸。處置率低，二次污染嚴(yán)重。工業(yè)固體廢物和危險(xiǎn)廢物綜合利用、處置率較低，低于全國平均水平。安全處置的生活垃圾中，95%以上采用填埋法處理，即占用土地資源，又造成填埋氣、滲濾液等二次污染。2023年1月14日21陜西省固體廢物管理中心4.水泥窯協(xié)同處置在陜西省的應(yīng)用展望水泥企業(yè)數(shù)量多，產(chǎn)量高。2010年，陜西省共有119家規(guī)模以上水泥生產(chǎn)企業(yè)，全年共完成水泥產(chǎn)量6430.63萬噸，同比增長27.3%，水泥熟料全年共生產(chǎn)4302.33萬噸，同比增長21.5%，銅川、咸陽、寶雞三市水泥產(chǎn)量超過1000萬噸。代表先進(jìn)技術(shù)的新型干法窯比例大。帶預(yù)分解爐的新型干法水泥窯熟料產(chǎn)量為3788.84萬噸，占水泥熟料總產(chǎn)量的88.06%。2023年1月14日22陜西省固體廢物管理中心4.水泥窯協(xié)同處置在陜西省的應(yīng)用展望陜西省固體廢物產(chǎn)生量大我省固體廢物管理原則——實(shí)現(xiàn)固體廢物“無害化、減量化、資源化”陜西省是水泥生產(chǎn)大省，水泥企業(yè)多，產(chǎn)能巨大水泥行業(yè)能耗、物耗大，污染較重，在科學(xué)發(fā)展觀