澳门新蒲京真正官网[原创]国内水泥窑协同处置垃圾的

摘要:
  近日,由于杭州余杭某垃圾焚烧厂的事件,引得社会对垃圾焚烧等处理颇为关注,事实上,通过水泥窑协同处置垃圾焚烧也是种不错的选择,近日中国建筑材料科学研究总院汪澜教授在接受记者采访时表示,国内外的理论和实践已经证明利用水泥窑协同处置废弃物是无害化、减量化和资源化处置危险废物和城市生活垃圾的重要技术途径,也是低成本化大规模处置上述废物的重要措施。他向记者介绍了目前中国水泥行业主流几大大型水泥企业在协调处置废弃物中的成功经验。
  一、金隅北京水泥厂的协同处置成功经验
  金隅北京水泥厂在城市工业废弃物无害化处置的集成技术,经过10年的摸索和研究,金隅环保已经成为了全国规模最大的工业废弃物专业处置专家。
  从1995年5月开始用水泥回转窑试烧废油墨渣、树脂渣、油漆渣、有机废液,成了国内首家将废弃物处理技术与水泥生产技术成功结合的企业,并于2005年建成了国内第一条既生产水泥,同时也能处置废弃物的环保示范线,并成功将废弃物处置技术与水泥熟料煅烧技术结合;自主研发了浆渣制备系统、废液处置系统、污泥泵处置系统、焚烧残渣处置系统、垃圾筛上物处置系统、废酸处置系统、飞灰处置系统、乳化液处置系统等8条具有自主知识产权的废弃物预处理工艺线,这条日处理废弃物能力达300吨以上的环保示范线可处置的工业废弃物和危险废物种类很多,可处置工业污泥、燃料、漆料、工业垃圾、有毒有害品、化学试剂、废塑料、废轮胎等,实现了原料替代、燃料替代等多种利用方式,现在可安全处置《国家危险废弃物名录》中所列的47类中的34类,年处置量达10万吨。北京现代汽车公司的废漆渣、燕山石化公司的工业废白土、北京造币厂的废油墨、北京天然气公司的废残渣等都成了这条生产线的“常户”。
  2009年10月,30多万吨万科红狮涂料厂限价房地块中挖出的化工污染土将在北六环金隅红树林公司的环保示范线上全部变成水泥原料。和这30多万吨污染土一样,北京每年还有5万多吨工业废弃物、5万多吨脱硫石膏、10万多吨粉煤灰等石油、化工、汽车、医药、电子、电镀、冶金和建材等制造业危险废弃物以及学校、医院、实验室等,收缴毒品、废药品等废弃物在这儿得到安全处置。而因为吞吃这些“危险垃圾”,红树林公司这条年产量200万吨的水泥生产线每年产生的经济效益和年产量350万吨的生产线不相上下。截止2009年10月,全市6000多家产生工业废弃物的企业已经有1200多家成了金隅北水的客户。金隅红树林还准备“进军”生活垃圾的处置。
  2009年,金隅北水建成处置污水处理厂污泥项目,这是全国乃至全世界第一个将污水厂污泥处置与水泥新型干法生产工艺全面结合的工程项目,项目建设历时一年,总投资1.7亿元人民币,二期工程建成投产后日处置生活污泥700吨,每年大约可为北京市处置污水处理厂污泥22万吨。新型干法水泥窑大规模处置污水厂污泥的成套解决方案是其与意大利VOMM设备与工艺公司联合开发,具有自主知识产权。2009年,这套方案在北京金隅集团所属水泥厂进行了产业化实施,项目规模为日处置含水80%的污水厂污泥500吨。以2008年污泥产量计算的话,约占北京市生活污泥产生总量的1/4。
  二、华新水泥股份有限公司的协同处置成功经验
  华新水泥股份有限公司分别于2007年、2008年、2009年对湖北省收缴的含甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺等5种高毒农药在内的共1650余吨废弃及高毒农药进行了水泥窑协同处理。2008年初,华新投资500万元建立了具有世界水平AFR实验室。2008年底,湖北省环保局批准华新环保(武穴)公司对HW02医药废物、HW03废药物药品、HW04农药废物、HW06有机溶剂废物、HW09油/水等13类有害废弃物进行无害化处理。目前它拥有自主知识产权的液废、固废及浆渣废物处置系统,可处置《国家危险废物名录》中15类危险废物,先后被国家环保部指定为中-挪水泥窑共处置危险废物项目、中-德政府废弃农药管理项目的示范企业之一。
  1、华新水泥秭归水泥公司2010年7月建成利用水泥窑协同处置三峡库区漂浮物项目,设计日接受处理能力1000m3,年处理能力达30万m3,目前为止已经处理漂浮物10万m3。为三峡库区漂浮物提供了安全、环保的末端处置方式。该项目采用了国际首例水泥窑协同处置大规模水面漂浮物的环保技术,保证了环境安全第一的原则,并且不产生二次污染。
  2、华新武穴水泥厂曾处置武汉汉阳赫山地块的深度POPs污染土壤40万吨。根据中国地质大学、北京建工环境修复有限责任公司的对该项目的场地调查,此地块原为农药厂,土壤中主要污染物为六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs),最高污染浓度分别达33548.137mg/kg、
4661.463mg/kg,另有有机磷杀虫剂和拟除虫菊酯类农药污染;平均污染深度在1.8米左右,局部最深达9米。2012年4月,华新利用水泥窑协同处置技术,在武穴建设第一个污染泥土处置项目。截止至2013年6月,污染土的总处置量已约达30万吨。2013年4月华新“水泥窑无害化和资源化协同处置污染土工程技术与应用”项目通过了湖北省科技厅组织的技术鉴定。该项目中的“热质均衡系统技术”被专家们认定为国际首例.华新“水泥窑无害化和资源化协同处置污染土工程技术与应用”的主要创新点是首次提出了“热质均衡系统技术”、有机污染土的高温点投入处置技术方案,并自主研发了高效预分解窑装置和污染土预处理器。
  3、2013年3月,华新水泥窑协同处置黄石市政污泥项目正式投入运营,该项目地处黄石市花湖污水处理厂内,占地5.2亩,于2011年10月3日正式破土动工,项目分为两期建设,共投入资金2000余万元,现已达到36500吨/年的污泥处置规模,可完全、彻底、无害地解决黄石城区所有市政污泥。黄石市政污泥项目利用华新水泥窑协同处置技术,采用深度脱水、余热烘干、入窑焚烧的处理工艺,对市政污泥进行“稳定化、无害化、资源化”处置。该项目是黄石首个政企协作处置市政污泥项目,也是华新利用新型干法水泥生产特有生产工艺,涉足市政污泥处置的新型环保业务。该项目得到了华新战略合作伙伴瑞士豪瑞集团的技术支持,同时得到国家发改委、住房和城乡建设部、环保部等相关部委的充分肯定。
  4、2010年1月,湖北华新公司投资6500万元在武穴工厂建设日处理500t的生活垃圾生产线,2013年4月建成投产。每年可处理市政垃圾10万吨,节约标煤2万多吨,是目前国规模最大的水泥窑协同处理市政垃圾项目。
  三、海螺集团的协同处置成功经验
  2008年海螺集团和铜陵市政府合作,利用川崎重工国际领先的节能环保技术,依托海螺集团在水泥生产技术上的优势,自主研发利用水泥工业新型干法窑处理城市生活垃圾技术(简称CKK系统),在铜陵海螺建设世界首条利用水泥工业新型干法窑和气化炉相结合处置城市生活垃圾示范项目。
  该项目利用铜陵海螺公司2条5000t/d泥熟料生产线,日处理垃圾能力600吨(2×300t/d系列),年处理总量达20万吨。项目于2008年10月开工建设,2010年4月10日第一套300t/d垃圾处理系统正式建成投运。项目工程总投资1.6亿元左右,每吨垃圾处理运行费用约70元,每吨垃圾处理总成本约200元,年处理城市生活垃圾约20万吨,节约标煤可达1.3万吨,减排二氧化碳约3万吨。项目各系统运行正常,截止到2010年11月底,垃圾处理量已达5.5万吨,经检测各项环保指标完全合格,物料和水泥产品重金属浸出含量控制在国家相关标准范围内,其中,经同家权威机构实地取样、德国Eurofins
GfA
GmbH实验室检测,二恶英排放量最高仅为0.0376ngTEQ/m3,优于国家规定的0.lngTEQ/m3水泥窑排放控制标准。
  四、拉法基瑞安集团的协同处置成功经验
  重庆拉法基瑞安水泥公司南山工厂和重庆长寿润江环保建材公司,于2006年和2007年先后启动了利用水泥窑协同处置生活污水厂污泥的科研和试验工作,并于2008年7月和2009年10月分别建成了2套、年处理3万吨和5万吨的污泥处置系统,且分别接收处理了重庆南岸鸡冠石和长寿污水厂送达的污泥(含水率80%)的处置,将污泥送入水泥窑窑尾烟室掺和水泥生料中煅烧成水泥熟料,并利用余热配套安装纯低温余热发电机组发电,运行情况良好,无二次污染、无飞灰、灰渣二次处置。
  重庆拉法基瑞安地维水泥有限公司位于重庆市江津区珞璜镇珞璜建材工业园区,其水泥窑协同处置污染土壤生产线项目是利用重庆腾辉地维水泥厂2500t/d干法窑在生产水泥过程。工程建设内容主要由两部分组成:依托已有的2500t/d新型干法熟料生产线,新建(1)存储量约50000吨的污染土壤储存系统,主要包括污染土壤贮存仓库、仓库周边排水系统、渗滤液收集系统等;(2)污染土壤入窑系统,主要包括污染土壤进料仓、计量称、提升机、除尘器等。本项目的验收实施方案组织了专家组审核,并按照专家意见实施竣工验收监测。
  五、华润集团的协同处置成功经验
  广州越堡水泥有限公司将1条6000t/d水泥熟料生产线改造成日处理600吨(含水80%)城市污泥工程。自2009年8月21日投运,共处置了广州市生活污泥26多万吨。该系统运行可靠,操作简便,对污泥的适应性强。按照600t/d的设计处理能力运行,该项目每年可节约标准煤1.36万吨,减少CO2排放3.4万吨,避免污泥填埋而减少甲烷排放5000吨,相当于每年减少CO2排放10.5万吨。
  这些先进企业的成功经验告诉我们我国的水泥窑协同处置面对的固体废物种类来源很复杂,与国外的截然不同。汪澜教授介绍到,以生活垃圾为例,其成分与发热量与发达国家的存在较大差异。上海城市垃圾的发热量仅只有德国的1/2、日本的2/3。那么依此,我国已开发了RDF技术、生活垃圾CKK技术,污泥处置技术、危险废物处置技术等。每一类技术因处置对象、物理化学特性、处置规模等,呈现出不同的技术形态:①对于生活垃圾发热量相对比较高、并能简单分类管理的中心城市,如北京、上海、广州、重庆等地,选择3000t/d或以上规模的老厂进行改造,或者以协同处置生活垃圾或污泥为主要目的新生产线建设;②对于水泥厂与城市相距分散的区域,选择以固体废物预处理厂建设为主,经预处理后的材料运往水泥厂进行焚烧。
  国务院2013年41号文提到为了进一步淘汰落后产能,“支持利用现有水泥窑无害化协同处置城市生活垃圾和产业废弃物,进一步完善费用结算机制,协同处置生产线数量比重不低于10%”、“强化氮氧化物等主要污染物排放和能源、资源单耗指标约束,对整改不达标的生产线依法予以淘汰”、“修订完善资源综合利用财税优惠政策,支持生产高标号水泥、高性能混凝土以及利用水泥窑处置城市垃圾、污泥和产业废弃物”,
因此,他建议,一线二线城市周边的水泥厂应顺应国家大趋势,尽快启动水泥窑协同处置业务,战略性调整企业发展方向,积极开展水泥窑协同处置业务。

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“吞”下去一堆一堆生活垃圾,“吐”出来一袋袋水泥粉料——近日,我市首个水泥窑协同处置生活垃圾的水泥生产线在忠县竣工并投入运营。

1 、危废市场现状

据重庆水泥协会相关负责人介绍,忠县综合处理生活垃圾环保一体化项目采取CKK垃圾焚烧系统,该系统利用目前先进的垃圾气化技术,将垃圾气化成可燃烧气体,并输入新型干法水泥的分解炉中,代替部分燃料进行燃烧,利用分解炉中特有的高温及碱性环境,将垃圾焚烧过程中产生的有害物质进行分解和固化,在生产水泥原料的同时,使垃圾处理达到真正的“无害化、减量化、资源化”。

近年来,随着危废行业政策的逐渐完善,我国危废市场规模高速增长。根据国家统计局数据,2016年我国危废产生量5347万吨。由于部分工业企业未严格申报及偷排量大,我国危废实际产量与统计数据相差较大。有专家预测到2018年我国实际危废产量至少在1.3亿吨,存在着巨大的处置需求缺口。

已有12条协同处理垃圾生产线

图1:我国工业危废产生量

“高污染、高耗能”是国内大多数人对水泥工业的印象。然而,随着利用水泥窑处理城市生活垃圾和污泥技术的成熟,协同处理城市生活垃圾和污泥成为水泥企业从污染企业转型为环保产业的“契机”。

数据来源:生态环境部2014、2015年环境统计年报

近年来,我市水泥窑协同处理垃圾能力已走进全国前列。目前,重庆水泥工业利用水泥窑协同处置生活垃圾的水泥生产线2条、协同处置污泥的生产线8条(小南海、拉法基南山2条、拉法基地维、拉法基特水、富皇水泥、西南长寿2条)、协同处置污染土壤的生产线1条,协同处置煤矸石的生产线1条,占全市水泥生产线总数量的19.6%。

国家统计局2016年数据

另外,冀东水泥、台泥、东方希望水泥、天助水泥和华新水泥等多家水泥企业也有意上马新型生产线协同处置城市生活垃圾、污泥等废弃物。

图2:危险废物处置方式

变身环保“生力军”

我国危废治理主要以无害化处置和资源化利用为主,资源化利用仍是危废处理的主要方式,无害化处置的比例正在逐年上升。目前我国无害化处置的主要方式是焚烧、填埋、水泥窑协同等。其中水泥窑协同处置被誉为处理过程最安全、处理结果最彻底方式之一,日益成为危废处理的主流。

重庆市水泥协会相关负责人表示,我市水泥企业现在可每年消纳1400余万吨的一般工业废弃物。同时,利用水泥窑协同处置主城区生活污水厂污泥已经常态化,重庆主城区四家水泥企业近5年来共处置工业废物600万吨、处置主城区污泥26万吨。

3 、水泥窑协同处置简介

在技术水平上,重庆水泥窑协同处置垃圾综合技术性能指标达到国际先进水平,对我市水泥工业向“两型”化转变具有积极作用,社会、环保和经济效益显著。可以说,重庆市水泥企业已名副其实地成为重庆市环境保护的“生力军”。

水泥窑协同处置是水泥工业提出的一种新的废弃物处置手段,它是指将满足或经过预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑,在进行水泥熟料生产的同时实现对固体废物的无害化处置过程。

危废进入水泥窑之前需进行预处理,一般根据危废性质进行分类处理:

热值高且稳定的危废作为水泥窑替代燃料;

符合水泥原料成分且含量较高的作为可替代原料;

不能作为替代燃料或原料的固态危废一般进行破碎分选,采用螺旋输送器或人工投料方式入窑处理;

半固态、液态危废主要在混合配伍后采用污泥泵、隔膜泵等直接泵送入水泥窑。

水泥窑协同处置投加位置包括窑头高温段、窑尾高温段或者生料配料系统,主要根据危废的特性、进料装置的要求以及投加口的工况特点来确定。

窑头高温段适合含水率低的液态物质及含高氯、高毒、难降解有机物质等危废;

窑尾高温段适合含水率高、大块状等危废;

生料配料系统对危废的要求相对较高,只能投加不含有机物和挥发、半挥发性重金属的固态危废。

4 、水泥窑协同处置危废优势

1.处置范围广,处置量大。水泥窑协同涵盖HW02-HW50共40大类危废处置需求,适应约60%种类的危废处置,还可处理生活垃圾、工业固废、污泥、污染土壤等。同时其危废处置产能大,专业焚烧炉的处理规模一般仅为15-30t/d,但即使是规模最小的水泥窑协同处置设备危废处理量也能达到100t/d。

2.处置能力强。水泥窑煅烧时温度可高达1400-1800℃,窑内呈现碱性环境,停留时间长,易形成稳定的氧化环境。这种条件下,危废能得到充分稳定燃烧,可有效避免酸性物质和重金属挥发,剧毒物质二噁英很难形成,有机物被彻底分解。

3.资源充分利用,环境效益好。水泥窑协同焚烧后的残渣和飞灰作为水泥组分进入水泥熟料产品中,不需要额外进行填埋处置,不占用任何土地资源。绝大部分重金属元素都可全部固熔在水泥熟料的晶格中不能再逸出或析出,不会产生二次污染。同时水泥窑煅烧产生的热能可被回收利用。

4.项目投资少,建设周期短,运营成本低。目前新建或改扩建传统危废焚烧炉设施的平均投资一般为3000-16000元/吨处置产能,而水泥窑协同处置危废投资额只需1000元左右/吨处置产能,依托于水泥厂现有生产线,不占用土地资源。在审批手续和项目落地建设改造方面,与传统焚烧炉工艺相比,水泥窑技术改造、设备安装施工等方面建设周期较焚烧炉缩短一半以上。而且水泥窑运营成本低,项目经验数据表明水泥窑协同处置危废吨成本约在500-1000元/吨,而焚烧炉处置成本约为其2倍以上。

5 、我国目前水泥窑协同产能及规模

近年来,我国水泥窑协同处置危废发展迅速,经济及社会环境效益均非常显著。据一和环境数据统计,截至2019年4月30日,我国具有水泥窑协同处置危废经营许可证的企业有67家,总核准经营规模达到448万吨/年。剔除9个资质仅包含HW33的企业和1个仅包含HW34的企业后,处置规模约340万吨/年。

一和贴示

注:9家仅处置HW33的企业利用水泥窑处理黄金冶炼氰化尾渣,由于其成分与铁矿石接近,高温分解其中有害物质后直接作为生产水泥的原料使用;1家仅处理HW34的企业是通过石膏制硫酸联产水泥技术。

其中,陕西省有7家企业处理HW33,经营规模总共达69万吨/年;河南省有2家企业处理HW33,规模达26.6万吨/年;山东省有1家企业处理HW34,规模达12万吨/年。以下统计中均不包含在内。

按地区分布

截至2019年4月30日我国已有20个省份存在水泥窑协同处置危险废物的产能,规模前五名的省份为浙江、广西、福建、陕西和江苏,合计规模占全国总量56%。

图4:各省水泥窑协同处置企业数量及规模

按集团分布

在水泥窑协同处置危废上处置能力排名前五的集团为红狮、海螺、南方水泥、金隅和金圆,合计危废处置能力占行业总量的70%。除此之外,华新、中建材、台泥等也在推进水泥窑协同项目的发展,并在积极的往危废处置方向进行改造和扩张。部分环保企业也敏感的注意到水泥窑协同处置危废的优势及发展潜力,积极布局,占有不小的比重。

图5:水泥窑企业集团分布

6 、未来市场趋势

据水泥工程技术专家统计,目前水泥窑协同处置危废项目在批及再建项目约60个,整个水泥行业仍处于协同处置危废发展高峰期。未来若整个水泥行业的危废处置能力全部释放,年处置危废能力将达到1200-1800万吨/年,这部分处置能力有可能在近五年逐渐落地。有机构预测未来一段时期内,水泥窑改造建设端市场空间有望达到340亿元,水泥窑协同处置危废运营端市场规模达700亿元,运营端市场空间估计在400亿元。

利用水泥窑协同处置危废较其他处置工艺优势明显,是未来危废处置的主力军,也是未来水泥企业通过协同处置转型升级为环保公司的重要途径之一。随着社会经济的不断发展,这将成为全球各国消纳危废的主要趋势。

以上部分资料来源于中国水泥网。

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