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水泥窑协同处置固体废弃物技术介绍及实践应用--王焕忠 华新环境工程有限公司总经理

时间 : 2014-09-18     来源 : 未知     作者 : admin     点击 : 次     


 
    按照会议的安排,我利用这个机会介绍一下水泥行业怎么做环保,实现水泥行业的环保转型。华新水泥是有百年的水泥公司,全国排名前五名左右,每年生产七千万吨水泥。在这个过程中,我们觉得水泥生产的工艺过程和装备对解决我们的环境问题做出了很大贡献。
    我首先介绍一下生活垃圾、无机、工业废气的基础。现在我们工业化建设使得国家环境有很大问题,13亿人口,53%生活在城镇,三分之二的城市处于垃圾围城的状态,80亿的垃圾储存在世界各个地方。
    我们国家有很多城市集群,使得我们生活垃圾处理难度非常大。现在我们国家生活垃圾处理方式,一个是填埋,一个是焚烧。焚烧的部分现在占25%左右,填埋70%多。填埋里面75%是卫生填,还有一些堆在那个地方。现在生活垃圾处理的填埋和焚烧有很大问题,比如土地问题,垃圾焚烧项目落地有很多困难,这是目前的我们现状。另外,大家担心焚烧过程产生的污染对我们人体伤害很大。
    另外,困扰最大问题是污泥,建了很多污水处理厂和城市管网,形成了大量污泥。到2020年我们国内大概每年产生三千万吨80%的含水污泥,但是我们已经实现了这个目标了,污泥的处置难度很大,不能填埋也没有地方可烧,造成了大量的污染。国家新的环保法规定50%以下的污泥可以填埋,但是现在已经80%了。另外,污泥里面的资源化,在欧洲把磷提出来然后再进行焚烧,因为磷的资源是很缺的,现在我们忽略了资源的获取,这是污泥处理的问题。
    另外,全国污染土壤严重,东北老工业基地和长三角、珠三角地区污染很多,现在国家大概有百分之二三十的土壤是被污染的。除此之外,国家产生大量的工业危废,三千五百万吨左右,尽管有很多利用了,但是还有大多数是不环保的。
    在我们国家生活垃圾、污泥、污染土、工业危废方面,有一些水泥行业进入这个领域。在国内目前为止做的比较多的是华新水泥做了很多项目等等,包括生活垃圾污泥、危险废弃物和污染土。
    现在我介绍一下我们的技术,利用水泥窑处置技术,因为我们夏天70%左右的水分,冬天50%,南方和北方有差异。这样高的含水,包括有无机物的生活垃圾不能放在水泥窑里面烧。我们有两种方法,生活垃圾经过预处理,拿到垃圾以后进行破碎和生物干化、破碎再进行二次衍生燃料再到水泥窑里烧,可以把生活垃圾里的热质利用,有毒有害物质进行分解。过程中不产生有害物,目前我们处理了50万吨生活垃圾。我们在华新武穴有日产五千吨熟料窑线处治650吨,相当于连续处置一千三百吨,这些技术都有国际鉴定。
    另外是从汽车行业、陶瓷、造纸、汽车、石化行业,包括医药行业,废弃物利用我们水泥窑处置,五年来处置10万吨各类废弃物。谈到了利用水泥窑的高温和大容量,我们可以处理污染土,特别是经过有机污染的土壤。我们在湖北做了一个大的项目,解决了原来武汉农药厂的遗址搬迁的280亩土地土壤处置,当时准备搞房地产。结果在搞土建的时候有些民工晕倒在现场,因为他中毒了。引起了各地政府的关注,我们积极参与的过程中解决了45万吨到50万吨污染土的两年处置。我们做了大量的研发,热质均衡系统是国内首创,这么大的处理,查遍了国际上所有文献,我们是最大最好的一家。
    另外是处理污泥,目前污水厂处理的污泥,80%污泥是很难处理的,有极大的恶臭气味,包括含有重金属。我们利用水泥窑把80%的含水污泥进行高温处理,可以用化学的调理剂挤压的办法,干化20%左右,三年来处理了15万吨。大家都知道三峡大坝建成以后对我们国家发电和蓄水做了重要贡献,但是在建设之初大家忽略了漂浮物对大坝的影响。我们利用在三峡坝区建的水泥窑线解决了漂浮物的问题,包括今年带来的泡沫物、树枝等等,对我们发电和大坝的安全,近几年解决了三峡50万方的漂浮物。目前,非常自豪的说三峡坝区的漂浮物问题,利用水泥窑线都解决好了。
    还有一个是医疗废弃物的处理技术,大家都知道医疗废弃物在国内是用焚烧来做的。焚烧也存在二合一的问题,也存在我们所谓的项目落地的问题。现在我们在研发一条热碳化技术,用高温高压的基础,250度的温度,20公斤左右的压力,把医疗垃圾经过热碳化,所有的有机材料、高分子材料分解以后变成碳质,所有的人体肌肉组织和一些器具通过高温消毒以后进行回收。这一套技术本身就可以减少在焚烧过程中有害气体的产生,同时占地面积也很小,如果在国内推开,能解决我们国内医疗垃圾跨地运输,处置成本高的问题。
   简单介绍一下 华新的生活垃圾处理技术,一个是生活垃圾的预处理,然后是预处理的产品到水泥窑进行处置。生活垃圾处理工厂和水泥窑线的处置,基本上把生活垃圾处理以后分成了四类,把渗透液处理掉,经过干花得到RDF,然后有一些金属回收利用。
    这是我们在武汉做的一条日处理工厂,可以达到一半以上的东西是RDF,16%左右是石头玻璃,1%的是金属,达到达标排放在水泥窑做处置。
    在研发的过程中我们有25项发明专利和30项实用新型专利,介绍一下水泥窑处置固废的天然优势。首先水泥窑需要一个高温煅烧过程,需要一千八百度,气流在这个窑里面停留十秒,这样可以把所有的有害气体全部分解,我们的窑是用碳酸钙来生产熟料的,在碱性环境中对硫这些酸性元素进行综合。另外在焚烧过程中氧化,在窑是焚烧分解的时候可以减少氮氧化物的排放,各种生活垃圾的重金属在水泥生产过程中的熟料进行固溶,可以达到重金属减排,还有其他的一些东西。
    我们用水泥窑处理各种各样的固废,不仅在意它的环境效果,而且在意生产过程中的水泥质量和生产环境是否达到标准,有害物体排放是否达标。这是在我们生活垃圾预处理产生二次衍生的时候,重金属指标包括各种指标符合我们生产条件,做了严密的控制,达到国家标准。我们生活垃圾预处理过程产生的渗透液经过我们的处理工具,按照不同的标准达到我们矿泉水的质量标准。
    对周边环境的影响,我们做了大量的二恶英监测。我们做了一两百种,对水泥窑烧前,烧后,上下游包括土壤和水做了大量监测,数据显示整个利用水泥窑处理各类固废、工业危废都能满足国家严格标准和欧盟相应的标准。
    但是这个过程中,我们花费了大量成本,一个样品1.5万块钱,如果它能解决在线监测的问题,我们有很大市场空间。我们对水泥产品质量做了严格控制,包括3天、28天强度。包括水泥产品里面含的重金属和毒性。这样的水泥产品作为我们的饮水管道是否合适,我们符合国际上最高的标准。
    我们一个是把生活垃圾的预处理,送到水泥工厂做处置。生活垃圾和我们水泥工厂是分离的,可以在水泥工厂做一个生活垃圾的预处理工厂,在我们水泥工厂直接做。政府职能是复杂生活垃圾污泥运输到工厂。如果是生活垃圾直接到水泥工厂的处置模式,大概生活垃圾离我们处理厂的距离是35公里之内。如果是生活垃圾离水泥工厂150公里到100公里,这样的位置生活垃圾不太适合直接运到水泥工厂做。我们建议在当地做生活垃圾预处理工厂,进行生物干化和分选,再送到水泥工厂,可以减少运输污染和运输成本。
    这是我们做的一些环保项目的展示,另外一个利用水泥窑处理生活垃圾,我们可以有一个很大的二氧化碳减排效果。同时,各地生活垃圾情况不一样,大概含有一百公斤左右的热质。当然我们要经过预处理,要经过生物干化系统得到二次衍生燃料,再到我们水泥窑烧的话有两个计算共识。一吨垃圾用填埋方法来做产生55公斤左右的甲烷气体,它的温室气体的强度大概相当于1.38吨的二氧化碳。如果是0.5吨的RDF也产生二氧化碳,两个会产生1.08的二氧化碳。如果经过预处理放到水泥窑里面做,不做垃圾填埋了,到我们水泥窑总体来讲一吨垃圾介绍1.5吨的二氧化碳排放。
    到目前我们做了一个测算,利用华新做的年处理50万吨的垃圾,我们可以节约标准煤八万吨,减排二氧化碳75万吨。如果按照这种方式,国内的水泥行业利用25%的水泥产能就能解决我们国家的一亿吨的生活垃圾填埋问题,国内的60%左右的填埋垃圾就可以用水泥窑的技术处置,可以节约土地大概20亿平方米。和垃圾发电相比,通常,一千吨垃圾发电成本大概在3.5亿到5亿,利用水泥窑解决只需要1.5亿。一亿吨的生活垃圾,总共节省社会投资成本六百亿。我们利用这种技术可以解决国内的很多环境问题。

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