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水泥廠回轉(zhuǎn)窯處理有毒性-易燃性-易爆性-腐蝕性環(huán)保新篇章【二】

在同時試燒三種廢物的情況下,各項測試數(shù)據(jù)也都符合國家及上海市排放標準,其中SO2及三苯的含量,因含量太微,無法測到。這也充分說明了處置結(jié)果的徹底。NOx的含量與單獨處置含氟異丙醇時有區(qū)別。單獨處置含氟異丙醇時,工況1的NOx>工況2。而三種廢料同時處置時,工況1的NOx含量小于工況2,這可能與窯的操作情況有關,因為NOx與窯內(nèi)燒成帶溫度關系較大,溫度高NOx含量也高。
同時焚燒三種廢物廢報排放對照表:
 有害物質(zhì)排放量(kg/h)
工況1:SO2--未測到 HC--11.8 NOx--25.9 苯--未測到 甲苯--未測到 二甲苯--未測到 粉塵--6.06
工況2:SO2--未測到 HC--1.69 NOx--28.0 苯--未測到 甲苯--未測到 二甲苯--未測到 粉塵--10.2
排放標準: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)窯處置危險廢物不但不會加大對環(huán)境污染,而且與其它焚燒爐相比,有其特殊優(yōu)點。
    五、對水泥生產(chǎn)和水泥質(zhì)量的影響
    危險廢物中的碳氫有機物在焚燒后生成CO2和H2O,對水泥生產(chǎn)和水泥質(zhì)量沒有影響。對水泥生產(chǎn)和質(zhì)量影響較大的主要是其它化學成份。如K、Na、C1、S、F等,廢料中的水份對水泥回轉(zhuǎn)窯操作也會帶來較大影響。K、Na、C1、F、S都是引起懸浮預熱器結(jié)皮的主要原因,對水泥質(zhì)量也有較大影響。K、Na過高會產(chǎn)生堿骨料反應,所以應在廢料進廠前嚴格控制。但適量的F、S含量在水泥煅燒時可起到礦化作用,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,促進固相反應。
    其反應式為: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CaF2的碳酸鈣分解率對比:
   溫度--700℃ 無CaF2--15% 有CaF2--25%
   溫度--800℃ 無CaF2--30% 有CaF2--60%
   以氟洛氛廢液為例,氟洛氛廢液替代煤9.0%時,生料中氟含量為.0025%,一般生料中氟含量控制在0.5%以內(nèi),所以不會對水泥生產(chǎn)和質(zhì)量帶來影響。這可以從送中國建材設計研究院的試燒對比檢驗報告中看出,焚燒廢液后水泥質(zhì)量非但沒有影響,其28天強度反而提高了5—6Mpa。
  強度對照表:    
    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)的水泥送中國建材科學院測試均符合國家標準。 所以只要控制好進廠廢料中有害成份含量就不會對水泥生產(chǎn)及質(zhì)量引起不利,相反控制適當,其中有些微量元素還有助于水泥質(zhì)量提高。
  廢料中水份對操作肯定會有影響,它可能會引起火焰溫度降低,黑火頭延長。但只要將其控制在一定范圍內(nèi),通過加強操作還是能滿足水泥生產(chǎn)的。美國水泥企業(yè)在焚燒液態(tài)廢物時,要求水份控制在20%以內(nèi),先靈葆雅的氟洛氛廢液所含水份在10%,所以對操作影響不大,通過試燒時觀察,及近二年的實踐證明,氟洛氛廢液噴入量小于1噸/時,火焰形狀變化不大,當噴入量大于1噸/量,黑火頭有延長趨勢。
    六、廢料控制
     水泥窯處置危險廢物是在水泥生產(chǎn)過程中進行的,因此對進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,進水泥窯的廢物必須滿足下列要求:(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)不能對生產(chǎn)設備造成損壞;(4)在處置過程中不能對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)配和預處理條件不完善,我們對目前進廠的廢料提出了如下要求:
1、無放射性
2、無強度腐蝕性
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
  以上條件后三點可根據(jù)廢物量多少及物理形態(tài)作適當調(diào)整,當具備調(diào)配和預處理設施后,可根據(jù)廢物來源情況對這三項指標作修正。
七、工藝流程及設備
  危險廢料的物理形態(tài)可分為二大類,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簡單,廢液由噴射泵噴入窯內(nèi)。通過幾次改進,我公司已具備較為成熟的液態(tài)廢料的處置系統(tǒng)?蛇m用不同性質(zhì)的液態(tài)廢料,在液態(tài)工藝線的設計中應注意以下幾個因素:
(1)在保證安全的前提下,系統(tǒng)應盡可能簡單,減少中間環(huán)節(jié),以便于操作。
(2)在設計時按系統(tǒng)工作壓力提高一個壓力等級設計,安裝時要注意泄漏問題,使操作人員在操作時不接觸廢液。
(3)泵的選型要滿足霧化噴嘴要求。
2、固態(tài)廢物的處置工藝
  我們采用的辦法主要是對一些化學性質(zhì)相對較為穩(wěn)定,并能被粉磨的固態(tài)廢料,通過煤磨,與原煤一起進行烘干,粉磨,然后進入窯內(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,但在處置過程中應注意廢料加入的均勻性。否則會引起煤粉熱值的波動而影響操作。
  對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,我們稱它為WA型窯炮。先用容器將廢料進行包裝(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,考慮到成本問題,以編織袋為主。由于廢料沒有經(jīng)過粉磨及霧化處理,進入窯內(nèi)不會馬上全部燃盡,所以炮彈的落點是非常重要的。炮彈落點應保證炮彈在水泥窯最高溫度區(qū)城內(nèi)有足夠的停留時間,保證其焚毀率達到99.99%。由于整個工作尚處在探索研究中,同時廢料來源有限,所以目前窯炮操作過程為人工操作。
  采用窯炮輸送廢物為間歇進料,其優(yōu)點是對廢物的適應性強,只要用一定規(guī)格的容器將廢物進行包裝后就將將其送入窯內(nèi)處置。缺點是需增加容器成本,并且處理能力較小。
八、結(jié)論
  根據(jù)目前的研究結(jié)果我們認為:
1、水泥窯處置危險廢物,不會對環(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。
2、通過對廢物的控制,不會影響水泥質(zhì)量。
3、目前已初步具備處置各種廢料的技術能力及處置能力。
4、水泥窯處置危險廢物是一種先進、科學、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。
5、要使該技術產(chǎn)業(yè)化,需建立危險廢物調(diào)配廠,將廢物進行調(diào)配和預處理,以滿足水泥生產(chǎn)的需要。
  水泥窯處置危險廢物技術的研究成功,邁出了水泥企業(yè)向環(huán)保企業(yè)轉(zhuǎn)型的一大步,開創(chuàng)了“生態(tài)水泥”的新局面。
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