水泥窑协同处置生活垃圾与污泥现状
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污泥水泥窑协同处置现状与展望随着我国市政污水处理行业的蓬勃发展,水污染治理成效显著,污水处理厂污泥产量逐年增加,我国城市和县城污水处理设施2016年脱水污泥(80%含水率,下同)产量达4760万t,由于我国长期以来“重水轻泥”,相关设施建设没有同步跟上,污泥处理处置问题未能得到有效解决,形势十分严峻。
目前我国污泥处置主要以填埋为主,其污泥消纳能力、环保指标、资源化利用等方面均不能满足要求。
污泥水泥窑协同处置技术具有焚烧温度高、处置彻底、灰渣直接利用、无二次污染,一站式无害化处理的特点,是污泥无害化处置的方法之一,国内外均有成熟的应用案例。
本文在前期的调研和研究的基础上,总结了该技术的国内外研究和应用现状,对该技术的应用边界条件、主要技术参数作了详细的分析,提出了该技术未来的应用前景,为污泥水泥窑协同处置提供技术支撑。
1国内外污泥水泥窑协同处置的应用现状在欧美国家,污泥水泥窑协同处置起步较早,形成了完整的法律政策体系并得到了较广泛应用。
近年来,日本、瑞士、德国的污泥在水泥窑协同处置的比例分别为28.7%(2015年)、19%(2003年)和14.6%(2010年)。
美国有近200座污水处理厂采用焚烧方式处理污泥,占全国污泥处理总量的20%,其中6%的污泥采用协同焚烧方式处置。
我国是水泥生产大国,污泥水泥窑协同处置项目逐年增加,已经成为我国污泥热化学处理处置的手段之一。
目前我国已建成污泥协同处置设施的水泥熟料生产线30~40条,其中部分项目的基本情况如表1所示。
2污泥水泥窑协同处置技术的特点和优势利用水泥回转窑焚烧污泥,减少了残渣、大气污染物、重金属等无序排放造成的环境污染。
水泥生产过程中,高温煅烧可分解污泥中的有机物、水泥熟料矿物的水化过程可固化重金属,实现污泥的无害化;污泥中的灰分可作为熟料生产的原料,实现污泥的资源化,体现了循环经济“减量化、再利用、再循环”的原则,符合循环经济发展模式。
2.1有机物分解彻底水泥回转窑内高温、充足的停留时间和悬浮状态可以保证污泥中的有机物彻底分解。
我国水泥窑协同处置废弃物现状剖析和发展建议摘要:随着目前社会竞争的白热化,水泥行业的产能过剩,在此阶段中的水泥企业想要得到更好发展,务必要朝着成本低、绿色转型趋势前进。
逐渐从规模不断拓展、集约增长进行转型;同时还要从纯基础原材料的产业朝着环保多功能产业逐渐发展。
对此,我国专门颁布了一系列政策给予一定支持,使水泥行业朝着绿色发展趋势转型,尤其是对水泥窑协同处置废弃物这个方面更是提高了重视。
关键词:水泥窑;协同处置;废弃物;发展现况对于水泥窑协同处理废弃物而言,其逐渐获得国际认可,觉得这是一种最有效、最安全的方式,跟其他处置废弃物的方式进行对比,水泥窑的协同处理能够达到节能环保且经济,这种方法是现阶段国际处理废弃物最重要的方法之一,也逐渐成为城市清洁、有效处理生产垃圾和污泥等废弃物的重要路径,同样是发展循环经济不可缺少的一个阶段。
1技术和成本优势第一,对危险废弃物进行焚烧可以将其当做原料进行使用,没有灰渣排放。
这种废弃物在水泥窑焚烧之后是一种无机组分,其可以直接进入到水泥生产原材料当中,跟原料进行混合、通过高温对其煅烧成熟料矿物这项工艺流程非常简便,没有跟一般焚烧炉或者电厂进行灰渣二次处理相关问题,能够将危险物当中的灰渣外部运输量和处理费用减少;第二,水泥工业能够消纳的废弃物品类型很多,而且适用面广,对废弃物进行处理时,并不会对水泥产品的质量造成影响。
水泥窑对各类废弃物进行处理时有很强适应力。
有效进行调整,并不会对水泥熟料的正常功能和质量造成影响,同时也不会影响窑的正常操作运转;第三,对于水泥回转窑而言,其热容量很大,工作处于稳定状态,处理非常多的危险废弃物。
其内部温度达到1500℃左右的高温物料很多,能够将其当做废弃物燃烧的稳定填料,更好抵抗废弃物处理料中的波动和过量温度产生的波动。
这项处理量非常大,而且处理过程中比较彻底,而且稳定;第四,通过设置废弃物的接收和预处理系统等,能够节省很多投资。
对废弃物进行焚烧的设备和水泥生产设备可以共同使用,需要设置一些专门的窑炉,能够节省很多窑炉系统的投资;第五,在高温区域停留很长时间,废物进行焚烧得更加彻底。
[键入文字]生活垃圾水泥窑协同处置综述生活垃圾水泥窑协同处置技术在发达国家早已成为主流,中国大型水泥集团企业陆续开展了相关技术探索和项目建设,技术日臻成熟。
主要对国内外生活垃圾协同处置现状、优势、主要技术进行了阐述。
随着经济的发展、城市规模的不断扩大、人民生活水平的不断提高,工业固体废弃物、生活垃圾、污水处理厂污泥等城市固体废弃物产生量持续增加,废弃物处置设施建设相对滞后。
另一方面,“十二五”及今后较长的一段发展时期,人们对环境要求越来越高,废弃物产生与消纳矛盾进一步突出,而目前以填埋、焚烧、堆肥等为主的生活垃圾处理方式,因存在占地面积大、二次污染风险高、民众接受度差等不足,设施能力建设远远不能满足生活垃圾处置需求。
同时,当前水泥产能严重过剩,水泥企业急需转型,国家发展改革委、建设部、工信部等各大部委先后出台政策鼓励以水泥窑用于生活垃圾处置。
1 国内外水泥窑协同处置生活垃圾现状1.1 国外生活垃圾水泥窑协同处置现状将生活垃圾等城市废弃物制成RDF 用作水泥生产替代燃料是国际上公认的生活垃圾最佳处理方式。
根据对国外相关水泥企业的调研,德国自20 世纪70 年代开始,在水泥工业中使用垃圾作为替代燃料,替代率达到60%以上;美国1994 年共有37 家水泥厂或轻骨料厂用危险废弃物作为替代燃料烧制水泥,处理了近300 万t危险废弃物,占美国危险废弃物总量的60%。
法国、挪威、瑞士、加拿大等发达国家也充分利用水泥窑焚烧废弃物,并不断提高工艺技术和替代燃料和原料的比率。
2005-2009 年,世界水泥工业又销纳焚烧了近9 000 万t 废料,2009 年,各国水泥工业可燃废料对煤的替代率分别是挪威98%、荷兰1。
论水泥窑协同处置废弃物的现状分析及发展趋势争白热化,在此背景下,水泥企业降低成本、绿色转型是大势所趋。
从规模扩张、粗放生长向内生性、集约增长转型;从纯基础原材料产业向环保多功能产业转型;从产品同质化向多元化、差异化转型成为行业共识。
我国出台了一系列的政策支持水泥企业向绿色发展转型,特别是关于水泥窑协同处置废弃物这一领域更是予以了高度重视。
【关键词】水泥窑废物现状分析发展趋势一、技术及成本优势(一)危险废弃物焚烧灰渣直接作为原料利用,无灰渣排放。
危险废弃物在水泥窑焚烧后的无机组分(灰渣),直接进入水泥生产的原料中,与原料混合、高温煅烧成熟料矿物,工艺流程简洁,无一般焚烧炉或电厂处理所需要的灰渣二次处理问题,减少了约占危险废弃物总量(湿基)10%的灰渣的外部运输量和处置费用。
{二}水泥工业可消纳的废物种类多,适用范围广。
处置废物不影响水泥产品质量。
水泥窑对各种废物有很强的适应能力,略作调整就不会影响水泥熟料的正常性能和质量,也不会影响窑的正常操作运行。
(三)水泥回转窑热容量大,工作状态稳定,危险废弃物处理量大。
水泥回转窑内温度在1000摄氏度~1450摄氏度上的高温物料约100吨,可以作为废弃物燃烧的热稳定填料,能抗废弃物处理量的波动和进料温度的波动。
因此处理量大,处理非常稳定、彻底。
(四)仅需要增加废物接收、储存及预处理系统,节省投资。
废物焚烧设备与水泥生产设备共用,无需设置专门的窑炉,节省建设窑炉系统的投资。
(五)高温区停留时间长,废物焚烧彻底。
水泥窑内温度高,火焰温度高达1800摄氏度~2000摄氏度物料温度高达1450摄氏度。
废物在高温区的停时间长,有害成分均能被彻底分解,确保环境安全。
(六)碱性环境抑制酸性气体排放,避免二恶英产生。
生产水泥过程的中间产物是CaO,且以悬浮态均匀分布在系统中,颗粒分布细、浓度高极具吸附性。
烧成系统内的碱性气氛,可将SO2和Cl等化学成分化合成盐类固定下来,有效地抑制酸性物质的排放,减少或避免了焚烧处理后产生“二恶英”的现象。
水泥窑协同处置污泥技术发展现状伍静发布时间:2021-08-15T01:36:29.790Z 来源:《基层建设》2021年第16期作者:伍静[导读] 中国经济快速发展与人民生活水平的逐步提高,生活污水处理量逐渐增加,生活污泥产生量也随之增加中国海螺创业控股有限公司安徽省芜湖市 241000摘要:中国经济快速发展与人民生活水平的逐步提高,生活污水处理量逐渐增加,生活污泥产生量也随之增加。
住房与城乡建设部公布的信息显示,截至2019年末,我国城市、县城、乡镇及镇乡级特殊区域污水处理厂共计6189座(污水处理量约为6.3×1010m3),产生含水率为80%的污泥约6300余万t(按污水量的0.1%计)。
此外,造纸、冶金、石油、电镀、钢铁等行业也会产生大量工业污泥。
由此产生了两个矛盾,即污泥产生量大与污泥处理处置能力不足的矛盾,以及社会对环保的重视与对工业生产需要的矛盾。
在此背景下,污泥的无害化处理处置受到愈来愈多的关注。
关键词:水泥窑;协同处置;污泥技术引言近年来,随着我国新建、改建、提规运营污水处理厂数量不断增加,对污水处理的副产物污泥的处置成为了越来越凸显的废物处置问题。
据住房与城乡建设部《2019年城乡建设统计年鉴》数据,截至2019年末,我国已有6189座污水处理厂在运行,处理能力合计约1.93亿m3/d。
假定污泥含水率为80%,产泥量按每10000m3产5t计,估算出污泥年产生量约3522万t,预测到2021年底,污泥产量极有可能超过7500万t。
污泥含水率高,体积大,易腐烂且含大量病菌、重金属、难生物降解有毒有害物质等,如不及时处理,将会对地表水、地下水、土壤和空气产生不可预估的污染和危害,甚至直接对人类身体健康造成威胁。
污泥产量递增趋势明显,而国内污泥处置效率却未见鲜明提升。
1我国污泥处置现状污泥是城市污水处理系统的产物,具有含水率高、有机物含量高、易腐化发臭等特性,若不能对其进行合理处置,将对大气、水体、土壤造成二次污染,可能造成危害程度甚至大于污水本身。
1引言当前水泥窑废物处理技术被广泛用于废弃物、危害物等物质的销毁工作中,虽然现阶段该工艺的各项环节较为完善,但是其中仍存在些许技术上的不足,对此,专业人员正在不断地分析该技术的问题现状,并且通过创新和研究高效技术来促进水泥窑协同处置废物技术水平的提高。
2简述水泥窑协同处置无用物工艺技术水泥窑协同处理废弃物技术工作环节较为全面,通过将废弃物以及危险物等需要处理的物质进行预处理,最后将处理物的状态控制在水泥窑处理的标准之内。
首先,一些固体废物以及危险物需要通过准入控制工作来将其状态变为处理工作所需状态,并且通过对处理物的评估来选择最适合的处理方式,一般的处理方式分为:水泥窑焚毁处理、燃料替代处理以及原料替代处理。
水泥窑处置废物的流程为:运用石灰石、锅渣以及某种替代原料加入原料磨中,通过生料均化库来改变处理物的状态,并且与替代燃料一起输入回转窑中,处理完成之后,废弃物会通过熟料库输入打散机中,降低废物的体积,再通过水泥磨将废物进行预处理,最后输入水泥窑当中完全销毁。
此工艺的环节较为全面,且排出的废气能够通过增湿塔以及布袋除尘进行过滤,减小废气对环境的危害。
3我国各地区水泥窑协同处置废物技术的实际应用现状3.1危险废物协同处理技术存在的问题当前部分地区运用水泥窑处理废物的工作仍然存在些许不足。
首先是工作环境容易出现纰漏,导致危险废物的处理不彻底,最终造成环境污染的现象,这一点表现在处理装置检测工作上,由于工作机械的检修工作出现纰漏,部分管道的断裂现象没能得到及时的处理,危险废弃物通过裂口渗出,由于处理过程中的废弃物毒性较为强烈,最终导致该区域环境受到污染。
其次是废物种类控制及评估工作的不足,由于对处理物的评估方法不正确,导致在后续的处理过程中,不能完全地将处理物中的有害物质销毁,最后造成较为严重的后果。
以广州某厂利用水泥窑处置废弃皮革工作为例,其中部分皮革的成分当中含有铬离子,此类皮革的处理方式若不妥当,会对人体的多种系统产生较大的危害。
水泥窑协同处置污泥技术发展现状程运、李伟明、王昕晔2(1.合肥水泥研究设计院有限公司,安徽合肥230051;2.南京师范大学能源与机械工程学院,江苏南京210023 )摘要:近年来,城市污泥带来的污染问题日益严重,水泥窑协同处置污泥技术作为一种兼具资源化与无害化的洁净技术脱颖而出。
本文首先通过介绍水泥窑协同处置污泥技术可以使污泥减量化、无害化、稳定化、资源化的技术优势,阐述了其工业实施的可行性。
然后结合国内水泥窑协同处置污泥技术应用现状阐述了水泥窑协同处置污泥技术发展现状:目前国内主要采用将污泥投入水泥窑分解炉或烟室的技术路线。
分析认为:应该进行水泥窑协同处置污泥系统适应性与稳定性研究及预热预分解装备研发,从而降低协同处置对水泥生产线的影响,提高水泥窑协同处置能力。
最后对水泥窑协同处置污泥技术进行展望。
关键词:污泥;水泥窑;协同处置;应用现状中图分类号:TQ172.9 文献标识码:B文章编号:1671—8321 (2021) 06—0087—050引言中国经济快速发展与人民生活水平的逐步提高,生活 污水处理量逐渐增加,生活污泥产生量也随之增加。
住房 与城乡建设部公布的信息显示,截至2019年末,我[_城市、县城、乡镇及镇乡级特殊区域污水处理厂共计6189座(污水 处理量约为6.3 x1(V%3),产生含水率为80%的污泥约6300 余万t(按污水量的0.1%计)"•2|。
此外,造纸、冶金、石油、电镀、钢铁等行业也会产生大量工业污泥=由此产生了两个矛 盾,即污泥产生量大与污泥处理处置能力不足的矛盾,以及 社会对环保的重视与对工业生产需要的矛盾。
在此背景下,污泥的无害化处理处置受到愈来愈多的关注=目前,我国污泥处理处置方法主要有填埋、堆肥、干化后焚烧等,其中焚烧法因为可以快速实现污泥无害化、减量化和回收热能的优点得到了广泛的应用。
而水泥窑 协同处置污泥是污泥焚烧的一种特殊方式,指将满足或 经过预处理后满足人窑要求的污泥投人水泥窑,在进行 水泥熟料生产的同时实现污泥无害化处置=相较于传统 的焚烧技术,水泥窑协同处置技术不仅利用了污泥中有 机组分燃烧产生的热量作为部分热源,而且利用了污泥 中无机组分作为水泥原料之一,从而实现了污泥中有机 组分与无机组分的资源化利用。
新时代水泥窑协同处置固废现状及发展建议摘要:中国作为世界上最大的碳排放国家,正在承受着巨大的碳减排压力。
中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳的碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取到2060年前实现“碳中和”。
水泥行业作为重要的基础原材料之一,在全球范围内被广泛应用。
水泥生产伴随着大量的能源消耗和污染物排放等问题,CO2排放占到全国5%~9%,使得水泥行业实现碳中和具有一定的压力和挑战性。
基于此,对新时代水泥窑协同处置固废现状及发展建议进行研究,以供参考。
关键词:水泥;协同处置;碳排放;碳减排引言我国绝大多数水泥企业的SO2排放浓度都能满足相关标准要求,但部分水泥企业因石灰石、硅铝质原料、铁质矫正原料、煤等原燃料发生变化或烧成工况发生波动时,会存在SO2超标现象,尤其是当协同处置固体废物和城市生活垃圾时,SO2的波动也较为常见。
通过对原燃料及固体废物中硫的化学性质、释放机理、烧成工艺等进行研究分析,以便从根本上解决二氧化硫的超标排放,从而实现达标排放。
1工艺简介水泥窑协同处置是实现废弃物资源化利用最环保的措施。
水泥窑协同处置固体废弃物是以水泥回转窑为载体,将满足入窑要求的固废投入水泥生产过程中。
可根据废物类别,可将固体废弃物划分为:可替代原料、可替代燃料、不可替代原燃料三种,可做替代原料指固体废弃物的成分符合水泥的原料要求且含量处于较高水平,可在生料配料系统中作为原料协同利用;可做替代燃料指固体废弃物成分热值较高且稳定,可在水泥窑头高温段燃烧系统内作为燃料利用;不可替代原燃料主要指热值低且不可作为水泥原料的固废,在水泥窑头高温段进行无害化焚烧处置。
2工艺流程1、有机固废处理流程无机固废处置工艺流程有害气体处置流程第一级冷却,直接将自然空气鼓入“骤冷室”,与热烟气混合,使烟气温度从1100℃迅速降低至420℃。
第二级冷却,经一级冷却后的混合烟气,进入空冷多管冷却器中,通过其表面向外传热,与强制吹向冷却器表面的自然空气进行热交换,强制散热冷却。
水泥窑协同处理城市生活垃圾周 磊(合肥水泥研究设计院 安徽合肥 230051)中图分类号:TQ172 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2017)06-0001-02一、我国城市生活垃圾处理现状1.1我国城市生活垃圾特点我国城市生活垃圾产生量大,成分复杂。
按照水泥窑协同处理垃圾综合利用要求,可将其分为轻质可燃物、有机厨余物、无机混合物、渗滤液四大类。
轻质可燃物主要包括塑料、纸张、树枝、织物、橡胶等,经加工后用作燃料;有机厨余物主要指厨房中产生的各种蔬菜、剩饭残余、动物内脏等,经过发酵抑制后低温烘干,用作原、燃料使用;无机混合物包括渣土、石块、砖瓦、玻璃、陶瓷、废砼等,直接用作水泥原料;处置过程如有稍量的金属也将被单独分选回收;渗滤液经污水系统处理达标后,可直接排放或用于灌溉。
1.2水泥窑协同处理城市生活垃圾的特点相对于传统的填埋、堆肥、焚烧等垃圾处理手段,水泥窑协同处理城市生活垃圾是一种较新型的处理城市生活垃圾的方法,其原则是确保在不影响水泥生产系统常稳定运行和产品质量的同时,垃圾能够彻底地得到消解,且不产生新的污染,实现资源的合理利用和环境保护的控制目标要求。
水泥窑协同处理城市生活垃圾比直接焚烧和填埋更有优势,具体如下:(1)处理温度高。
新型干法回转窑内物料烧成温度必须保证在约1450℃(炉内最高的气流温度可达1800℃或更高),在如此高温下工业废物中主要有机物的有害成分焚毁率可达99.99%以上,即使很稳定的有机物也能被完全分解;高温焚烧也能有效遏制二噁英的产生。
(2)焚烧空间大。
新型干法回转窑是一个旋转的筒体,一般直径在3.0~5.0m,长度在45~100m,以每小时100~240转的速度旋转,焚烧空间很大。
因此它不仅可以接受处理大量的废料,而且可以维持均匀的、稳定的焚烧环境。
(3)焚烧停留时间长。
新型干法回转窑筒体较长,斜度小,旋转速度低,物料在窑中高温下停留时间长,物料从窑尾到窑头总停留大于20 分钟;气体在高于1300℃温度的停留时间远远大于4s。