摘要：焚化是許多處理方法中減少、無(wú)害化和回收危險(xiǎn)廢物的最佳途徑。危險(xiǎn)廢物焚化可分為兩種方式。第一種方式是安裝特殊的焚化設(shè)備。這種方法處理的危險(xiǎn)廢物種類(lèi)很多，但焚化設(shè)備的設(shè)計(jì)要求很高，場(chǎng)地選擇、運(yùn)營(yíng)投資和處理二次污染的方式等問(wèn)題也面臨。另一個(gè)問(wèn)題是基于現(xiàn)有工藝改造的危險(xiǎn)廢物焚化水泥工業(yè)的特點(diǎn)使其能夠滿(mǎn)足危險(xiǎn)廢物處理的困難條件，運(yùn)營(yíng)成本低，沒(méi)有二次污染。因此，使用水泥回轉(zhuǎn)窯焚化處理危險(xiǎn)廢物受到了技術(shù)人員越來(lái)越多的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：水泥回轉(zhuǎn)窯；危險(xiǎn)廢物；優(yōu)勢(shì)；現(xiàn)狀；

危險(xiǎn)廢物具有化學(xué)反應(yīng)性、毒性、爆炸性和腐蝕性，將對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成嚴(yán)重?fù)p害。焚化是最有效的方法之一，其中水泥回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物的潛力最大，對(duì)水泥和環(huán)境沒(méi)有負(fù)面影響。此外，許多危險(xiǎn)廢物可以提供燃燒后水泥生產(chǎn)過(guò)程所需的熱能，這不僅可以解決廢物污染問(wèn)題，而且還可以降低燃燒成本和生產(chǎn)成本。

一、水泥工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理的技術(shù)綜述

目前，危險(xiǎn)廢物由國(guó)內(nèi)外干水泥生產(chǎn)線處理，該生產(chǎn)線主要將危險(xiǎn)廢物用作水泥生產(chǎn)的燃料。廢物通過(guò)高壓物理噴嘴或焦炭發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)入窯爐，而廢物作為原料在分類(lèi)和干燥后與生粉一起進(jìn)入生粉磨坊。爐內(nèi)的所有氣流和材料流向后流動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)過(guò)程在負(fù)壓下運(yùn)行。隨著水泥窯的運(yùn)行，廢物被分解，有機(jī)污染物被完全分解和氧化，無(wú)機(jī)物質(zhì)也處于熔化狀態(tài)。一些重金屬元素占據(jù)液態(tài)反應(yīng)水泥半成品熟料組分晶體網(wǎng)絡(luò)，震后完全凝固。焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的酸性氣體由水泥回轉(zhuǎn)窯中的堿性材料中和，并吸附在煙塵上。隨著氣流的流動(dòng)，大部分煙霧和灰塵與預(yù)熱器中的材料一起回到爐中，一小部分煙霧通過(guò)加濕塔迅速冷卻并減少灰塵。他離開(kāi)塔后進(jìn)入大袋洗衣粉進(jìn)行徹底的除銹收集的灰塵(返回的灰)通過(guò)運(yùn)輸帶輸送，與生粉混合，然后進(jìn)入水泥窯在水泥中燃燒。

二、水泥回轉(zhuǎn)窯可處理的危險(xiǎn)廢物類(lèi)型

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)水泥窯處置的廢物具有選擇性。并非所有的廢物都可以在水泥窯中處置。進(jìn)入水泥窯的廢棄物必須滿(mǎn)足以下要求:不能影響水泥窯的正常生產(chǎn)；不能影響水泥產(chǎn)品質(zhì)量；不會(huì)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成損壞；在處置過(guò)程中，不會(huì)對(duì)操作人員的健康造成危害和影響。根據(jù)在水泥生產(chǎn)中的不同作用，回轉(zhuǎn)窯可處理的危險(xiǎn)廢物可分為兩類(lèi):第一類(lèi)用作二次燃料。具有熱值的有機(jī)廢物，包括固體、液體和半固體污泥，可以作為水泥窯的“二次燃料”。(1)固體可燃廢物。廢輪胎、廢橡膠、廢塑料、石油焦、焦渣、化纖絲、漆皮、墨渣、油泥、木屑、稻殼、花生殼、造紙污泥、廢粘土、城市固體廢棄物(壓縮)、煤毛石。(2)液體可燃廢物。醇類(lèi)、酯類(lèi)、廢棄化學(xué)品和試劑、廢棄溶劑(丙酮、丁酮、乙醇、甲基；甲苯、二甲苯和汽油溶劑；三氯乙烷、二氯甲烷、四氯乙烯等 )、廢油及其制品、溶劑蒸餾釜底物、環(huán)氧樹(shù)脂、膠粘劑和膠水、油墨等廢燃料等。第二類(lèi):用作水泥生產(chǎn)的原料。電廠粉煤灰、液態(tài)渣、爐底渣、高爐渣、鋼渣、鍋爐爐渣、磷渣、煤矸石、硅藻土、造紙堿回收白泥、鑄造砂、窯灰、水處理污泥焚燒灰、垃圾焚燒爐殘?jiān)?、造紙污泥流化床焚燒灰、窯灰、工業(yè)副產(chǎn)石膏、煙氣脫硫石膏、硫鐵礦渣、銅渣、赤泥、瓦斯泥和電石渣。

三、利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物的優(yōu)點(diǎn)

1.水泥回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行特點(diǎn)適合焚燒危險(xiǎn)廢物。與特殊焚燒等方法相比，水泥回轉(zhuǎn)窯就其自身特點(diǎn)而言具有諸多優(yōu)勢(shì):(1)處理溫度高。水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料溫度為1450℃-1550℃，而氣體溫度高達(dá)1700℃-1800℃。高溫下，垃圾中有毒有害成分分解徹底，一般焚燒去除率達(dá)到99.99%。但焚燒爐內(nèi)煙氣和物料的溫度只能達(dá)到1200℃-850℃。(2)停留時(shí)間長(zhǎng)。水泥回轉(zhuǎn)窯筒體長(zhǎng)，廢物在高溫下持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。根據(jù)一般統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，物料從窯尾到窯頭的總停留時(shí)間約為35分鐘，950℃以上氣體停留時(shí)間大于8s，1300℃以上停留時(shí)間大于3s，更有利于廢物燃燒分解。但焚燒爐內(nèi)煙氣溫度僅2s高于1100℃。(3)焚燒狀態(tài)容易穩(wěn)定。水泥回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)非常穩(wěn)定的燃燒系統(tǒng)，具有很大的熱慣性。它由回轉(zhuǎn)窯的金屬筒體、窯內(nèi)耐火磚、燒成帶形成的結(jié)殼和待煅燒的物料組成。耐火材料具有隔熱性能，不會(huì)因廢物輸入和性質(zhì)的變化而引起較大的溫度波動(dòng)。該系統(tǒng)易于穩(wěn)定和控制。(4)堿性環(huán)境大氣。水泥生產(chǎn)所用原料的成分決定了回轉(zhuǎn)窯處于堿性氣氛中，能有效抑制酸性物質(zhì)的排放，使SO2、Cl等合成鹽的化學(xué)成分固定，減少或避免一般燃燒后二惡英的產(chǎn)生。企業(yè)在水泥窯內(nèi)焚燒氟芬廢液(含氟異丙醇)，在無(wú)廢液(工況1)和混合廢液(工況2)工況下，企業(yè)廢氣排放由市環(huán)保局監(jiān)測(cè)中心監(jiān)測(cè)(表1)。

表1氟洛氛廢液廢氣排放對(duì)照表

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：1）回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)有害氣體排放低于上海市排放標(biāo)準(zhǔn)；2） 摻燒一定比例的氟大氣廢液后，尾氣中有害氣體成分不僅沒(méi)有上升，而且下降，不存在增加對(duì)大氣二次污染的問(wèn)題。在美國(guó)，在水泥廠燃燒廢棄有機(jī)溶劑后，也得出了類(lèi)似的結(jié)論（5）未排放任何廢渣。在水泥行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，只有煅燒法生產(chǎn)的原料和熟料，不存在一般焚燒爐產(chǎn)生的爐渣等問(wèn)題； （6）以固化重金屬離子。利用水泥工業(yè)的回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝處理危險(xiǎn)廢物，可將廢物中的大部分重金屬離子固化在熟料中，避免其再滲透擴(kuò)散，污染水質(zhì)和土壤。水泥廠焚燒試驗(yàn)設(shè)計(jì)為三種工況：工況1丙烯酸樹(shù)脂渣焚燒、工況2油漆渣焚燒、工況3罐裝有機(jī)廢液焚燒。排放濃度和排放率均低于國(guó)家大氣污染物綜合排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。（7） 焚燒處置點(diǎn)多，適應(yīng)性強(qiáng)。整個(gè)水泥燒成系統(tǒng)有許多不同的高溫加料點(diǎn)，可適應(yīng)不同性質(zhì)和形式的各種廢棄物。特別需要指出的是，水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒可燃危險(xiǎn)廢物時(shí)，CO2排放總量比全部燃煤低一半，這對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

3.利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物對(duì)水泥質(zhì)量影響不大。當(dāng)危險(xiǎn)廢物處理過(guò)程包括一個(gè)產(chǎn)品的制造時(shí)，需要考慮處理過(guò)程對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，以及在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)是否會(huì)發(fā)生二次污染。(1)通過(guò)對(duì)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的水泥質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試和分析，證明水泥質(zhì)量沒(méi)有受到負(fù)面影響。 從發(fā)給中國(guó)建材設(shè)計(jì)研究院的試燒對(duì)比試驗(yàn)報(bào)告中的一些數(shù)據(jù)可以看出，廢液焚燒后的水泥質(zhì)量沒(méi)有影響，但其28天強(qiáng)度提高了5-6Mpa。因此，只要控制好進(jìn)廠廢料中有害成分的含量，就不會(huì)對(duì)水泥的生產(chǎn)和質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。 (2)水泥浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水泥回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物不會(huì)產(chǎn)生二次污染。焚燒水泥和焚燒丙烯酸樹(shù)脂渣、油漆渣和有機(jī)廢液時(shí)， 也低于《地表水環(huán)境質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中的二類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。因此，該水泥產(chǎn)品的重金屬浸出濃度不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成威脅。

4.利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物具有經(jīng)濟(jì)效益。從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，利用水泥廠回轉(zhuǎn)窯處理垃圾，與建設(shè)專(zhuān)業(yè)焚燒廠相比，投資少、見(jiàn)效快、運(yùn)行成本低。節(jié)約新建焚燒爐選址和征地的投資成本；垃圾焚燒和水泥生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省了燃料、員工工資等費(fèi)用，大大降低了垃圾焚燒的運(yùn)營(yíng)成本。雖然有時(shí)需要對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行一定程度的改造，但建造專(zhuān)業(yè)焚燒爐的成本和數(shù)千萬(wàn)元的投資應(yīng)該可以忽略不計(jì)。采用水泥窯處理危險(xiǎn)廢物，投資約為專(zhuān)業(yè)焚燒爐投資的1/3至1/5，每年可實(shí)現(xiàn)5000噸危險(xiǎn)廢物利潤(rùn)500萬(wàn)元。

總之，研究水泥回轉(zhuǎn)窯處理廢棄危險(xiǎn)廢物是非?？尚泻捅匾?。一方面，危險(xiǎn)廢物在水泥行業(yè)的應(yīng)用可以在一定程度上緩解資源短缺的壓力，保障水泥行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展；另一方面，危險(xiǎn)廢物的有效處理也是環(huán)境管理的一個(gè)突破，可以節(jié)省廢物污染治理的資金投入，對(duì)環(huán)境保護(hù)起到積極作用。