? ? 一、我國(guó)水泥窯協(xié)同處置危廢起步較晚
? ? 在上世紀(jì)70年代,西方水泥廠就開(kāi)始嘗試可燃性廢物作為替代燃料研究和協(xié)同處置固廢實(shí)踐,美國(guó)、歐洲、日本等利用水泥窯處置危險(xiǎn)廢物也已經(jīng)有40多年的經(jīng)驗(yàn), 2005年德國(guó)有80%以上的水泥廠都開(kāi)展了廢物協(xié)同處置業(yè)務(wù)。在我國(guó),2006年發(fā)布了《水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》,開(kāi)始鼓勵(lì)水泥廠作為固廢處理綜合利用企業(yè);2013年發(fā)布的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃》才明確提出推進(jìn)水泥窯協(xié)同資源化處理廢棄物;截至到2018年,我國(guó)已取得危廢經(jīng)營(yíng)許可證的水泥窯協(xié)同處置項(xiàng)目60個(gè),規(guī)模約368萬(wàn)噸/年。雖然起步較晚,但是通過(guò)借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),加上政府的重視,我國(guó)水泥窯協(xié)同處置危廢的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入快車(chē)道。
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? ? 二、目前我國(guó)水泥窯協(xié)同處置的發(fā)展情況
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? ? 整個(gè)行業(yè)來(lái)看,目前國(guó)內(nèi)有水泥窯1700余條,樂(lè)觀估計(jì)符合危廢處置選址條件等影響規(guī)定的水泥生產(chǎn)線(xiàn)約300條左右,保守估計(jì)約200條左右。目前,已取證項(xiàng)目60個(gè),在批及再建項(xiàng)目約60個(gè),整個(gè)水泥行業(yè)仍處于協(xié)同處置危廢發(fā)展高峰期。2017-2018年,我國(guó)水泥窯協(xié)同處置危廢項(xiàng)目分別新增19個(gè)與26個(gè),新增規(guī)模分別為104萬(wàn)噸/年和166萬(wàn)噸/年,產(chǎn)能進(jìn)入加速釋放期。簡(jiǎn)單預(yù)估,未來(lái)若整個(gè)水泥行業(yè)的危廢處置能力全部釋放,年處置危廢能力將達(dá)到1200-1800萬(wàn)噸/年。
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? ? 三、焚燒處置中水泥窯與傳統(tǒng)焚燒爐的對(duì)比
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? ? 現(xiàn)在,危廢處理資源化利用最為熱門(mén)的方式是焚燒處置。2018年,我國(guó)焚燒類(lèi)危險(xiǎn)廢物處置合計(jì)產(chǎn)能634萬(wàn)噸/年,其中傳統(tǒng)焚燒工藝占比55%,水泥窯協(xié)同處置占比45%。那么,我們來(lái)探討下優(yōu)勢(shì)和不足的地方。
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? ? 優(yōu)勢(shì)方面:
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? ??一是投資少,周期短。水泥窯協(xié)同處置單位投資額僅為新建、擴(kuò)建專(zhuān)業(yè)焚燒爐的1/3左右,依托于水泥廠已有設(shè)備,投資運(yùn)行費(fèi)用低;同時(shí),在審批手續(xù)和項(xiàng)目落地建設(shè)改造方面,與傳統(tǒng)焚燒爐工藝相比,水泥窯技術(shù)改造、設(shè)備安裝施工等方面建設(shè)周期較焚燒爐縮短一半以上。
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? ? 二是資源化利用充分。反應(yīng)機(jī)理上,水泥窯系統(tǒng)焚燒與傳統(tǒng)焚燒爐一樣,都屬于高溫?zé)峄瘜W(xué)反應(yīng)技術(shù),即在高溫條件下,使有機(jī)物氧化分解成小分子,最后變成CO2、H2O等無(wú)機(jī)物,不同的是其窯內(nèi)的反應(yīng)環(huán)境,相較于傳統(tǒng)焚燒爐,水泥窯內(nèi)溫度高,熱容量大,工況穩(wěn)定,停留時(shí)間長(zhǎng),更易形成穩(wěn)定的氧化環(huán)境,使危廢得到均勻、穩(wěn)定的燃燒,通過(guò)性能測(cè)試結(jié)果,有機(jī)標(biāo)識(shí)物的焚毀率(DRE)不小于99.999%。
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? ??三是綜合環(huán)境效益好。城市生活垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的主要污染物包括廢煙氣、二噁英、重金屬等,這點(diǎn)在焚燒爐和回轉(zhuǎn)爐中是類(lèi)似的,其中最主要且危害嚴(yán)重的是二噁英和重金屬的污染。二噁英是世界上毒性最強(qiáng)的化合物,無(wú)色、無(wú)味,沸點(diǎn)與熔點(diǎn)較高,? 熔點(diǎn)302-305℃,500℃
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? ? 開(kāi)始分解,850℃以上高溫下停留超2s,即可分解 99.99%,而重金屬難降解且生物富集性強(qiáng),致癌致畸形嚴(yán)重。水泥窯內(nèi)高溫對(duì)廢物中的有機(jī)有害物質(zhì)進(jìn)行焚毀,絕大部分重金屬元素可以固化在水泥熟料中,不需要二次處置。水泥窯中的堿性環(huán)境吸收焚燒氣體中大量的SO2、HCL、HF等酸性氣體,無(wú)機(jī)成分進(jìn)入熟料,廢氣通過(guò)水泥窯原配的完善強(qiáng)大的尾氣處理系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。
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? ? 水泥窯協(xié)同處置技術(shù)工藝路線(xiàn)方面,目前普遍的危險(xiǎn)廢物處置工藝為“三態(tài)獨(dú)立處置工藝”和SMP混合處置工藝系統(tǒng),飛灰協(xié)同處置領(lǐng)域主要采用水洗、干法除氯兩種工藝,污染土處置主要采用熱脫附技術(shù)路線(xiàn)。同時(shí)各個(gè)水泥集團(tuán)也在市政垃圾協(xié)同處置領(lǐng)域采用了多種各自特色的處置工藝技術(shù)等。
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? ? 不足的方面:
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? ? 一是對(duì)危廢預(yù)處理要求較高。對(duì)于不滿(mǎn)足入水泥窯要求的入廠廢物,必須通過(guò)破碎、分選、中和、干燥、配伍、混合等進(jìn)行預(yù)處理,使廢物轉(zhuǎn)變?yōu)槔砘再|(zhì)均勻,保證水泥窯運(yùn)行工況連續(xù)穩(wěn)定的入窯物,目前各家專(zhuān)業(yè)協(xié)同處置環(huán)保公司和處置單位都在探索和開(kāi)發(fā)各自有針對(duì)性的預(yù)處理工藝。
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? ? 二是為防止對(duì)水泥質(zhì)量產(chǎn)生影響,對(duì)廢物中重金屬含量以及有害元素含量有限量要求。對(duì)危廢投放量、投放速度也有限制要求。相比焚燒爐處理危廢種類(lèi)范圍略有減少。
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? ? 三是受水泥廠生產(chǎn)運(yùn)行影響,當(dāng)停窯或維修檢修時(shí),危廢處理也將停止進(jìn)行。
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? ??四是新開(kāi)展的很多協(xié)同處置水泥企業(yè)“專(zhuān)業(yè)和復(fù)合型”的人才十分短缺。因?yàn)樗喔G協(xié)同處置既要懂得危險(xiǎn)廢物處置行業(yè)法律法規(guī)、危險(xiǎn)廢物各種危險(xiǎn)特性和運(yùn)營(yíng)全環(huán)節(jié)的安全處置要求,還要統(tǒng)籌兼顧和指導(dǎo)減少對(duì)水泥窯熱工平衡的干擾、熟料質(zhì)量的穩(wěn)定和窯尾大氣排放的達(dá)標(biāo)影響等,無(wú)專(zhuān)業(yè)人才的新建協(xié)同處置水泥企業(yè),起步為艱和摸著石頭過(guò)河,在規(guī)范化和安全運(yùn)營(yíng)方面存在一定風(fēng)險(xiǎn)。
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? ? 四、發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)
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? ? 隨著人們對(duì)危廢協(xié)同處置的聚焦關(guān)注、資源投入,水泥窯協(xié)同處置固體廢物領(lǐng)域也將出現(xiàn)處置量更大、對(duì)水泥生產(chǎn)干擾更小、處置種類(lèi)范圍更寬的新技術(shù)工藝路線(xiàn),另外水泥窯協(xié)同處置技術(shù)和裝備也在不斷發(fā)展,尤其是預(yù)處理設(shè)施和裝備朝著自動(dòng)化和個(gè)性化方向發(fā)展;雖然水泥窯協(xié)同處置危廢將是未來(lái)主力軍但不能完全取代傳統(tǒng)危廢焚燒項(xiàng)目,水泥窯協(xié)同處置危廢是在保證水泥產(chǎn)品質(zhì)量及人員設(shè)備環(huán)境安全的前提下,協(xié)同處置適合處置的危廢,與傳統(tǒng)危廢焚燒項(xiàng)目應(yīng)是互相補(bǔ)充配合的;水泥窯協(xié)同處置企業(yè)在將來(lái)發(fā)展的道路上會(huì)與傳統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)處置廢物企業(yè)存在和伴隨“區(qū)域內(nèi)相互競(jìng)爭(zhēng)和相互整合”的過(guò)程。