水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的發(fā)展現(xiàn)狀

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(lèi)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2024年9月10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(guò)高溫焚燒及水泥孰料礦物化高溫?zé)Y(jié)過(guò)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。2024年9月10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(guó)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(wàn)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(duì)人類(lèi)自身和人類(lèi)賴(lài)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(wú)害化和資源化，是全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)；目前我國(guó)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(guò)程中暴露出越來(lái)越多的問(wèn)題。2024年9月10日4陜西省固體廢物管理中心前言水泥是無(wú)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(chēng)。2009年，我國(guó)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?cè)絹?lái)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(shì)在必行。2024年9月10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2024年9月10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(guò)程中危險(xiǎn)廢物的協(xié)同處理方法已被認(rèn)為是對(duì)環(huán)境無(wú)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(shì)1.2水泥窯的類(lèi)型和技術(shù)特點(diǎn)1.12024年9月10日7陜西省固體廢物管理中心1.1水泥窯的類(lèi)型和技術(shù)特點(diǎn)按生料制備方法分類(lèi)按煅燒窯結(jié)構(gòu)分類(lèi)濕法回轉(zhuǎn)窯濕法長(zhǎng)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(zhǎng)窯新型干法窯（懸浮預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯）水泥窯的類(lèi)型2024年9月10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(guó)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(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。NOx生成量少，環(huán)境污染小。對(duì)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(lèi)型和技術(shù)特點(diǎn)2024年9月10日9陜西省固體廢物管理中心水泥生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)：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(zhǎng)，窯運(yùn)轉(zhuǎn)率高。廢物協(xié)同處置的優(yōu)勢(shì)：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(shì)：廢物處置溫度高，停留時(shí)間長(zhǎng)；燃燒過(guò)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(wú)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(huì)優(yōu)勢(shì)：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(huì)的廢氣排放，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)與專(zhuān)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(shì)與其他窯型相比2024年9月10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(lèi)替代燃料2.2替代原料2.1廢物處置2.32024年9月10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(lèi)

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…）2024年9月10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……2024年9月10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(yè)巖和油頁(yè)巖飛灰、農(nóng)業(yè)和有機(jī)廢物…醇類(lèi)、酯類(lèi)、廢化學(xué)藥品和試劑、廢棄農(nóng)藥、廢溶劑類(lèi)、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(shì)。2024年9月10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(duì)該種廢物沒(méi)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。2024年9月10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(guó)外水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀3.1我國(guó)水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀2024年9月10日16陜西省固體廢物管理中心3.1國(guó)外水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀七十年代國(guó)外開(kāi)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(guó)共37家水泥廠用危險(xiǎn)廢物作為替代燃料，處理了近300萬(wàn)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(guó)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(guó)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2024年9月10日17陜西省固體廢物管理中心3.1國(guó)外水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)家或地區(qū)百分比%國(guó)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(guó)49.9盧森堡25瑞士47.8美國(guó)25澳大利亞47意大利23.3捷克45.3英國(guó)13.8挪威45日本10法國(guó)34.1加拿大7截止2005年，國(guó)外水泥生產(chǎn)使用固體廢物替代燃料的比例2024年9月10日18陜西省固體廢物管理中心3.2國(guó)內(nèi)水泥窯協(xié)同處置廢物發(fā)展現(xiàn)狀在我國(guó)，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(guó)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(wàn)安水泥廠在國(guó)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(kāi)始水泥窯處置危險(xiǎn)廢物的試燒實(shí)踐，研發(fā)了全國(guó)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(kāi)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(wàn)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(guó)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(duì)湖北省收繳的含甲胺磷、對(duì)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(dòng)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。2024年9月10日19陜西省固體廢物管理中心與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)水泥窯協(xié)同處置固體廢物存在的問(wèn)題：技術(shù)落后，起步較晚。發(fā)達(dá)國(guó)家從70年代初開(kāi)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(guó)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(huì)化、專(zhuān)業(yè)化、市場(chǎng)化運(yùn)作方面尚未啟動(dòng)。在發(fā)達(dá)國(guó)家已形成較完善的社會(huì)分工和專(zhuān)業(yè)化運(yùn)作體系：有專(zhuān)門(mén)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(chǔ)存、預(yù)處理直至水泥廠焚燒，完全市場(chǎng)化的廢物處置鏈。在我國(guó)，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(huì)化、專(zhuān)業(yè)化和市場(chǎng)化運(yùn)作方面尚未真正啟動(dòng)。法規(guī)和政策等宏觀方面亟待完善。發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)立法和政策引導(dǎo)，為推動(dòng)、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(huì)化、專(zhuān)業(yè)化、市場(chǎng)化運(yùn)作，創(chuàng)造了較完善的宏觀環(huán)境。但我國(guó)法規(guī)不完善、政策引導(dǎo)力不足，致使買(mǎi)賣(mài)廢物所形成的資金流與發(fā)達(dá)國(guó)家呈逆向關(guān)系——誰(shuí)處置廢物，誰(shuí)就得向廢物擁有者購(gòu)買(mǎi)。這是比技術(shù)開(kāi)發(fā)難度更大、更艱巨的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，也是當(dāng)前我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家差距最大之所在。2024年9月10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(wàn)噸，比2005年增加了37.6%；其中，危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量為25.5萬(wàn)噸，是2005年產(chǎn)生量的6.1倍；生活垃圾產(chǎn)生量695萬(wàn)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(guó)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。2024年9月10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(wàn)噸，同比增長(zhǎng)27.3%，水泥熟料全年共生產(chǎn)4302.33萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)21.5%，銅川、咸陽(yáng)、寶雞三市水泥產(chǎn)量超過(guò)1000萬(wàn)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(wàn)噸，占水泥熟料總產(chǎn)量的88.06%。2024年9月10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(wú)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)展觀的要求