危险废物综合利用 课件.ppt

危险废物综合利用及污染控制,1,主要内容,一、我国危险废物综合利用的现状二、危险废物综合利用的技术分类三、危险废物综合利用污染控制的原则与要求四、典型技术案例：水泥窑共处置,2,危险废物产生的行业特点,2010年我国危险废物产生的行业特点,3,危险废物产生的地区特点,2011年我国危险废物产生的地区分布,2011年，广西危险废物产生量为22.94万吨。,4,危险废物产生及处理处置情况,2011年，全国危险废物产生量3431.22万吨，综合利用量1773.05万吨，处置量916.48万吨，贮存量823.54万吨,5,主要城市危险废物产生及综合利用情况,2011年主要城市危险废物的产生和综合利用情况,2011年，南宁市危险废物产生量、综合利用量、处置量分别为1700吨、1400吨和300吨。,6,广西危险废物产生、处置利用情况,2012年，南宁、柳州、桂林、梧州、北海、钦州、玉林、贵港、防城港等9个大中城市工业危险废物年产生量427738 吨，其中处置量141546 吨，综合利用量273123吨，贮存量13345吨，排放量0吨。,7,广西危险废物经营许可证颁发情况（截止2013年8月）,8,主要内容,一、我国危险废物综合利用的现状二、危险废物综合利用的技术分类三、危险废物综合利用污染控制的主要原则四、典型技术案例：水泥窑共处置,9,危险废物利用与处置方式,10,危险废物利用与处置的技术选择,11,资源再生 材料再生 能源再生 土地还原 最终处置 有机物分解（焚烧，返回碳循环） 填埋（有限贮存）,危险废物利用与处置方式,12,危险废物综合利用的技术分类,综合利用方式：能源利用、建材利用、土地还原、制新型材料、生产化工/矿产原料综合利用技术可以分为能源替代技术、物理与化学处理技术、物质分离与回收技术、材料回收技术、土地还原技术等类型。,13,危险废物综合利用的技术分类,能源替代技术主要包括：焚烧、热解、气化等工艺单元。物理与化学处理技术主要包括：清洗、破碎、压缩、浓缩脱水、干燥、分离、分选、中和、絮凝、沉淀、氧化还原、蒸发、厌氧消化、热解、高温熔融等工艺单元。物质分离与回收技术主要包括：活性炭吸附、蒸馏、电解、水解、离子交换、萃取、膜分离、气提、薄膜蒸发、冷冻结晶、火法冶金等工艺单元。材料回收与土地还原技术则主要包括：建材利用、土地利用、生产化工/矿产原料等。,14,15,固体废物综合利用技术,23种典型固体废物：煤矸石、尾矿、粉煤灰、锅炉渣、高炉渣等4种类型再生利用方式：建材利用、土地还原、制新型材料、生产化工/矿产原料28种再生利用单元工艺：破碎、压缩、粉磨、脱水、干燥、分离、分选等,16,固体废物建材利用技术,17,固体废物土地利用技术,18,固体废物生产新型材料技术,19,固体废物生产化工/矿产原料技术,危险废物综合利用的典型单元技术,20,典型单元工艺清洗、干燥、破碎、分选、中和、絮凝沉淀、氧化还原、结晶、烧结、热解、蒸馏、吸附、生物处理等等。,危险废物废溶剂,21,主要包括吸附、吸收、冷凝、分离和提纯等,危险废物废矿物油,22,废油再生工艺可分为三类： 第一类叫再净化（Reclamation），相当于简单再生工艺，包括沉降、离心、过滤、絮凝这些处理步骤，可一个或几个步骤联用，主要除去废油中的水、一般悬浊杂质和以胶态稳定分散的机械杂质。 第二类叫再精制（Reprocessing），是在前一步的基础上再进行化学精制和吸附精制，可以再生得到金属加工液、非苛刻条件下使用的润滑油、脱模油、清洁燃料、清洁道路油等。第三类叫再炼制（Refining），是包括蒸馏在内的再生过程，如蒸馏加氢，可以生产符合天然油基本质量要求的再生基础油，调制各种低、中、高档油品，质量与从天然油中生产的油品相似。,主要内容,一、我国危险废物综合利用的现状二、危险废物综合利用的技术分类三、危险废物综合利用污染控制的原则与要求四、典型技术案例：水泥窑共处置,23,全过程控制源控制风险控制,危险废物污染控制的特点,24,总体原则,危险废物综合利用应遵循综合治理、循环利用、环境安全优先的原则。危险废物综合利用应在保证全过程环境安全的前提下实现危险废物最大程度的资源化、无害化、减量化。危险废物综合利用技术应符合国家相关产业技术政策；若没有相关的产业技术政策，参考危险废物综合利用技术的生命周期评价结果进行技术选择。危险废物综合利用工程的设计、施工、验收、运行应遵守国家现行的有关法律、法令、法规、标准和行业规范的规定，符合有关工程质量、安全、消防等方面的强制性标准的规定。,25,总体原则,应对危险废物综合利用各技术环节的环境污染进行识别控制，采取有效污染控制措施，避免污染物的无组织排放，防止发生二次污染，产生的废物应妥善处置。危险废物综合利用产品应执行相关污染控制标准，没有污染控制标准的，应进行环境安全性评价。环境安全性评价的主要步骤包括：确定环境保护目标、建立评价场景、构建污染物释放模型、构建污染物在环境介质中的迁移转化模型、影响评估等。对于多种去向的危险废物综合利用产品，应根据最不利暴露条件开展环境安全性评价。,26,一般性要求,危险废物综合利用设施包括1个或多个再生利用工艺单元。危险废物综合利用设施应具备必要的防雨、防渗设施，应配备废水处理、粉尘处理、臭气处理、防止或降低噪声等污染控制装置，可实施污水、臭气、粉尘、噪声等主要环境影响指标的在线监测。作业区应具备良好的通风条件，应采取必要的防尘、除尘措施。作业区粉尘和有害气体的允许浓度应符合GBZ 2.1的要求。危险废物综合利用设施应采取措施控制大气污染，符合特定行业污染控制标准的要求。没有特定行业污染控制标准的，应符合GB 16297的要求。危险废物综合利用设施应采取必要的措施防止恶臭物质扩散，周围环境敏感点方位的场界恶臭污染物浓度应符合GB 14554的要求。,27,一般性要求,危险废物综合利用过程产生的冷凝液、浓缩液、渗滤液等必须进行有效收集，集中处理，处理后的水应优先考虑循环利用，必须排放时应满足GB 8978的要求。危险废物综合利用过程产生的污泥、底渣等废物应综合利用或安全处置，本企业不能综合利用或处置的，应交给有资质的企业进行综合利用或处置。危险废物综合利用过程应注意操作工人防尘、防毒、防噪声等方面的个人防护。应针对危险废物综合利用工艺单元特点制定相应的应急预案，以有效应对意外事故。,28,危险废物不当利用的案例,湖南某地铬渣生产烧结砖，砖体呈黄色（六价铬）,重庆某地生活垃圾焚烧飞灰生产烧结砖，烟气二恶英浓度由1.64 ng-TEQ/Nm3增至41.70 ng-TEQ/Nm3,29,危险废物生产建材技术制砖制砌块制水泥制集料制陶瓷,危险废物建材利用及其污染控制要求,30,危险废物建材利用设施应配备必要的粉尘处理、防止或降低噪声等污染控制装置危险废物建材利用生产水泥过程及产品的污染控制应满足水泥窑协同处置固体废物污染控制标准的要求。危险废物制砖瓦、制砌块、制集料、制陶、制陶粒等建材利用过程的污染控制可参照水泥窑协同处置固体废物污染控制标准 执行，其相关产品的污染控制应依据环境安全性评价结果进行确定。应对建材利用过程中危险废物和建材产品进行取样检测。危险废物建材利用产品必须符合建材产品的质量控制要求。危险废物建材利用过程应注意操作工人防尘、防噪声等方面的个人防护。危险废物建材利用应满足相应再生利用工艺单元的污染控制要求。,危险废物建材利用及其污染控制要求,31,典型单元技术的要求清洗,清洗是采用溶剂或气体从被洗涤对象中除去杂质成分并达到分离纯化目的的过程。清洗技术可分为人工清洗和机械清洗；根据清洗工艺，可以分为顺流漂洗和逆流漂洗，根据洗涤的要求可以进行多级漂洗。清洗前应明确废物的特性，应防止废物清洗过程引起的毒性物质释放、爆炸和火灾等次生或附带危险，并采取相应的安全防护措施。遇水易燃或产生易燃气体、易释放挥发性毒性物质的危险废物，不宜进行清洗处理。危险废物清洗设备应具备耐磨、防腐蚀等性能。危险废物清洗应采取密闭、局部隔离等措施，防止废气、废水和污泥等二次污染。危险废物清洗设施的安全卫生措施应符合GBZ 1、GBZ 2.1、GBZ 2.2和GB/T 12801的要求。,32,典型单元技术的要求清洗,蜂窝状催化剂在清洗前后的情况,板状催化剂在清洗前后的情况,33,破碎前应明确固体废物的特性，采取措施防止固体废物破碎过程引致的毒性物质释放和火灾等次生危险易燃易爆固体废物、易释放挥发性毒性物质的固体废物，不宜采用进行破碎处理废塑料、废橡胶等固体废物的破碎宜采用干法破碎；铬渣、硼泥等固体废物的破碎宜采用湿法破碎固体废物在破碎处理前应采取必要措施保证废物的均匀性，防止非破碎物混入引起破碎机械的过载损坏。破碎设备的旋转传动部件应具有安全防护装置固体废物破碎过程应防止粉尘、臭气、噪声等二次污染应采取措施控制破碎设备运转时产生的噪声污染，使作业劳动者接触噪声的声级符合GBZ 2.2的要求。采用工程控制措施仍达不到GBZ 2.2要求的，应根据实际情况合理设计操作时间，并采取适宜的个人防护措施固体废物粉磨过程应严格控制粉尘的颗粒度、挥发性和火源等，防止发生粉尘爆炸,典型单元技术的要求破碎,34,典型单元技术的要求中和,中和反应是通过加入药剂，调节酸性或碱性溶液pH值到中性的反应过程，是处理酸性废渣或碱性废渣等固体废物的常用技术。中和反应工艺适用于液体、泥浆和污泥等液态、半固态废物的pH值调节。中和处理前应明确固体废物的理化特性，进行必要的预处理以保证废物的均匀性。酸性（碱性）废物的中和反应应优先利用废碱（酸）液、碱性（酸性）废渣进行处理。应采取措施防止中和反应中因温度升高导致毒性物质的产生和释放。酸性废物与水调和时，应往水里缓慢添加酸性废物，不应将水直接倾倒至酸性废物中。中和反应装置和管路应采用抗压、防腐蚀、耐高温材料，应配置液位计、pH计，对液位和pH值进行在线监测和控制。腐蚀性废物贮存应满足GB 15603的相关要求。中和反应设施应配套建设二次污染的预防设施，运行过程产生的废气、废水、废渣等污染物排放应符合国家或地方相关污染物排放标准的要求。中和反应产生的残渣应经浓缩、脱水等预处理后回收利用，本企业不能综合利用或处置的，应交给有资质的企业进行综合利用或处置。,35,监 测,危险废物利用产品的监测企业应对危险废物利用产品进行定期采样监测。采取的每份样品应破碎并混合均匀，按照GB 5085的要求进行分析。当危险废物利用产品的监测结果同时满足以下两个要求时，方可视为合格：根据环境安全性评价结果，被测样品的超标率不超过20%根据环境安全性评价结果，超标样品监测结果的算术平均值不超过控制指标限值的120%危险废物再生利用场所和设施的监测企业应对场所和设施周边的大气、土壤、废水和地下水等进行定期监测，作为评价危险废物综合利用过程是否对大气、土壤和地下水造成二次污染的依据。危险废物综合利用场所和设施的监测采样方法：颗粒物和气态污染物、空气、土壤、废水、地下水等的采样监测危险废物综合利用场所和设施的监测方法如下：污染物排放浓度、地下水的监测、土壤的监测,36,案例废矿物油回收利用污染控制技术规范,各种废矿物油处理处置技术,37,案例废矿物油回收利用污染控制技术规范,全生命周期：本标准规定了废矿物油收集、运输、贮存、利用和处置过程中的污染控制技术及环境管理要求。环境安全防控：废矿物油焚烧、贮存和填埋厂址选择应符合GB 18484、GB 18597、GB 18598 中的有关规定，并符合当地的大气污染防治、水资源保护和自然生态保护要求。废矿物油再生利用的厂址选择应参照上述规定和要求执行。废矿物油产生单位和废矿物油经营单位应采取防扬散、防流失、防渗漏及其他防止污染环境的措施。废矿物油应按照来源、特性进行分类收集、贮存、利用和处置。含多氯联苯废矿物油属于多氯（溴）联苯类废物，其收集、贮存、运输、利用和处置应按GB 13015和相关规定执行。,38,案例废矿物油回收利用污染控制技术规范,收集污染控制技术要求一般要求废矿物油收集容器应完好无损，没有腐蚀、污染、损毁或其他能导致其使用效能减弱的缺陷。废矿物油收集过程产生的废旧容器应按照危险废物进行处置，仍可转作他用的，应经过消除污染的处理。废矿物油应在产生源收集，不宜在产生源收集的应设置专用设施集中收集。废矿物油收集过程产生的含油棉、含油毡等含废矿物油废物应一并收集。对原油和天然气开采，精炼石油产品制造，专用化学产品制造，拆船、修船和造船作业，机动车维修、机械维修等行业的具体规定,39,案例废矿物油回收利用污染控制技术规范,贮存污染控制技术要求废矿物油贮存污染控制应符合GB 18597 中的有关规定。废矿物油贮存设施的设计、建设除符合危险废物贮存设计原则外，还应符合有关消防和危险品贮存设计规范。废矿物油贮存设施应远离火源，并避免高温和阳光直射。废矿物油应使用专用设施贮存，贮存前应进行检验，不应与不相容的废物混合，实行分类存放。废矿物油贮存设施内地面应作防渗处理，并建设废矿物油收集和导流系统，用于收集不慎泄漏的废矿物油。废矿物油容器盛装液体废矿物油时，应留有足够的膨胀余量，预留容积应不少于总容积的5%。已盛装废矿物油的容器应密封，贮油油罐应设置呼吸孔，防止气体膨胀，并安装防护罩，防止杂质落入。,40,案例废矿物油回收利用污染控制技术规范,运输污染控制技术要求废矿物油的运输转移应按道路危险货物运输管理规定、铁路危险货物运输管理规则、水路危险货物运输规则等的规定执行。废矿物油的运输转移过程控制应按危险废物转移联单管理办法的规定执行。废矿物油转运前应检查危险废物转移联单，核对品名、数量和标志等。废矿物油转运前应制定突发环境事件应急预案。废矿物油转运前应检查转运设备和盛装容器的稳定性、严密性，确保运输途中不会破裂、倾倒和溢流。废矿物油在转运过程中应设专人看护。,41,案例废矿物油回收利用污染控制技术规范,处置和利用技术要求一般要求废润滑油的再生利用应符合GB/T 17145 中的有关规定。废矿物油不应用做建筑脱模油。不应使用硫酸/白土法再生废矿物油。废矿物油利用和处置的方式主要有再生利用、焚烧处置和填埋处置，应根据含油率、黏度、倾点（凝点）、闪点、色度等指标合理选择利用和处置方式。废矿物油的再生利用宜采用沉降、过滤、蒸馏、精制和催化裂解工艺，可根据废矿物油的污染程度和再生产品质量要求进行工艺选择。废矿物油再生利用产品应进行主要指标的检测，确保再生产品质量。废矿物油进行焚烧处置，鼓励进行热能综合利用。无法再生利用或焚烧处置的废矿物油及废矿物油焚烧残余物应进行安全处置。对原油和天然气开采，精炼石油产品制造，专用化学产品制造，拆船、修船和造船作业，机动车维修、机械维修等行业的具体规定,42,案例废矿物油回收利用污染控制技术规范,利用和处置污染控制技术要求废矿物油经营单位应对废矿物油在利用和处置过程中排放的废气、废水和场地土壤进行定期监测，监测方法、频次等应符合HJ/T 55、HJ/T 397、HJ/T 91、HJ/T 373、HJ/T 166 等的相关要求。废矿物油利用和处置过程中排放的废水、废气、噪声应符合GB 8978、GB 13271、GB 16297、GB 12348 等的相关要求。矿物油的焚烧应符合GB 18484 中的有关规定。废矿物油焚烧工程的建设应符合HJ/T 176 中的有关规定。废矿物油的填埋应符合GB 18598 中的有关规定。,43,案例废矿物油回收利用污染控制技术规范,管理要求废矿物油经营单位应按照危险废物经营许可证管理办法的规定执行。废矿物油经营单位应按照危险废物经营单位记录和报告经营情况指南建立废矿物油经营情况记录和报告制度。废矿物油产生单位的产生记录，废矿物油经营单位的经营情况记录，以及污染物排放监测记录应保存10 年以上，并接受环境保护主管部门的检查。废矿物油产生单位和废矿物油经营单位应建立环境保护管理责任制度，设置环境保护部门或者专（兼）职人员，负责监督废矿物油收集、贮存、运输、利用和处置过程中的环境保护及相关管理工作。废矿物油经营单位应按照危险废物经营单位编制应急预案指南建立污染预防机制和环境污染事故应急预案制度。,44,主要内容,一、我国危险废物综合利用的现状二、危险废物综合利用的技术分类三、危险废物综合利用污染控制的原则与要求四、典型技术案例：水泥窑共处置,45,水泥窑共处置,1、国内外进展2、技术简介与原理3、污染控制要求4、国内应用案例,46,水泥窑共处置危险废物的优势,47,产生量大，处理处置难度大,使用范围广，生产量大，能耗物耗巨大，且污染较重,水泥窑共处置,危险废物产生现状,水泥生产现状,巴塞尔公约中，水泥生产过程中危险废物的协同处理方法已被认为是对环境无害的处理方法，即“最佳可行技术”。,七十年代,国外开始研究利用可燃性固体废物作为替代燃料用于水泥生产1974年在加拿大的Lawrence水泥厂进行了将聚氯苯基的化工肥料作为替代燃料用于水泥生产的实验,1994年美国共37家水泥厂用危险废物作为替代燃料，处理了近300万t危险废物20世纪8、90年代，日本水泥工业已从其它产业接受大量废弃物和副产品,美国水泥厂一年焚烧的工业危险废物是焚烧炉处理的4倍之多，全美国液态危险废物的90%在水泥窑进行焚烧处理2000年后，挪威共处置危险废物的水泥厂覆盖率为100%2001年，日本水泥厂的废物利用量已达到355kg/t水泥2003年，欧洲共250多个水泥厂参与共处置固体废物业务,起步阶段,发展阶段,广泛应用,八九十年代,2000年以后,国外水泥窑共处置废物发展现状,48,截止2005年，国外水泥生产使用固体废物替代燃料的比例,国外水泥窑共处置废物发展现状,欧洲水泥企业的燃料替代率平均为17，原料替代率平均为30 % ；法国、德国、瑞士等国家的燃料替代率达到了40-60%，甚至高达80%；在挪威，水泥窑共处置是有机危险废物处置的唯一途径。,49,国内水泥窑共处置废物发展现状,中国水泥工业现状,2012年，我国水泥产量达到21.84亿吨2011年，水泥生产企业3854家，水泥产量20.85亿吨，熟料产量13.07亿吨，其中新型干法窑熟料产量11.3亿吨在水泥生产过程，生料中固体废物约占总重量的5%，水泥混合材基本全部利用固体废物，2011年水泥生产利用工业固体废物8.8亿吨以上,50,新型干法水泥窑生产线的全国分布,51,国内水泥窑共处置废物发展现状,52,中国水泥工业现状,袋式除尘器未完全普及，是否使用布袋除尘器和企业生产规模和企业类型无关. 在线监测设备未完全普及，在线监测项目： NOx, SO2, CO, O2, 粉尘.对于立窑，无在线监测设备和远程控制设备.,合资企业：相对完善的人员培训制度、应急预案和程序，装备了红外摄像头和火灾探测器和自动控制系统. 小型企业 ( 2000t/d)：几乎无应急设施和措施.水泥企业一般对直接影响企业效益的产品质量较为重视，管理较为规范，但在环境管理方面重视度还不够，管理较为薄弱.,新型干法生产企业：X射线荧光分析仪进行成分分析.立窑企业：水平较低，原料成分分析大多还采用化学分析法.,污染控制水平,管理水平,实验室水平,国内水泥窑共处置废物发展现状,53,水泥产业发展方向,2008年底,淘汰各种规格的干法中空窑、湿法窑等落后工艺技术装备.进一步消减机立窑产能. 关停并转规模小于20万吨、环保或水泥质量不达标的企业.,发布“水泥工业产业发展政策”和“水泥工业发展专项规划”. 原则上不再建设日产2000吨以下规模的水泥项目. 不得新建立窑及其它落后工艺的水泥生产线.,2006.10,2010,新型干法水泥比重达到70%以上.,2020,企业数量由目前5000家减少到2000家.生产规模3000万吨以上的达到10家. 500万吨以上的达到40家.,熟料产量大于2000吨/天的新型干法生产线将成为我国水泥生产线的主流.熟料产量大于4000吨/天的新型干法生产线则是未来的发展方向.,在我国，水泥厂主要利用常规的一般工业废物（如电厂粉煤灰、烟气脱硫石膏、磷石膏、煤矸石、钢渣等），其余工业（危险）废物、生活垃圾的共处置仍处于起步阶段。我国利用水泥窑共处置固体废物的实践：上世纪90年代，上海万安水泥厂在国内首创水泥窑共处置危险废物的实践；北京水泥厂1995年开始水泥窑处置危险废物的试烧实践，研发了全国第一条共处置工业（危险）废物的环保示范线，如今已开展不间断的大规模共处置业务，其中危险废物年处置量已达10万吨；2008年，海螺水泥厂在铜陵市建设世界首条利用新型干法窑和气化炉相结合处理城市生活垃圾示范项目；武汉华新水泥厂承担了国内首次利用水泥窑共处置农药废弃物的示范项目，20072009年对湖北省收缴的含甲胺磷、对硫磷等5种高毒农药废物在内的约1650余吨固体废物进行共处理；2009年，越堡水泥厂启动污泥处置项目，利用水泥窑的废气余热烘干污泥，干化后进入水泥窑焚烧处理。每天可处理含水率80%的污泥600吨，可消纳广州市50%以上的污泥。,国内水泥窑共处置废物发展现状,54,中国水泥窑共处置技术发展现状,55,常规工业废渣的共处置已普遍应用。危险废物的共处置刚刚起步，还未形成一定的规模，在我国危险废物管理中还不能发挥其应有的作用。 仅个别水泥厂开展了连续性的大规模共处置业务。少数水泥厂开展了间断的、小规模的或单一的危险废物和非常规工业废渣的共处置业务。少数水泥厂开展了共处置试验。,中国水泥工业共处置危险废物现状,56,对于开展连续和多种废物共处置业务的企业:各种共处置程序都有较好的控制水平. 其他企业:无废物准入评估程序，废物运输、分析、贮存、预处理、投加控制简单普适性较差.废物分析等同于常规原料分析，未考虑废物的环境安全特性.,对于开展连续和多种废物共处置业务的企业: 有专门的管理机构，较为完善的已形成体系的共处置管理制度、应急预案和设备和人员培训制度. 其他企业:几乎无专门的管理部门,无共处置管理制度、人员培训制度、应急预案和设施.,对于开展连续和多种废物共处置业务的企业: 废物分析包括重金属含量分析.其他企业: 仅进行水泥原料和产品的常规分析,共处置实验室水平,中国水泥工业共处置危险废物潜力,57,新型干法窑是仅有的适合共处置的窑型，无需进行大的技术改造.已具备了危险废物和工业废物共处置的基本技术平台. 废物贮存、预处理、投加设施、实验室水平较低,但这些因素通过增加必要的前期投入很快即可得到改善.,共处置管理水平较低. 必须有完善成体系的废物管理制度和专职管理部门.必须有严格有效的废物准入评估、运输、分析、贮存、预处理、投加控制程序.必须有符合要求的应急设施、完善的应急预案、人员培训和上岗制度.,各省危险废物和工业废物的产生量分布与新型干法生产线规模和熟料产量分布并不完全一致.水泥企业在开展废物共处置业务之前，应与当地环境保护主管部门进行充分沟通，对废物来源进行充分调查和评估，尽量做到与当地的废物集中处置设施互为补充，避免恶性竞争。,技术水平潜力,管理水平潜力,废物来源,广西水泥窑共处置危险废物的潜力,年产水泥熟料约7000万吨。,58,广西水泥窑共处置危险废物的潜力,广西柳州金太阳工业废物处置有限公司，从2003年开始就自筹资金，与广西鱼峰水泥股份有限公司合作，采用自有技术对原有水泥窑进行改进，用于处置工业危险废物。处理的危险废物主要是汽车涂料产生的油漆渣、磷化渣、工业废水处理污泥等，几乎都来自柳州市的大型企业。,59,水泥窑共处置,1、国内外进展2、技术简介与原理3、污染控制要求4、国内应用案例,60,水泥窑的类型,水泥窑的类型和技术特点,61,新型干法窑：回转窑窑尾配加悬浮预热器和预分解炉的回转窑，代表了当代水泥工业生产水泥的最新技术。我国应用最多的是预分解炉的新型干法水泥窑，其特点：热耗低。先进预分解窑千克熟料热耗已达3000kJ以下。单机生产能力大，生产规模大。有利于低质燃料的利用。窑衬寿命长，运转率高。NOx生成量少，环境污染小。对含碱、氯、硫等有害成分的原料和燃料适应性强。,水泥窑的类型和技术特点,62,新型干法水泥窑,63,新型干法窑系统,64,新型干法窑内的温度分布,65,新型干法窑的气相固相温度分布和停留时间,66,新型干法窑系统内的化学反应,67,预热器内的典型温度分布,68,水泥生产的优势：热耗低，生产效率高，单机生产能力大，生产规模大；窑内热负荷小，窑衬寿命长，窑运转率高。废物共处置的优势：废物投料点多，废物适应性强；气固混合充分，碱性物料充分吸收废气中有害成分，废气处理性能好；NOx生成量少，环境污染小。,技术优势：废物处置温度高，停留时间长；燃烧过程充分，焚烧状态易于稳定；碱性环境氛围抑制酸性物质排放，废气处理性能好；固化废物中重金属离子，无废渣排放；废物投料点多，废物适应性强经济和社会优势：利用现有设置，建设投资小，节省新建焚烧炉的巨大投资；减少全社会的废气排放，有利于实现节能减排目标,与专用焚烧炉相比,与其他窑型相比,新型干法水泥窑共处置危险废物的优势,69,水泥窑共处置危险废物的类型,替代燃料,2,替代原料,1,废物处置,3,70,适宜共处置的废物种类替代原料,硅酸盐水泥原材料种类,71,适宜共处置的废物种类,水泥生产原料,石灰质原料（提供CaO） 粘土质原料（提供SiO2、Al2O3、Fe2O3 ） 校正原料,水泥生产燃料,固体燃料（煤） 液体燃料（柴油）,72,适宜共处置的废物种类替代原料,替代石灰质原料,替代粘土质原料,替代校正原料,电石渣、氯碱法碱渣、石灰石屑、碳酸法糖滤泥、造纸厂白泥，饮水厂污泥、肥料厂污泥、高炉矿渣、钢渣、磷,粉煤灰、炉渣、煤矸石、赤泥、石灰碳化煤、球灰渣、金矿尾砂、增钙渣、金属尾矿、催化剂粉末、生活垃圾焚烧底灰,替代铁质校正原料：低品味铁矿石、炼铁厂尾矿、硫铁矿渣、铅矿渣、铜矿渣、钢渣替代硅质校正原料：碎砖瓦、铸模砂、谷壳焚烧灰替代矿化剂：铜锌尾矿、磷石膏、磷渣、电厂脱硫石膏、盐田石膏、柠檬酸渣、含锌废渣、铜矿渣、铅矿渣,73,适宜共处置的废物种类替代燃料,固态替代燃料,液态替代燃料,废轮胎、废橡胶、废塑料、废皮革、石油焦、油污泥、页岩和油页岩飞灰、农业和有机废物,醇类、酯类、废化学药品和试剂、废弃农药、废溶剂类、废油、胶粘剂及胶、油墨、废油漆,理论上含一定热值的废物均可作水泥生产燃料。目前，利用可燃性废物作为水泥生产替代燃料已经成为水泥窑共处置固体废物的重要趋势。,74,适宜共处置的废物种类废物处置,以实现废物最终处置为目的：某些热值较低，且灰分中也基本不含有与生产原料相似化学成分的废物也可以在水泥窑中共处置。一般作为一种应急处理措施，或针对该种废物没有其他更合适的处理方法时才采用的处理措施。包括不可燃废弃废化学药品和试剂，如废酸碱等，不可燃废弃农药、废乳化液等。,75,适合共处置的废物种类,76,禁止进入水泥窑共处置的废物种类医疗废物、石棉技术上可进行共处置，但入窑前的安全防护应到位入窑废物的特性要求除了少数几种明确的禁止处置的废物种类外，其他所有废物经过达到或预处理工艺达到入窑要求后都可以在水泥窑中进行共处置。,入窑废物的特性要求,不影响水泥生产过程和水泥产品质量，化学组成和理化性质稳定。氯和氟含量硫含量重金属含量应满足要求烟气排放水泥产品环境和健康安全性 具有腐蚀性的废物，应经过预处理确保不对设施造成腐蚀后方可进行共处置。入窑废物的物理特性（颗粒度、硬度、粘度等）应该满足输送和投加设施的技术要求。,与天然原料背景浓度有关，与废物投加速率有关，与水泥生产规模有关，不是固定的数值。,77,废物的预处理,78,预处理目的使不满足入窑要求的入厂废物转变为满足入窑要求的入窑废物，满足已有设施进行输送、投加的要求。 主要预处理方式及其选择分选干燥破碎、筛分搅拌中和流态化物相分离造粒压型混合配伍,废物的投加位置,79,窑头高温段，包括主燃烧器投加点和窑门罩投加点。窑尾高温段，包括预分解炉、窑尾烟室和上升管道投加点。生料配料系统（原料磨）。,主燃烧器,80,适合投加的废物特性液态或易于气力输送的粉状废物；含POPs物质或高氯、高毒、难降解有机物质的废物；热值高、含水率低的有机废液。,主燃烧器,81,主燃烧器,82,窑门罩,83,适合投加的废物特性适合投加不适于在窑头主燃烧器投加的液体废物，如各种低热值液态废物。,窑尾烟室,84,适合投加的废物特性因受物理特性限制不便从窑头投入的含POPs物质和高氯、高毒、难降解有机物质的废物；含水率高或块状废物。,分解炉和上升烟道,85,适合投加的废物特性粒径较小含水率较低,原料磨,86,适合投加的废物特性不含有机物和挥发半挥发性重金属的固态废物。采用与常规生料相同的投加设施和方法。,原料磨,87,原料磨,88,水泥窑共处置,1、国内外进展2、技术简介与原理3、污染控制要求4、国内应用案例,89,水泥窑共处置技术的控制目标和环节,90,水泥窑共处置尾气污染控制,91,与废物共处置有关的尾气排放SO2的排放控制HF和HCl的排放控制TOC和CO的排放控制二恶英的排放控制有机物的焚毁去除率的控制重金属的排放控制与废物共处置无关的尾气排放 粉尘NOx（共处置含氨、尿素的废物有利于减少NOx排放）,酸性气体,有机物,重金属,水泥生产废气排放点,92,HCl和HF排放控制,93,HCl和HF产生水泥原料、燃料及共处置废物中的Cl/F在水泥窑高温区反应生成HCl/HF。HCl和HF吸收95%以上的HCl与窑内的强碱物料反应生成氯化物，其中绝大部分CaCl2进入熟料，绝大部分NaCl/KCl在窑内形成内循环。90% -95%的F元素与窑内的强碱物料反应生成氟铝酸钙并随熟料带入窑外，剩余的F元素以CaF2的形式凝结在窑灰中在窑内进行循环。 HCl和HF排放源HCl和HF随烟气排入大气的比例很小。HCl和HF排放控制无需特别控制,共处置废物不影响HCl和HF的排放,SO2的产生途径,94,S元素的化学形态和窑内主要反应硫酸盐S有机S无机硫化物SSO2的吸收SO2与窑内碱性物质反应生成硫酸盐，硫酸盐大部分（80%以上）随熟料排出窑外，仅少部分在窑内形成内循环。温度越低，O2含量越低，窑内碱性物质对SO2吸收率越小。 SO2的排放源原料带入的易挥发性硫化物是SO2的主要产生源。投入高温区（窑头和窑尾）的S元素，生成硫酸盐随熟料带出窑尾，不是SO2的产生源。,性质较稳定，高温和还原气氛下部分分解为SO2,较低的温度下氧化生成SO2,S元素在水泥窑内的循环,95,SO2的控制方法,96,限制从配料系统投加的物料中的有机S和无机硫化物S总含量：0.028%。 采用窑磨一体的废气处理方式，通过在生料磨的吸收降低SO2排放。使用袋除尘器，通过袋除尘器滤袋表面收集的碱性物质的吸收降低SO2排放。 其他非常用方法：加消石灰，设脱SO2旋风筒，水洗法。,二恶英的产生途径,二恶英的潜在产生源燃料带入的二恶英原料带入的二恶英新合成的二恶英二恶英的合成条件合适的温度（200-450，最佳温度300-325）；足够的停留时间（大于2s）；有前驱体和Cl元素的存在；有催化剂（如Cu）和足够颗粒反应表面。二恶英的主要产生源 窑系统低温部位（预热器上部、增湿塔、生料磨、除尘设备）发生的二恶英合成反应。,彻底分解,比较少见,主要途径,97,二恶英的控制方法,98,减少合成避开二恶英合成的温度区间并考虑到烟气后续加热生料的要求，将烟气迅速冷却至250以下。含挥发性有机物的废物禁止从低温处加入窑系统。保持窑内最佳燃烧条件，工况稳定。增加吸附采用窑磨一体机操作模式，通过生料的吸附降低二恶英的排放。采用高效除尘器，通过对吸附二恶英的粉尘的高效捕集，减少二恶英向大气的排放。确保从外部引入的二恶英彻底分解含二恶英的原料和废物只能从高温处投加。,二恶英的排放浓度,正常水泥生产的二恶英排放浓度低。正确的共处置不增加二恶英的排放浓度。不影响燃烧工况不从低温处投加有机废物,99,TOC和CO的产生途径和控制方法,100,TOC和CO的产生源水泥窑燃烧工况不正常。原料中的挥发性有机物。控制方法控制原料中有机碳含量，含挥发性有机物的废物禁止从低温处投加。保持窑内最佳燃烧条件，工况稳定，以保证燃料充分燃烧，由燃料带入的有机物分解彻底。,次要原因，一般情况较少发生,主要原因，难以避免,有机物的焚毁去除率,101,焚毁去除率（DRE）定义：投入窑中的某种有机物与残留在排放烟气中的该有机物质量之差，占投入窑中该有机物质量的百分比。影响DRE的因素窑内的燃烧工况。废物的投加位置。,有机物的焚毁去除率,102,控制方法保持水泥内正常燃烧工况。限制废物投加速率有机废物应从高温处投入水泥窑。DRE标准99.9999% 在确保废物投加位置正确和水泥生产工况正常的前提下，水泥窑内特有的高温、强氧化气氛和长停留时间可以实现各种有机物的DRE满足要求。,重金属的产生途径,重金属来源生料、煤、废物重金属的挥发特性不挥发类元素99.9%以上被结合到熟料中。半挥发类元素在窑和预热器系统内形成内循环，最终几乎全部进入熟料，随烟气带出窑系统的量很少。易挥发元素Tl在预热器内形成内循环和冷凝在窑灰形成外循环，一般不带入熟料，随烟气排放的量少。但随内外循环的积累，随净化后烟气排放的Tl逐渐升高。高挥发元素Hg，主要凝结在窑灰上或随烟气带走形成外循环和排放，不带入熟料。,103,重金属排放的控制方法,104,限制重金属的投加速率增加吸附采用窑磨一体机操作模式。通过增湿塔等装置降低水泥窑废气温度。在除尘设施后增设活性碳吸附设备。提高尾气除尘效率周期性的将窑灰移出水泥窑循环系统或进行旁路放风,水泥产品环境安全控制,共处置对重金属的双重固化熟料煅烧固化水泥水化固化水泥产品中重金属浸出的控制方法限制重金属的投加速率,105,确保水泥正常生产的控制环节,106,Cl、FS废物投加位置废物投加设施废物热值、含水率,Cl、F对水泥生产的影响与控制方法,107,危害性影响熟料烧成和熟料质量易造成窑内结皮控制方法控制F和Cl的投加速率入窑原燃料（包括常规原燃料和废物）中F元素含量的一般 0.5 入窑原燃料（包括常规原燃料和废物）中Cl元素含量的一般 0.04。 采用旁路放风。,S对水泥生产的影响与控制方法,108,危害性从高温区投加的全硫和从配料系统投加的硫酸盐易造成窑内结皮。控制方法控制硫酸盐的投加和生成量，即控制从高温区投入的全硫以及从配料系统投加的硫酸盐硫的投加速率 3g/kg-熟料。采用旁路放风。,旁路放风,109,110,废物投加位置对水泥生产的影响与控制方法,影响因素不同的加料点具有不同的固相停留时间和温度分布，直接影响熟料的烧成过程。控制方法针对不同的废物特性选择合适的投加位置。粉状或小颗粒废物尽可能喷入窑内距离窑头更远的距离，大块状废物不能从窑头加入。,废物热值、含水率、加料点漏风对水泥生产的影响与控制方法,111,影响因素废物热值和水分投加速率直接影响窑内温度分布。水泥窑在负压下运行，加料装置漏风（生料磨除外）将影响窑内温度分布。 控制方法通过废物配伍调节废物热值；通过烘干或控制废物投加速率控制水分进窑速率；进料口应配制保持气密性的装置（进生料磨时除外）。,水泥窑共处置,1、国内外进展2、技术简介与原理3、污染控制要求4、国内应用案例,112,水泥窑共处置案例介绍,共处置废弃农药共处置DDT污染土壤 共处置PBDEs污染土壤共处置含砷废物,113,废弃农药的试烧,中挪水泥窑共处置危险废物项目和中德农药废弃物管理项目于2007年12月在湖北省开展了试点工作，将湖北省范围内收集的共128吨废弃及高毒农药运往华新水泥（武穴）有限公司，利用其二期建设的4800t/d水泥熟料生产线对高毒及废弃农药和其包装物进行水泥窑共处置。主要废弃农药来源为武汉市周边地区以及武穴、天门、公安、宜都、恩施、宜昌等地区。包括甲基对硫磷、对硫磷、甲胺磷、稻虫快克、菌病克和毒鼠强等高毒禁用农药。甲基对硫磷和甲胺磷试烧试验：以液体泵的方式从窑头主燃烧器喷入。,114,废弃农药的试烧,废弃农药,液态废弃农药的倾倒和混合,115,废弃农药的试烧,液态废物的投加,农药包装物的投加,116,废弃农药的试烧,农药取样,二恶英采样