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浅谈水泥窑协同危废回收处置利用行业发展
- 2019-08-05-

        在上世纪70年代,西方水泥厂就开始尝试可燃性废物作为替代燃料研究和协同处置固废实践,美国、欧洲、日本等利用水泥窑处置危险废物也已经有40多年的经验, 2005年德国有80%以上的水泥厂都开展了废物协同处置业务。在我国,2006年发布了《水泥工业产业发展政策》,开始鼓励水泥厂作为固废处理综合利用企业;2013年发布的《循环经济发展战略及近期行动计划》才明确提出推进水泥窑协同资源化处理废弃物;截至到2018年,我国已取得危废经营许可证的水泥窑协同处置项目60个,规模约368万吨/年。虽然起步较晚,但是通过借鉴国外的经验,加上政府的重视,我国水泥窑协同处置危废的发展已经进入快车道。

        整个行业来看,目前国内有水泥窑1700余条,乐观估计符合危废处置选址条件等影响规定的水泥生产线约300条左右,保守估计约200条左右。目前,已取证项目60个,在批及再建项目约60个,整个水泥行业仍处于协同处置危废发展高峰期。2017-2018年,我国水泥窑协同处置危废项目分别新增19个与26个,新增规模分别为104万吨/年和166万吨/年,产能进入加速释放期。简单预估,未来若整个水泥行业的危废处置能力全部释放,年处置危废能力将达到1200-1800万吨/年。

        现在,危废处理资源化利用***为热门的方式是焚烧处置。2018年,我国焚烧类危险废物处置合计产能634万吨/年,其中传统焚烧工艺占比55%,水泥窑协同处置占比45%。那么,我们来探讨下优势和不足的地方。

        优势方面:

        一是投资少,周期短。水泥窑协同处置单位投资额仅为新建、扩建专业焚烧炉的1/3左右,依托于水泥厂已有设备,投资运行费用低;同时,在审批手续和项目落地建设改造方面,与传统焚烧炉工艺相比,水泥窑技术改造、设备安装施工等方面建设周期较焚烧炉缩短一半以上。

        二是资源化利用充分。反应机理上,水泥窑系统焚烧与传统焚烧炉一样,都属于高温热化学反应技术,即在高温条件下,使有机物氧化分解成小分子,***后变成CO2、H2O等无机物,不同的是其窑内的反应环境,相较于传统焚烧炉,水泥窑内温度高,热容量大,工况稳定,停留时间长,更易形成稳定的氧化环境,使危废得到均匀、稳定的燃烧,通过性能测试结果,有机标识物的焚毁率(DRE)不小于99.999%。

        三是综合环境效益好。城市生活垃圾焚烧过程中产生的主要污染物包括废烟气、二噁英、重金属等,这点在焚烧炉和回转炉中是类似的,其中***主要且危害严重的是二噁英和重金属的污染。二噁英是世界上毒性***强的化合物,无色、无味,沸点与熔点较高,  熔点302-305℃,500℃

        开始分解,850℃以上高温下停留超2s,即可分解 99.99%,而重金属难降解且生物富集性强,致癌致畸形严重。水泥窑内高温对废物中的有机有害物质进行焚毁,绝大部分重金属元素可以固化在水泥熟料中,不需要二次处置。水泥窑中的碱性环境吸收焚烧气体中大量的SO2、HCL、HF等酸性气体,无机成分进入熟料,废气通过水泥窑原配的完善强大的尾气处理系统处理后达标排放。

        水泥窑协同处置技术工艺路线方面,目前普遍的危险废物处置工艺为“三态独立处置工艺”和SMP混合处置工艺系统,飞灰协同处置领域主要采用水洗、干法除氯两种工艺,污染土处置主要采用热脱附技术路线。同时各个水泥集团也在市政垃圾协同处置领域采用了多种各自特色的处置工艺技术等。

          不足的方面:

        一是对危废预处理要求较高。对于不满足入水泥窑要求的入厂废物,必须通过破碎、分选、中和、干燥、配伍、混合等进行预处理,使废物转变为理化性质均匀,保证水泥窑运行工况连续稳定的入窑物,目前各家专业协同处置环保公司和处置单位都在探索和开发各自有针对性的预处理工艺。

        二是为防止对水泥质量产生影响,对废物中重金属含量以及有害元素含量有限量要求。对危废投放量、投放速度也有***要求。相比焚烧炉处理危废种类范围略有减少。

        三是受水泥厂生产运行影响,当停窑或维修检修时,危废处理也将停止进行。

        四是新开展的很多协同处置水泥企业“专业和复合型”的人才十分短缺。因为水泥窑协同处置既要懂得危险废物处置行业法律法规、危险废物各种危险特性和运营全环节的安全处置要求,还要统筹兼顾和指导减少对水泥窑热工平衡的干扰、熟料质量的稳定和窑尾大气排放的达标影响等,无专业人才的新建协同处置水泥企业,起步为艰和摸着石头过河,在规范化和安全运营方面存在一定风险。

        随着人们对危废协同处置的聚焦关注、资源投入,水泥窑协同处置固体废物领域也将出现处置量更大、对水泥生产干扰更小、处置种类范围更宽的新技术工艺路线,另外水泥窑协同处置技术和装备也在不断发展,尤其是预处理设施和装备朝着自动化和个性化方向发展;虽然水泥窑协同处置危废将是未来主力军但不能完全取代传统危废焚烧项目,水泥窑协同处置危废是在保证水泥产品质量及人员设备环境安全的前提下,协同处置适合处置的危废,与传统危废焚烧项目应是互相补充配合的;水泥窑协同处置企业在将来发展的道路上会与传统和专业处置废物企业存在和伴随“区域内相互竞争和相互整合”的过程。