水泥窯共處置重金屬固體廢物技術(shù)研究

/7水泥窯共處置的重金屬固體廢物條件如下。1）Hg和Tl等易揮發(fā)性的重金屬固體廢物不適合水泥窯處置。主要是以為尾氣中污染物Hg和Tl可能超標(biāo)，引起二次污染［5］。2）重金屬固體廢物放射性比活度需符合《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2001）的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。3）重金屬污染表土的主要成分和粘土相似， CaO、SiO、Al2O、Fe2O3含量一般大于 50%，可以作為替代部分粘土使用。（4）含重金屬 Pb、As、Cd等的火法冶煉廢渣，可當(dāng)作含鐵物料配料進(jìn)入水泥熟料生產(chǎn)系統(tǒng)使用。水泥窯條件林少敏 ［6］針對(duì)立窯、濕法回轉(zhuǎn)窯和新型干法窯這三種不同類(lèi)型的水泥窯在煨燒水泥熟料過(guò)程中Hg、Pb和Cd的逸放的研究表明，重金屬在立窯中最高、濕法回轉(zhuǎn)窯次之、新型敢發(fā)水泥窯最低。重金屬固體廢物處理對(duì)水泥窯要求很高，規(guī)模必須是 2000t/d以上新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯；同時(shí)要求收塵效率高、廢氣處理徹底，防止排放有毒有害氣體和重金屬煙塵。另外，雖然立窯是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策需要淘汰的窯型，但是適合處理含六價(jià)鉻的固體廢物。對(duì)于含六價(jià)鉻的固體廢物，利用燃燒不完全階段 CO的強(qiáng)還原氣氛的立窯，使毒性強(qiáng)的六價(jià)鉻還原毒性低的三價(jià)鉻。為符合處置重金屬固體廢物，新型干法水泥窯需要配備窯灰排放和旁路防風(fēng)裝置[5]，可防止重金屬在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)過(guò)度富集。貯存設(shè)施送入水泥企業(yè)的待處置的重金屬固體廢物，需根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》( HJ/T298-2007)、《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》( GB5085.1-7，2007)進(jìn)行危險(xiǎn)廢物鑒別，判定其屬性。若為危險(xiǎn)廢物，則其貯存設(shè)施必須符合《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18597－2001)要求。貯存庫(kù)的基本要求是防風(fēng)、防雨、防滲。對(duì)于有滲濾液滲出的廢物必須在貯存庫(kù)低位設(shè)置滲濾液收集池，并定期處理。貯存設(shè)施應(yīng)根據(jù)廢物的不同處置方式，合理設(shè)置分區(qū)；根據(jù)處置能力的大小設(shè)置庫(kù)容 [7]。投加位置水泥窯共處置重金屬固體廢物的投加位置有：生料破碎處、生料均化處、窯尾預(yù)熱系統(tǒng)、窯尾煙氣室和熟料磨等位置。根據(jù)廢物所含的重金屬種類(lèi)和含量高低來(lái)選擇處理處置投加位置。砷的化合物的易揮發(fā)，含砷廢物投加位置應(yīng)為窯尾煙室。含鉛、鎘污染土壤，其成分和粘土相似，根據(jù)其粒徑分布，投加位置可為生料破碎處或生料均化處。含砷、鉛、鎘的火法冶煉廢渣，因其經(jīng)過(guò)火法煅燒，可直接送熟料磨作為水泥配料使用。水泥配料設(shè)計(jì)重金屬固體廢物進(jìn)入水泥窯共處置，必須滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)的配料率值的要求。為了滿(mǎn)足窯尾煙氣中重金屬排放濃度達(dá)到《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB30485-2013)的要求和水泥產(chǎn)品《通用硅酸鹽水泥》( GB175-2007)的要求，投加的重金屬與生料比例上限必須滿(mǎn)足《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(HJ662-2013)的要求。人員素質(zhì)對(duì)于處置重金屬固體廢物水泥窯共處置的企業(yè)，需配備冶金、環(huán)境工程和分析化學(xué)等專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。處置重金屬危險(xiǎn)廢物的企業(yè)必須具有 3名以上環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)中級(jí)以上職稱(chēng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員[7]。重金屬固體廢物水泥窯共處置的相關(guān)人員須接受培訓(xùn)，了解和掌握廢物的理化性質(zhì)、危險(xiǎn)特性、處置原理、操作規(guī)程、職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)以及應(yīng)急處理等，培訓(xùn)合格后方能上崗。臺(tái)賬管理重金屬固體廢物對(duì)環(huán)境的污染隱患較大，需要建立重金屬固體廢物臺(tái)帳管理制度。記錄上須注明廢物的名稱(chēng)、來(lái)源、數(shù)量、特性、入庫(kù)日期、存放庫(kù)位、廢物出庫(kù)日期及接收車(chē)間名稱(chēng)等。水泥窯共處置末端治理水泥窯共處置重金屬固體廢物的污染末端治理主要包括：TOC\o"1-5"\h\z貯存庫(kù)滲濾液的處理、窯尾含重金屬煙氣處理 [8]。貯存庫(kù)滲濾液收集后可采用化學(xué)沉淀、電絮凝沉淀、離子交換和吸附等工藝技術(shù)來(lái)處理；產(chǎn)生的重金屬污泥，經(jīng)干化后送水泥窯共處置。窯尾煙氣應(yīng)采用增濕急冷，使重金屬冷凝沉降后進(jìn)入布袋收塵器收集 [9]。含重金屬的煙塵必須采用窯灰排放和旁路防風(fēng)的形式開(kāi)路 [10]。開(kāi)路出來(lái)的煙塵根據(jù)重金屬含量可送冶煉企業(yè)提取有價(jià)金屬或采用水泥固化后填埋。針對(duì)水泥窯共處置重金屬固體廢物的特性，制定窯尾煙氣和水泥企業(yè)周邊環(huán)境敏感點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃，至少一年 2次。重金屬固體廢物水泥窯共處置的應(yīng)用云南省是有色金屬工業(yè)及化學(xué)工業(yè)較為發(fā)達(dá)，許多企業(yè)均產(chǎn)生重金屬固體廢物，這些廢物一旦進(jìn)入環(huán)境將對(duì)人類(lèi)及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害。部分環(huán)保設(shè)施不完善的企業(yè)，已經(jīng)對(duì)周邊的環(huán)境造成了重金屬污染。云南某硫鐵礦制酸企業(yè)，因其原料中含砷較高，導(dǎo)致煙氣中排放的砷超標(biāo)，下方向的土壤砷污染嚴(yán)重超標(biāo)。這些砷污染土壤剝離后送具有危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證的單位采用水泥窯共處置的方式處理。根據(jù)監(jiān)測(cè)資料，項(xiàng)目完成后周邊環(huán)境敏感點(diǎn)的土壤碑含量均低于 35mg/kg,與當(dāng)?shù)氐谋镜刂邓较喈?dāng)。下一步，一些鉛鋅冶煉導(dǎo)致的污染土壤和砒霜冶煉廢渣將采用水泥窯共處置的方式處理。結(jié)論利用產(chǎn)量大于 2000t/d新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯處理處置重金屬固體廢物處理中具有處理量大、成本低、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，但必須合理設(shè)計(jì)廢物的投加比例、投加速率、投加位置，控制水泥產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)尾氣等末端治理。隨著國(guó)家對(duì)水泥窯協(xié)同處置固體廢物的越來(lái)越重視，水泥窯共處置在重金屬固體廢物污染防治中的應(yīng)用將有更加廣闊的空間。參考文獻(xiàn)：趙由才.固體廢物污染控制與資源化[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ,2002.[2]袁文獻(xiàn)等.水泥工業(yè)利用廢物前景廣闊[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè).2004.8:13~15.網(wǎng)閆大海等.水泥窯共處置危險(xiǎn)廢物過(guò)程中重金屬的分配[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué).2009,29(9)：977~984.[4]張俊麗等 .水泥窯協(xié)同處置與水泥固化 /穩(wěn)定化對(duì)重金屬的固定效果比較[J].環(huán)境科學(xué)[5]蔡木林,閆大海等 .中挪合作危險(xiǎn)廢物與工業(yè)廢物水泥窯共處置項(xiàng)目成果豐碩[J].中國(guó)環(huán)境報(bào).2009.12.2008,29(4):1138~1142[6]林少敏.不同窯型的水泥生產(chǎn)中重金屬的逸放與污染 [J]廣東化工.2008.8:113~116.《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證管理辦法》(國(guó)務(wù)院令第408號(hào))2004.7.1.[8]蘇達(dá)根等煨燒水泥熟料過(guò)程中重金屬逸放的幾個(gè)問(wèn)題 [J].水泥.2006.12:19~20.[9]李璐等.水泥窯共處置污染土壤的污染排放研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào).2009.5:891~896.[10]HJ662-2013,水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范 [S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2013．ResearchontheapplicationofcementkilndisposalinthepreventionandtreatmentofheavymetalpollutionWANGJin-hua1*YANGXue2JICheng-gang1(1YunnanInsti