水泥回轉(zhuǎn)窯處置危險(xiǎn)廢物技術(shù)研究（2）

　　在同時(shí)試燒三種廢物的情況下，各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)也都符合國(guó)家及上海市排放標(biāo)準(zhǔn)，其中SO2及三苯的含量，因含量太微，無(wú)法測(cè)到。這也充分說(shuō)明了處置結(jié)果的徹底。NOx的含量與單獨(dú)處置含氟異丙醇時(shí)有區(qū)別。單獨(dú)處置含氟異丙醇時(shí)，工況1的NOx＞工況2。而三種廢料同時(shí)處置時(shí)，工況1的NOx含量小于工況2，這可能與窯的操作情況有關(guān)，因?yàn)镹Ox與窯內(nèi)燒成帶溫度關(guān)系較大，溫度高NOx含量也高。
同時(shí)焚燒三種廢物廢報(bào)排放對(duì)照表：
　有害物質(zhì)排放量（kg/h）
工況1:SO2--未測(cè)到 HC--11.8 NOx--25.9 苯--未測(cè)到 甲苯--未測(cè)到 二甲苯--未測(cè)到 粉塵--6.06
工況2:SO2--未測(cè)到 HC--1.69 NOx--28.0 苯--未測(cè)到 甲苯--未測(cè)到 二甲苯--未測(cè)到 粉塵--10.2
排放標(biāo)準(zhǔn):SO2--110 HC--10 NOx--31 苯--5.6 甲苯--30 二甲苯--10 粉塵--100
　　所以利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置危險(xiǎn)廢物不但不會(huì)加大對(duì)環(huán)境污染，而且與其它焚燒爐相比，有其特殊優(yōu)點(diǎn)。
    五、對(duì)水泥生產(chǎn)和水泥質(zhì)量的影響
    危險(xiǎn)廢物中的碳?xì)溆袡C(jī)物在焚燒后生成CO2和H2O，對(duì)水泥生產(chǎn)和水泥質(zhì)量沒(méi)有影響。對(duì)水泥生產(chǎn)和質(zhì)量影響較大的主要是其它化學(xué)成份。如K、Na、C1、S、F等，廢料中的水份對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯操作也會(huì)帶來(lái)較大影響。K、Na、C1、F、S都是引起懸浮預(yù)熱器結(jié)皮的主要原因，對(duì)水泥質(zhì)量也有較大影響。K、Na過(guò)高會(huì)產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，所以應(yīng)在廢料進(jìn)廠前嚴(yán)格控制。但適量的F、S含量在水泥煅燒時(shí)可起到礦化作用，氟離子和水泥原料中石灰石生成CaF2，CaF2可以加快碳酸鈣分解，破壞SiO2的晶格，促進(jìn)固相反應(yīng)。
    其反應(yīng)式為：CaF2+H2O----CaO+2HF 
               4HF+SiO2-----SiF2+2H2O
             2HF+CaCO3-----CaF2+H2O+CO2
    下表是不同溫度下，生料中有無(wú)CaF2的碳酸鈣分解率對(duì)比：
   溫度--700℃ 無(wú)CaF2--15% 有CaF2--25%
   溫度--800℃ 無(wú)CaF2--30% 有CaF2--60%
 　 以氟洛氛廢液為例，氟洛氛廢液替代煤9.0%時(shí)，生料中氟含量為.0025%，一般生料中氟含量控制在0.5%以?xún)?nèi)，所以不會(huì)對(duì)水泥生產(chǎn)和質(zhì)量帶來(lái)影響。這可以從送中國(guó)建材設(shè)計(jì)研究院的試燒對(duì)比檢驗(yàn)報(bào)告中看出，焚燒廢液后水泥質(zhì)量非但沒(méi)有影響，其28天強(qiáng)度反而提高了5—6Mpa。
  強(qiáng)度對(duì)照表：    
    工況1:經(jīng)重3.16比表面積（m/kg）295安定性（沸煮）合格28天抗壓強(qiáng)度(mpa)58.1
    工況2:經(jīng)重3.17比表面積（m/kg）297安定性（沸煮）合格28天抗壓強(qiáng)度(mpa)64.3
　　我廠98年99年二年中用焚燒廢物所生產(chǎn)的水泥送中國(guó)建材科學(xué)院測(cè)試均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?！∷灾灰刂坪眠M(jìn)廠廢料中有害成份含量就不會(huì)對(duì)水泥生產(chǎn)及質(zhì)量引起不利，相反控制適當(dāng)，其中有些微量元素還有助于水泥質(zhì)量提高。
　　廢料中水份對(duì)操作肯定會(huì)有影響，它可能會(huì)引起火焰溫度降低，黑火頭延長(zhǎng)。但只要將其控制在一定范圍內(nèi)，通過(guò)加強(qiáng)操作還是能滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)的。美國(guó)水泥企業(yè)在焚燒液態(tài)廢物時(shí)，要求水份控制在20%以?xún)?nèi)，先靈葆雅的氟洛氛廢液所含水份在10%，所以對(duì)操作影響不大，通過(guò)試燒時(shí)觀察，及近二年的實(shí)踐證明，氟洛氛廢液噴入量小于1噸/時(shí)，火焰形狀變化不大，當(dāng)噴入量大于1噸/量，黑火頭有延長(zhǎng)趨勢(shì)。
    六、廢料控制
     水泥窯處置危險(xiǎn)廢物是在水泥生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行的，因此對(duì)進(jìn)水泥窯處置的廢物是有選樣性的。并不是所有廢物都能在水泥窯處理，進(jìn)水泥窯的廢物必須滿(mǎn)足下列要求：（1）不能影響水泥窯正常生產(chǎn)；（2）不能影響水泥產(chǎn)品質(zhì)量；（3）不能對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成損壞；（4）在處置過(guò)程中不能對(duì)操作工人健康造成危害及影響廠區(qū)環(huán)境。
    由于目前廢物的調(diào)配和預(yù)處理?xiàng)l件不完善，我們對(duì)目前進(jìn)廠的廢料提出了如下要求：
1、無(wú)放射性
2、無(wú)強(qiáng)度腐蝕性
3、重金屬含量＜3000ppm
4、水份＜20%
5、含氯量＜3% 含堿量＜4% 含硫量＜2%
6、作為燃料熱值≥4000kal/kg
　　以上條件后三點(diǎn)可根據(jù)廢物量多少及物理形態(tài)作適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)具備調(diào)配和預(yù)處理設(shè)施后，可根據(jù)廢物來(lái)源情況對(duì)這三項(xiàng)指標(biāo)作修正。
七、工藝流程及設(shè)備
　　危險(xiǎn)廢料的物理形態(tài)可分為二大類(lèi)，可泵送型（液態(tài)）和非泵送型（固態(tài)和半固態(tài)）。
1、液態(tài)廢物的處置工藝
　　液態(tài)廢物的處置工藝方案相對(duì)簡(jiǎn)單，廢液由噴射泵噴入窯內(nèi)。通過(guò)幾次改進(jìn)，我公司已具備較為成熟的液態(tài)廢料的處置系統(tǒng)。可適用不同性質(zhì)的液態(tài)廢料，在液態(tài)工藝線(xiàn)的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)因素：
（1）在保證安全的前提下，系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，減少中間環(huán)節(jié)，以便于操作。
（2）在設(shè)計(jì)時(shí)按系統(tǒng)工作壓力提高一個(gè)壓力等級(jí)設(shè)計(jì)，安裝時(shí)要注意泄漏問(wèn)題，使操作人員在操作時(shí)不接觸廢液。
（3）泵的選型要滿(mǎn)足霧化噴嘴要求。
2、固態(tài)廢物的處置工藝
　　我們采用的辦法主要是對(duì)一些化學(xué)性質(zhì)相對(duì)較為穩(wěn)定，并能被粉磨的固態(tài)廢料，通過(guò)煤磨，與原煤一起進(jìn)行烘干，粉磨，然后進(jìn)入窯內(nèi)焚燒。采用此方法，我們?yōu)榘退狗蛉玖象w公司處理了400噸廢染料，較為成功，但在處置過(guò)程中應(yīng)注意廢料加入的均勻性。否則會(huì)引起煤粉熱值的波動(dòng)而影響操作。
　　對(duì)于其它一些利用以上辦法不能處理的廢料，我們自行研制了一種廢料輸送裝置，我們稱(chēng)它為WA型窯炮。先用容器將廢料進(jìn)行包裝（炮彈）然后裝入窯炮，利用壓縮空氣將炮彈送入窯內(nèi)。目前采用的容器主要為塑料瓶和編織袋，考慮到成本問(wèn)題，以編織袋為主。由于廢料沒(méi)有經(jīng)過(guò)粉磨及霧化處理，進(jìn)入窯內(nèi)不會(huì)馬上全部燃盡，所以炮彈的落點(diǎn)是非常重要的。炮彈落點(diǎn)應(yīng)保證炮彈在水泥窯最高溫度區(qū)城內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，保證其焚毀率達(dá)到99.99%。由于整個(gè)工作尚處在探索研究中，同時(shí)廢料來(lái)源有限，所以目前窯炮操作過(guò)程為人工操作。
　　采用窯炮輸送廢物為間歇進(jìn)料，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)廢物的適應(yīng)性強(qiáng)，只要用一定規(guī)格的容器將廢物進(jìn)行包裝后就將將其送入窯內(nèi)處置。缺點(diǎn)是需增加容器成本，并且處理能力較小。
八、結(jié)論
　　根據(jù)目前的研究結(jié)果我們認(rèn)為：
1、水泥窯處置危險(xiǎn)廢物，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，而且還具有其他焚燒爐所不具備的優(yōu)點(diǎn)。
2、通過(guò)對(duì)廢物的控制，不會(huì)影響水泥質(zhì)量。
3、目前已初步具備處置各種廢料的技術(shù)能力及處置能力。
4、水泥窯處置危險(xiǎn)廢物是一種先進(jìn)、科學(xué)、合理的處置方法，具有處理量大，結(jié)果徹底，投資少的優(yōu)點(diǎn)。
5、要使該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，需建立危險(xiǎn)廢物調(diào)配廠，將廢物進(jìn)行調(diào)配和預(yù)處理，以滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)的需要。
　　水泥窯處置危險(xiǎn)廢物技術(shù)的研究成功，邁出了水泥企業(yè)向環(huán)保企業(yè)轉(zhuǎn)型的一大步，開(kāi)創(chuàng)了“生態(tài)水泥”的新局面。