颜碧兰--水泥窑协同控制固体废物技术规范解读

中国建筑材料科学研究总院ChinaBuildingMaterialsAcademy1《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2019年10月3日《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2提纲标准制定的背景1国内外标准分析23标准主要内容23一、标准制定的背景3《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读4我国固体废物概况工业固体废弃物的产生量近年来急剧增加。列入国家危险废弃物名录的危险废弃物近年来也是稳定增长。科学合理地利用或处理这些废弃物，是我国工业及经济健康发展的关键！我国每年产生近10亿吨垃圾。生活垃圾处置缺口巨大。《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读5•中央在国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中提出“树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励与约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力，提高生态文明水平”国家规划•《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国清洁生产促进法》《中华人民共和国环境影响评价法》《中华人民共和国城乡规划法》国家法律•国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作（国发[2005]21号）“做好再生资源回收利用工作”，强调“推进生活垃圾和污泥资源化利用”。国务院政策•《危险废物污染防治技术政策》《废弃危险化学品污染环境防治办法》《生活垃圾处理技术指南》《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》（试行）《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治最佳可行技术指南》（试行）》直接调整的法规简单堆放时期废渣处置时期资源化减量化无害化时期资源节约环境友好废弃物处置时期~19701970~19941995~20042005~我国固体废物的管理《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读66燃烧器（1850℃）熟料(1350℃20min25min10min物料（900℃）烟气（750℃）燃烧器（1250℃）分解+升温（850℃）部分分解+升温（1250℃）固-液相反应（1450℃）熟料冷却预热+升温（+1250℃）物料预热器+分解炉处置温度高焚烧空间大停留时间长处理规模大稳定性强碱性气氛环保安全水泥窑处置固体废物优势《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读7固体废物中含有碳、氢、氨等还原性组分，脱硝率可达到40%~60%。参数焚烧炉水泥回转窑气体温度/℃11001750物料温度/℃8501450气体停留时间/s2≥4物料停留时间/min根据废物性质调节30-35回转窑转速/r/min0.2-0.32.8-3.2水泥窑处置固体废物优势《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读8生料（炉渣配料）去增湿塔浆渣废弃物污泥替代燃料废液去煤磨飞灰水泥窑协同处置固体废物流程图水泥窑处置固体废物优势《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读9水泥工业产业发展政策国发[2006]50号•鼓励和支持利用在大城市或中心城市附近大型水泥厂的新型干法水泥窑处置工业废弃物、污泥和生活垃圾，把水泥工厂同时作为处理固体废物综合利用的企业。关于落实科学发展观加强环境保护的决定国发[2005]39号•大力推行建筑节能，发展绿色建筑。推进污水再生利用和垃圾处理与资源化回收，建设节水型城市。关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知国发[2005]21号•推进废物综合利用。要以煤矿瓦斯利用为重点，推进共伴生矿产资源的综合开发利用。以粉煤灰、煤矸石、尾矿和冶金、化工废渣及有机废水综合利用为重点，推进工业废物综合利用。关于加快发展循环经济的若干意见国发[2005]22号•废物产生环节要强化污染预防和全过程控制，推动不同行业合理延长产业链，加强对各类废物的循环利用，推进企业废物“零排放”水泥窑协同处置的政策支持《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读1010•抓紧研究制定鼓励水泥工业资源综合利用和处理工业、城市垃圾方面的配套政策措施。关于加快水泥工业结构调整的若干意见发改运行[2006]609号•推广利用水泥窑处理工业废物及分类好的生活垃圾等技术，发展循环经济。关于印发水泥工业发展专项规划发改工业[2006]2222号•大城市周边的水泥企业基本形成协同处置城市生活垃圾和城市污泥的能力，使水泥工业转变为兼顾污染物处置的新兴环保产业。关于水泥工业节能减排的指导意见工信部[2010］582号•加快资源循环利用关键共性技术研发和产业化示范，提高资源综合利用水平和再制造产业化水平。示范推广先进环保技术装备及产品，提升污染防治水平关于加快培养和发展战略性新兴产业的决定国发[2010]32号水泥窑协同处置的政策支持《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读1111国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见(国发[2013]41号文)加快制修订水泥、混凝土产品标准和相关设计规范；推广使用高标号水泥高性能混凝土；尽快取消32.5复合水泥产品标准。鼓励依托现有水泥生产线，综合利用废渣发展高标号水泥和满足海洋、港口、核电、隧道等工程需要的特种水泥等新产品。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。水泥窑协同处置的政策支持《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读121995年5月研发了全国第一条处置工业废弃物环保示范线，成功将废弃物处置技术与水泥熟料煅烧技术结合。2005年北京水泥厂专门兴建1条日产3200吨水泥熟料生产线以协同处置10万t危险废物。2009年10月在水泥厂内建成设计处置500t/d(含水80％～85％)污泥热干化预处理线，干化污泥在3200t/d水泥熟料生产线焚烧处置。目前每天处置量400t/d。公司可处理的废弃物包括国家危险废物名录》49类危险废弃物中的33类。新北水水泥有限责任公司水泥窑处置固体废物的实践《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读13废弃物预处理系统污泥泵处理系统浆渣制备系统焚烧残渣处理系统废液处理系统乳化液处置系统垃圾筛上物处置系统废酸处置系统自主研发七套废弃物预处理工艺线飞灰处置系统水泥窑处置固体废物的实践《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读14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。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。铜陵海螺公司安徽海螺集团与日本川崎公司联合开发了水泥窑和气化炉相结合的处置城市垃圾技术，利用铜陵海螺水泥2条5000t／d水泥熟料生产线，建设日处理生活垃圾600t的生产线。水泥窑处置固体废物的实践《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读15建设世界首条利用水泥新干法窑和气化炉相结合处理城市生活垃圾示范项目。CKK系统采用气化炉技术，能有效燃烧、气化低热值生活垃圾，焚烧及吸收，处理程序简洁，无须建设尾气净化系统。相比其他垃圾处理方式，节能减排效果好，属典型的循环经济模式。该系统显著特点如本图所示。CKK系统流程图CKK系统技术特点无害化处理污水对垃圾适应性好且处理流程简洁资源化程度减排效果好采用电气化技术高效处理二恶英固化金属且防恶臭水泥窑处置固体废物的实践《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读16华新水泥股份有限公司★2008年初，华新投资500万元建立了具有世界水平AFR实验室。目前已能够处置市政垃圾、市政污泥，以及包括废弃农药、废弃有机溶剂等在内的15类危险工业废弃物。华新公司将第一座市政垃圾预处理工厂建在武穴。这座日处理能力200吨的预处理工厂占地仅为15亩，投资8000万元。华新公司的宜昌预处理工厂主要采用污泥脱水后直接入窑的技术处置市政污泥，现处理能力为150吨。华新在武汉建设的日处理能力1200吨的预处理工厂在2011年内开工。这一工厂占地40亩，投资1.5亿元。水泥窑处置固体废物的实践《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读172009年7月23日，华新建成三峡库区规模最大、技术最先进的一条日产4000吨水泥熟料生产线；并投资5000万元配套建设年处理能力15万立方米、日接收处置能力1000立方米的水面漂浮垃圾处置项目。卸船Discharge破碎Sherdding储存Storage干燥Drying储存Storage计量Dosing输送Transfer入窑Feeding水泥窑处置固体废物的实践《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读181996年开始利用制药公司产生的氟洛氛废液，进行了替代部分燃料生产水泥的试验。利用液体废料贮存在专用贮库内，然后用泵从窑头将其直接送人窑内燃烧；将其它固体废料与煤一起入煤磨，与煤粉混用；将半固体的废料装入小编织袋，每袋5kg，用本厂自己开发的“窑炮”从窑头打入烧成带焚烧，已经做到节能25%。上海万安企业总公司（原金山水泥厂）水泥窑处置固体废物的实践19二、国内外标准分析19《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2020国外发达国家先后颁布了一些关于重金属含量限值的标准规范等，这其中包括水质、土壤、危险废弃物等领域。其中只有瑞士明确规定了熟料和水泥中重金属含量的限值。名称来源主要内容《水泥厂处置废物导则》1998年版《水泥厂处置废物导则》2005年版瑞士环境、森林与地形局（SAEFL）•为水泥行业规范处置废弃物提供了很好的指导；•熟料和水泥中的重金属含量必须满足规定的标准限值要求，否则必须减少废物处置量。《资源保护和回收法》美国•规定重金属含量限值，•RCRA限限是规定用TCLP毒性浸出试验法以确定某种材料是否可以允许在地上堆放。•混凝土绝大部分是建筑于地面或地下的，所以也适用于这个条例国内外协同处置的相关标准关于重金属含量限值国外《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2121GB175-2009《通用硅酸盐水泥》、《混凝土质量控制标准》等标准中均未对水泥中重金属有害物质的含量及检测方法提出要求。GB50634-2010《水泥窑协同处置工业废物设计规范》中规定水泥窑协同处置工业废物后，水泥熟料和水泥产品中重金属含量应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》的规定要求,但并没有明确的检测方法；天然放射性核镭-226，钍-232、钾-40等的放射性比活度应符合现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》GB6566的规定。HJ/T301-2007《铬渣污染治理环境保护技术规范（暂行）》仅对产品中的重金属铬和钡浸出含量做了限制；浸出检测方法则参照的是我国固体废物浸出毒性浸出方法。国内国内外协同处置的相关标准关于重金属含量限值《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2222PrEN14429《pH影响测试实验》PrEN14405《废物浸出行为测试-上流式柱状实验》PrEN12457《颗粒状废物及污泥浸出验证实验》EN12457－1～4NEN7371《废物中无机组分有效量测试》NEN7373《颗粒状废物或建材中无机组分浸出行为测试-柱状实验》NEN7375《块状废物或建材中无机组分扩散浸出行为测试》德国工业标准DIN38414S4《底泥（污泥）浸出特性测试》法国的NFXP31-211《块状材料浸出测试》。。。。。关于浸出毒性实验方法国外国内外协同处置的相关标准《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2323名称HJ557-2010水平振荡法GB5086.1翻转法HJ/T299-2007硫酸硝酸法HJ/T300-2007醋酸缓冲溶液法试验粒径和质量5mm50g5mm70g9.5mm150-200g9.5mm75-100g浸提剂水GB/T6682二级去离子水或同等纯度的蒸馏水质量比为2：1的浓硫酸和浓硝酸混合液加入到试剂水（1L水约2滴混合液）中，使pH为3.20±0.0