水泥窑共处置重金属固体废物技术研究

/7水泥窑共处置的重金属固体废物条件如下。1）Hg和Tl等易挥发性的重金属固体废物不适合水泥窑处置。主要是以为尾气中污染物Hg和Tl可能超标，引起二次污染［5］。2）重金属固体废物放射性比活度需符合《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2001）的相关标准要求。3）重金属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%，可以作为替代部分粘土使用。（4）含重金属 Pb、As、Cd等的火法冶炼废渣，可当作含铁物料配料进入水泥熟料生产系统使用。水泥窑条件林少敏 ［6］针对立窑、湿法回转窑和新型干法窑这三种不同类型的水泥窑在煨烧水泥熟料过程中Hg、Pb和Cd的逸放的研究表明，重金属在立窑中最高、湿法回转窑次之、新型敢发水泥窑最低。重金属固体废物处理对水泥窑要求很高，规模必须是 2000t/d以上新型干法水泥回转窑；同时要求收尘效率高、废气处理彻底，防止排放有毒有害气体和重金属烟尘。另外，虽然立窑是国家产业政策需要淘汰的窑型，但是适合处理含六价铬的固体废物。对于含六价铬的固体废物，利用燃烧不完全阶段 CO的强还原气氛的立窑，使毒性强的六价铬还原毒性低的三价铬。为符合处置重金属固体废物，新型干法水泥窑需要配备窑灰排放和旁路防风装置[5]，可防止重金属在回转窑系统过度富集。贮存设施送入水泥企业的待处置的重金属固体废物，需根据《危险废物鉴别技术规范》( HJ/T298-2007)、《危险废物鉴别标准》( GB5085.1-7，2007)进行危险废物鉴别，判定其属性。若为危险废物，则其贮存设施必须符合《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597－2001)要求。贮存库的基本要求是防风、防雨、防渗。对于有渗滤液渗出的废物必须在贮存库低位设置渗滤液收集池，并定期处理。贮存设施应根据废物的不同处置方式，合理设置分区；根据处置能力的大小设置库容 [7]。投加位置水泥窑共处置重金属固体废物的投加位置有：生料破碎处、生料均化处、窑尾预热系统、窑尾烟气室和熟料磨等位置。根据废物所含的重金属种类和含量高低来选择处理处置投加位置。砷的化合物的易挥发，含砷废物投加位置应为窑尾烟室。含铅、镉污染土壤，其成分和粘土相似，根据其粒径分布，投加位置可为生料破碎处或生料均化处。含砷、铅、镉的火法冶炼废渣，因其经过火法煅烧，可直接送熟料磨作为水泥配料使用。水泥配料设计重金属固体废物进入水泥窑共处置，必须满足水泥生产的配料率值的要求。为了满足窑尾烟气中重金属排放浓度达到《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485-2013)的要求和水泥产品《通用硅酸盐水泥》( GB175-2007)的要求，投加的重金属与生料比例上限必须满足《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ662-2013)的要求。人员素质对于处置重金属固体废物水泥窑共处置的企业，需配备冶金、环境工程和分析化学等专业技术人才。处置重金属危险废物的企业必须具有 3名以上环境工程专业中级以上职称的专业技术人员[7]。重金属固体废物水泥窑共处置的相关人员须接受培训，了解和掌握废物的理化性质、危险特性、处置原理、操作规程、职业卫生防护以及应急处理等，培训合格后方能上岗。台账管理重金属固体废物对环境的污染隐患较大，需要建立重金属固体废物台帐管理制度。记录上须注明废物的名称、来源、数量、特性、入库日期、存放库位、废物出库日期及接收车间名称等。水泥窑共处置末端治理水泥窑共处置重金属固体废物的污染末端治理主要包括：TOC\o"1-5"\h\z贮存库渗滤液的处理、窑尾含重金属烟气处理 [8]。贮存库渗滤液收集后可采用化学沉淀、电絮凝沉淀、离子交换和吸附等工艺技术来处理；产生的重金属污泥，经干化后送水泥窑共处置。窑尾烟气应采用增湿急冷，使重金属冷凝沉降后进入布袋收尘器收集 [9]。含重金属的烟尘必须采用窑灰排放和旁路防风的形式开路 [10]。开路出来的烟尘根据重金属含量可送冶炼企业提取有价金属或采用水泥固化后填埋。针对水泥窑共处置重金属固体废物的特性，制定窑尾烟气和水泥企业周边环境敏感点的环境监测计划，至少一年 2次。重金属固体废物水泥窑共处置的应用云南省是有色金属工业及化学工业较为发达，许多企业均产生重金属固体废物，这些废物一旦进入环境将对人类及生态环境产生危害。部分环保设施不完善的企业，已经对周边的环境造成了重金属污染。云南某硫铁矿制酸企业，因其原料中含砷较高，导致烟气中排放的砷超标，下方向的土壤砷污染严重超标。这些砷污染土壤剥离后送具有危险废物经营许可证的单位采用水泥窑共处置的方式处理。根据监测资料，项目完成后周边环境敏感点的土壤碑含量均低于 35mg/kg,与当地的本地值水平相当。下一步，一些铅锌冶炼导致的污染土壤和砒霜冶炼废渣将采用水泥窑共处置的方式处理。结论利用产量大于 2000t/d新型干法水泥回转窑处理处置重金属固体废物处理中具有处理量大、成本低、环境污染小等优点，但必须合理设计废物的投加比例、投加速率、投加位置，控制水泥产品质量，加强对尾气等末端治理。随着国家对水泥窑协同处置固体废物的越来越重视，水泥窑共处置在重金属固体废物污染防治中的应用将有更加广阔的空间。参考文献：赵由才.固体废物污染控制与资源化[M].北京:化学工业出版社 ,2002.[2]袁文献等.水泥工业利用废物前景广阔[J].中国环保产业.2004.8:13~15.网闫大海等.水泥窑共处置危险废物过程中重金属的分配[J].中国环境科学.2009,29(9)：977~984.[4]张俊丽等 .水泥窑协同处置与水泥固化 /稳定化对重金属的固定效果比较[J].环境科学[5]蔡木林,闫大海等 .中挪合作危险废物与工业废物水泥窑共处置项目成果丰硕[J].中国环境报.2009.12.2008,29(4):1138~1142[6]林少敏.不同窑型的水泥生产中重金属的逸放与污染 [J]广东化工.2008.8:113~116.《危险废物经营许可证管理办法》(国务院令第408号)2004.7.1.[8]苏达根等煨烧水泥熟料过程中重金属逸放的几个问题 [J].水泥.2006.12:19~20.[9]李璐等.水泥窑共处置污染土壤的污染排放研究[J].环境工程学报.2009.5:891~896.[10]HJ662-2013,水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范 [S].北京：中国环境科学出版社，2013．ResearchontheapplicationofcementkilndisposalinthepreventionandtreatmentofheavymetalpollutionWANGJin-hua1*YANGXue2JICheng-gang1(1YunnanInsti