水泥窑协同处置生活垃圾渗滤液工艺及应用

水泥窑协同处置生活垃圾渗滤液工艺及应用

卓俊程

吐鲁番天山水泥有限责任公司 新疆吐鲁番市 838000

摘要：目前，基础建设发展迅速，随着我国社会经济的高速发展，不少中小企业不断的崛起，还有部分中小企业重生产轻安全，安全生产还停留在纸上，没有真正把生产与安全有效结合起来、导致事故频发；今天我们就水泥窑故障处理安全防范措施实用技术进行探讨，文章主要从技术革新本质安全以及没有技术革新时处理故障需要注意的安全事项及措施。

关键词：水泥窑协同处置；生活垃圾渗滤液工艺；应用

引言

目前，混凝土增强剂种类主要为纤维类、聚合物类以及无机材料类。利用玄武岩纤维作为增强剂添加到水泥混凝土中，试验结果表明，当掺入玄武岩纤维后，混凝土的抗压强度及抗冲击韧性都有一定的提高。利用玄武岩纤维添加到混凝土中，试验结果表明玄武岩纤维可以增强混凝土的抗压强度，掺入玄武岩纤维后混凝土试验的14d抗压强度可以达到28d强度的80%～90%。使用了一种有机增强剂，同时采用了矿物掺合料及减小集料最大粒径的方式制备了透水混凝土，试验结果表明配置的透水混凝土抗压强度超过40MPa且未影响透水性能。掺入聚合物改性剂后透水混凝土的抗压强度、透水系数均得到了提升。用粉煤灰和矿渣等量替代水泥制备透水混凝土，混凝土的水胶比0.23、设计空隙率为20%，测试其性能结果表明：同时掺加粉煤灰和矿渣后透水混凝土的强度得到了提高，同时也降低了成本。通过改变掺和料的种类及掺量的方式制备透水混凝土，结果表明：当掺和料采用矿粉时，其强度影响较大。

1从本质安全出发解决处理工艺故障

从安全的角度出发，处理任何一次故障，现场处理故障的专业技术人员及一线职工都存在较大安全风险，所以最好的安全防范措施就是从专业技术角度提前预防，不处理故障就不存在安全风险，或者说用现代技术革新后全自动化处理故障也不存在安全风险。从近20年水泥企业的故障及安全事故来分析，安全事故有80%以上是在处理故障的时候发生的，而且通过20年新技术、新思想、新装备的不断更新完善，现在的事故率较20年前降低90%。所以要从专业角度升级改造，让工艺装备升级达到本质安全的要求。下面我们就几项常见的故障分析现有的技术装备进行分析。（1）预热器堵料。目前做得比较好的企业已经可以达到4到5年不处理一次预热器堵料。通过控制原料中的有害成分、扩大分解炉炉容、增加下料管尺寸，有计划地定期更换浇注料、挂片等完全可以达到预热器不堵料的要求。生料有害成分控制一般为MgO小于3%、SO3小于3.5%。现技术革新对分解炉、下料管进行扩大不但解决燃烧、结皮问题，还可以大幅度提高窑系统产量。2500吨/天的生产线通过分解炉扩容（从直径5.06m改为6m）、下料管扩大配合较大的撒料板（下料管直径从0.9m改为1.2m、撒料板从1.2m改为1.6m）提高热交换，可实现3300吨/天的生产料，大幅度提高产量并降低能耗，故现在技术革新既能降低成本获得更多市场竞争力、还能有效控制安全事故率。（2）篦冷机堆雪人。以前用空气炮、水枪、人工清理等措施处理、现在用控制生料、控制系统温度减少堆雪人以及安装堆雪人装置可实现完全自动化控制。生料现在可实现在线实时监测控制、篦冷机用超高清高温摄像头实时观察，推雪人装置可在中央控制室远程操作，完全可以实现零故障、零风险、零事故。

2水泥窑协同处置市政污泥的工程应用现状

在日本，约污泥产量的20%用于硅酸盐水泥生产中协同处置。但是市政污泥含水率高，且伴有恶臭，如果直接进入水泥窑，能耗较高，容易对烧成系统的热工制度产生影响；而且产生“邻避效应”，带来诸多社会及环境的负面影响，违背了污泥无害化处置的初衷。目前的水泥窑协同处置污泥的工艺方案中，大多仅在前置处理中考虑了对污泥的脱水或干化处理，使其含水率降至30%～60%，以降低对水泥窑系统产量、热工制度、能耗的影响。某水泥公司自2012年11月开始利用液压驱动活塞泵将未经处理的城市生活污泥泵送至水泥窑进行协同处置，水泥系统经过改造，能够稳定运行，但窑系统台时产量会有明显下降，熟料煤耗明显增加。金华某水泥厂进行的湿污泥直喷入窑工艺工业试验，污泥干基中的成分主要为钙硅铝铁，可以替代水泥生产原料，污泥含水率是影响水泥窑况的主要因素。

3水泥窑处理固体废弃物的环境友好性

3.1　节约能源和资源

水泥行业是能耗、资源消耗最大的行业，对环境造成了极大的压力。中国2004年的水泥产量占全球的1.29%。每千克熟料可消耗热量3100～6000kJ，这取决于生产工艺。除燃料外，水泥工业也消耗石灰石、粘土等资源。一般而言，生产1t水泥需要1.6t原料。采用水泥窑焚烧固体废物，可充分利用余热，替代部分原材料，节约能源，减少二氧化碳排放。常规垃圾焚烧炉是用来处理固体垃圾的，虽然垃圾的热能也可以利用，但由于焚烧温度低，停留时间短，不能完全分解，热利用率低将窑内易燃废料排出，窑内温度高，停留时间长，燃烧组分完全分解，热能利用率高。废料中的无机盐的化学性质与生产水泥的原料相似。利用水泥窑处理固体废弃物，焚烧残渣可用作水泥熟料，可部分代替水泥生产原料。实际上，水泥通常混合有粉煤灰，废煤，尾矿和工业废渣。

3.2销毁有毒有害废物

与传统焚烧炉相比，水泥窑焚烧固体废物更为彻底。1）水泥窑的燃烧温度较高，其最高温度一般在1450℃以上，而普通燃烧窑的燃烧温度一般在1200℃左右；2)水泥窑炉燃烧空间大，烧气均匀、稳定。固态物料从窑端到窑头的总停留时间为30min以上，气体物料在窑内的停留时间为1300℃以上，比传统焚烧炉短；3）水泥窑具有良好的紊流搅拌条件，能促进高温气体与废渣的混合、传质、分解和结合；4）水泥窑烧成料质量好，温度波动小，不依赖于入废量或其特性。该系统燃烧平稳、热惯量大、稳定性好、操作方便。

3.3降低废气处理要求

焚烧炉产生的烟尘、硫化物、氯化氢、氧化氮、重金属及二恶英等有毒物质。一般而言，为了减少污染物的排放，燃烧方法必须满足以下条件：1）焚烧温度一般在900～1100℃之间，难处理垃圾的焚烧温度在1200～1400℃之间，焚烧温度较高；2）炉内有大量残余气体时，应采用紊流气流；3）废液在炉内的停留时间为20～30min，在高温环境中的停留时间可达2s以上。在固体废物处理方面，水泥窑具有明显的优势。采用水泥窑处理固体废弃物，可降低尾气净化的要求。水泥窑与传统焚烧炉相比，具有如下优点：它含有较多的碱性物质，能与焚烧过程中产生的酸性气体反应，生成稳定的盐类，从而降低了污染物的浓度。以硫酸铵和SO₂为例，石灰石在窑炉锻烧过程中生成的CaO会与硫酸铵和SO₂发生反应，从而使硫酸铵和SO₂的含量下降到很低的水平。传统的焚烧炉难以实现完全密封。燃烧温度不但很难精确控制，而且泄漏的有害气体成分也会进入工作环境。另外，水泥窑气密性好，窑内烧结过程与外界完全隔绝。

结语

热水解提取蛋白质法能有效地实现污泥资源化再利用，联合水泥窑协同处置工程方案具有很好的技术和经济优势。通过热水解提取蛋白质结合水泥窑协同处置抑或会成为污泥处置一个重要的工程应用方向。

参考文献

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[2]刘强，王军，王晓军，等.利用水泥窑处置漆渣废气中重金属污染物排放分析[J].长春理工大学学报(自然科学版)，2010(02)：107-109.

[3]马建英，刘锋.水泥窑协同处置危废浅析[J].水泥工程，2018，181(01)：77-79.