水泥窑协同处置村镇生活垃圾

针对位于新型干法水泥厂附近且生活垃圾收运较为困难的村镇,提出了一种利用新型干法水泥窑协同处置垃圾的简易模式。实验将预处理后的村镇生活垃圾定量喂入水泥窑系统中,并对比了掺烧20、50和80 t村镇生活垃圾前后,水泥熟料品质、窑系统工况以及污染物排放的情况。结果表明:实验期间在80 t范围内,生活垃圾的掺烧使水泥熟料抗压强度最多降低3 MPa,但仍符合国家标准;对水泥窑衬结皮和窑工况稳定性基本没有影响;同时对水泥窑系统污染物排放量无负面影响,烟气中二恶英的含量为0.004 0 ng TEQ/m3,远远低于国家标准。     

水泥窑协同处置垃圾衍生燃料对烟气污染物排放及熟料品质的影响

水泥窑协同处置垃圾衍生燃料(RDF)可以实现垃圾资源化利用,但需确保不会造成烟气污染物排放超标或使水泥熟料品质受影响。研究了国内某水泥厂新型干法水泥窑协同处置RDF前后烟气污染物排放及水泥熟料品质变化的情况。结果表明,水泥窑协同处置RDF的烟气中SO_2、NO_x、NH_3、HCl和HF的排放均符合《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915—2013)。重金属与二噁英的含量相比于协同处置RDF前虽略有升高,但仍低于《水泥窑协同处置固体废物污染物控制标准》(GB 30485—2013)的排放限值。协同处置RDF基本不影响水泥熟料的矿物组成,抗折强度和抗压强度相比掺加RDF前有所提高,并且符合《通用硅酸盐水泥》(GB 175—2007)的中普通硅酸盐水泥的52.5R强度等级要求,安定性合格率提高至100.0%。协同处置RDF的水泥熟料中Cu、Cd、Cr、Pb、As、Ni的浸出浓度远小于《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(GB 30760—2014)的标准限值。总之,水泥窑掺烧RDF对烟气污染物排放和熟料品质的影响较小,甚至可以提高水泥熟料的某些品质。     

水泥窑协同处置含油污泥

含油污泥是石油石化生产过程中产生的一种含油固体废弃物,现有的含油污泥处理技术主要解决了油泥中油气资源的部分回收,未实现油泥的彻底无害化.采用能谱仪、原子荧光光度计和等离子体发射光谱仪等检测手段,检测了不同油田含油污泥的成分、热值及重金属含量,并与水泥生产的相关标准进行了对比分析.结果表明,含油污泥灰分中氧化钙、氧化硅等含量总和均大于80%;灰分中重金属含量基本满足《水泥工厂设计规范》GB50295-2008中水泥熟料重金属含量要求,可作为水泥生产的替代原料.采集的各油田含油污泥平均热值达17.6 MJ/kg,大部分含油污泥都可以作为水泥生产的替代燃料.同时,水泥窑协同处置含油污泥时有害有机物被彻底分解,不会产生二次污染,能真正实现含油污泥的减量化、资源化和无害化,是一项值得推广的处置方式.     

水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰过程中Pb和Zn的迁移转化特性

对某水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰系统进行采样分析,研究飞灰中的Pb、Zn在水洗脱氯预处理及水泥窑协同处置过程中的迁移转化特性。结果表明,水洗预处理过程中,飞灰中0.15%Pb和0.015%Zn进入结晶盐,94.05%的Pb和93.17%的Zn留存在水洗灰中,且赋存形态基本不变。水泥窑协同处置飞灰过程中,进入窑内的Pb和Zn少部分在窑内和预热器系统形成内循环,93.84%Pb和81.38%的Zn进入水泥熟料,0.002 7%的Pb进入窑尾烟气,0.001 4%的Pb和0.001 1%的Zn进入窑灰。热力学平衡计算表明,水泥熟料中Pb的主要存在形态是PbO、PbSiO₃,Zn的主要存在形态是ZnO、ZnFe₂O₄、ZnAl₂O₄。窑尾烟气排放指标和水泥熟料性能指标均满足相关规范要求,这说明Pb和Zn在水泥窑中实现了良好的固化,环境风险可接受。本研究结果可为水泥窑协同处置飞灰工艺系统设计优化提供参考。     

水泥窑协同处置含铜污泥对水泥熟料性能及环境安全性的影响

针对目前没有合理方法处置含铜污泥的问题,利用水泥窑协同处置技术对含铜污泥进行处置,以达到废物资源化的目的。通过掺入不同量的含铜污泥煅烧成水泥熟料,探讨了含铜污泥对硅酸盐水泥熟料性能及其中所含重金属的浸出对环境安全性的影响。结果表明,含铜污泥的加入明显降低了熟料的f-CaO质量分数,改善了水泥生料的易烧性。当含铜污泥掺量为4%及以下时,含铜污泥掺入会有效促进硅酸盐水泥的水化,使3、7和28 d抗压强度最高分别可达到49.85、46.85和65.8 MPa;当其掺量超过4%后,会明显抑制水泥的水化,劣化水泥水化程度,使其力学强度迅速降低。熟料各矿物相对重金属元素的固化具有选择性,含铜污泥中含量最多的Cu主要存在于中间相中,少数分布于硅酸盐相中;含铜污泥中的Cu离子可以有效固化在水泥熟料中,固化率最高可达87%。Cu离子在水泥净浆中的浸出浓度低于工业固体废弃物浸出毒性鉴别标准的规定指标,水泥窑协同处置含铜污泥在使用中不会对环境造成二次污染。本研究结果可为水泥窑协同处置含铜污泥应用提供参考。     

水泥窑共处置污染土壤的污染排放研究

以被DDT和六六六污染的土壤为研究对象,开展了利用水泥窑进行共处置的工程试验研究,分析了共处置过程对尾气排放的影响。结果表明,水泥窑共处置对农药污染物的焚毁去除率很高,DDT达到99.99991%,六六六达到99.99964%,均高于我国危险废物焚烧炉规定99.99％的焚烧效率;与空白处理相比,尾气排放中有机污染物（包括二恶英/呋喃,简称PCDD/F、多氯联苯PCB、六氯苯HCB、挥发性有机物VOC）、酸性气体和重金属的排放在共处置过程中没有显著增加,且都低于相应的规定限值。试验结果表明,水泥窑共处置固体废物不会导致污染负荷的增加。     

废物水泥窑共处置产品中Cd释放的pH影响

用高温电炉模拟煅烧试验制取水泥熟料后再制作混凝土,参考EA NEN 7375:2004浸出试验,设定5种不同pH的浸取液对混凝土进行长期浸出试验,研究了pH对水泥窑共处置混凝土中Cd释放量以及释放过程的影响.结果表明:(1)pH为2.00、3.50、5.00、7.35和10.00的浸取液中,Cd的累积释放量分别为0.408 0、0.005 8、0.000 7、0.000 4、0.001 2 mg/kg.在酸性条件下,随pH的增大,Cd的累积释放量减小.在碱性条件下,随pH的增大,Cd的累积释放量增大.(2)pH为7.35的浸取液中,Cd累积释放量的释放曲线与斜率为0.5的直线拟合最佳.pH为7.35的浸取液中,混凝土中Cd的释放机制为扩散控制;pH为2.00和5.00的浸取液中,Cd的释放在前期为扩散控制,后期发生了耗竭作用;pH为3.50和10.00条件下,Cd的释放在前期发生了延滞作用,中期为扩散控制,后期发生了耗竭作用.     

水泥窑处置生活垃圾过程中的TOC排放

随着水泥窑协同处置生活垃圾、污泥和危废等技术的推广应用,相关环保控制要求也不断提高,处置过程烟道气中总有机碳(total organic carbon,TOC)含量高低,也逐渐成为人们关注和控制的目标。为了消除人们的疑虑,将未经发酵的筛下(厨余)物直接加入低温烘干粉磨的水泥生料磨系统中,经实验检测分析和工程现场测试实践证明,在控制一定添加量的情况下,该过程中各环节TOC含量非但不会增加,反而有所降低,其降幅高达40%。     

水泥窑共处置废物过程中重金属的流向分布

为了探索水泥窑共处置危险废物过程中重金属流向分布规律,研究了不同温度条件下Cr、As、Pb在煅烧熟料、颗粒物和尾气中的残留率.在900、1 000、1 100、1 200、1 300和1 450℃温度条件下,将添加Cr、As和Pb化学试剂的生料分别进行煅烧,模拟重金属在水泥窑内不同温度带的煅烧过程.结果表明,6个温度条件下,Cr主要分布在熟料中并且呈现不规则变化;颗粒物中的Cr在1 200℃条件下分布量最大,所占比例为32.79%(w);在900℃和1450℃条件下,烟气中的Cr分布量最大,所占比例为0.24%(w).6个温度条件下As主要分布在熟料中并且1 000~1 450℃条件下稳定在81%~83%之间;在900℃条件下,As在熟料中的残留率最大,所占比例为97%(w);在1450℃条件下,As在尾气中的分布达到最大值,所占比例为0.0023%(w).6个温度条件下,Pb在熟料中的残留率随着温度升高而逐渐减少,挥发颗粒物中的含量呈现相反的趋势;尾气中Pb的含量随着温度的升高逐渐增加.     

废物水泥窑共处置产品中重金属释放模型研究——混凝土路面场景

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料,并制得混凝土样品。在混凝土路面场景分析的基础上,参照欧盟固体中无机组分有效量测试方法(EA NEN7371),以pH=3.2的HNO3/H2SO4溶液(质量比为1∶2)为浸取液,在液固比为20 L/kg条件下,对混凝土样品进行模拟浸出实验;参照欧盟块状材料中无机组分的扩散实验方法(EA NEN7375)测定混凝土样品中重金属的有效释放量。模拟浸出实验结果表明,Cr、Ni和Cd在浸出过程中扩散控制是其释放的主要因素。在此基础上建立了重金属在混凝土路面中的释放模型。实验室实测累积释放量(实测值)与模型预测累积释放量(预测值)的拟合检验结果表明,实测值与预测值之间差异不显著,释放模型能较好地预测混凝土路面中重金属的长期累积释放量。     

水泥窑协同处置含锌粉尘对水泥熟料性能及环境安全性的影响

利用水泥窑协同处置技术对含锌粉尘进行了处置。通过掺入不同量的含锌粉尘煅烧成水泥熟料,探讨含锌粉尘中重金属离子对水泥熟料性能和环境安全性的影响。结果表明,含锌粉尘中的Zn离子可以被有效固化在水泥熟料中,固化率最高可达98.11%;Zn离子在水泥净浆中的浸出浓度低于工业固体废弃物浸出毒性鉴别标准的规定限值,故水泥熟料固化的危险废物在使用中不会对环境造成二次污染。此外,含锌粉尘的加入降低了f-Cao的质量分数,改善了水泥生料的易烧性;在熟料中,各矿物相对重金属元素的固化存在选择性,Zn离子在中间相中的固化率至少为73.04%,远高于其在硅酸盐相中的固化率;同时,背散射图像也表明,Zn离子主要存在于中间相。以上研究结果可为水泥窑协同处置含锌粉尘提供参考。     

干湿交替中碳酸化对废物水泥窑共处置产品中重金属浸出的影响

通过比较连续浸出、碳酸化保存间歇浸出和密封保存间歇浸出3种浸出条件下,废物水泥窑共处置产品--混凝土中Cr、Ni、As、Cd和Pb的浸出量,研究了干湿交替的环境中碳酸化对混凝土中重金属浸出的影响.结果表明,不同的漫出条件对混凝土中重金属的浸出产生了一定的影响.间歇浸出过程降低了重金属在混凝土固相与孔隙水(液相)中的浓度...     

螯合剂与水泥协同稳定垃圾焚烧飞灰中的重金属

开展了水泥和螯合剂协同处置全烧垃圾循环流化床炉飞灰的研究,并对经济性进行了分析.实验结果表明,当水泥添加比例为30%时,重金属的浸出毒性均低于生活垃圾填埋污染物控制标准的规定.有机硫螯合剂TMT(三巯基均三嗪三钠盐类)对Cu、Pb、Cd的稳定效果最好,有机硫螯合剂DTCR(二硫代氨基甲酸盐衍生物)以Cu、Pb最佳,同等有效添加量时TMT的稳定效果优于DTCR,完全达标时二者所需的添加量分别为2%和3%.水泥和螯合剂协同处置时,满足生活垃圾填埋标准的水泥和螯合剂之间的用量关系并非为线性.螯合剂在实现减容化的同时,存在成本提高的问题,以DTCR为例,在兼顾经济性和增容性时水泥用量可以控制在20%,稳定剂为1.75%.     

间歇浸取对废物水泥窑共处置产品中Cr和As释放的影响

研究间歇浸取条件下废物水泥窑共处置产品中重金属Cr、As的释放,对水泥产品在实际应用中的环境安全性评价有重要意义.通过模拟煅烧实验制取含Cr和As的水泥熟料,并制取混凝土样品,采用pH影响实验和扩散浸出实验,研究了混凝土中Cr和As的溶解特性及其间歇浸取对混凝土中Cr和As释放的影响.结果表明,浸取方式对浸取液pH有较...     

城市生活垃圾压缩站环境污染研究

通过对垃圾压缩站内生活垃圾进行采样分析、压实试验和环境污染检测，得出了城市生活垃圾压实密度和施加压力的关系曲线，确定了对垃圾压实的合适压力范围为0．1～0．2MPa；垃圾压缩站环境污染严重，垃圾压缩污水量为10-50kg／t，其中BOD5和COD平均分别超标111倍和486倍；环境噪音只有50m以外才能达到居民区环境质量二级标准（60dB（A））的噪音要求；产生的臭气在较低风速下一般扩散25m时污染达到最大，NH3、H2S分别可以达到0．011、0．0046mg／m^3，这个值占容许浓度的55％和46％。     

建筑垃圾作水泥混合材的试验研究

建筑垃圾排放量巨大 ,既污染环境 ,又浪费资源 ,其综合利用已得到重视。作者进行了用建筑垃圾中无机渣作为水泥混合材的试验研究。结果表明 ,粉磨后的无机渣掺入到细磨的P·Ⅰ型硅酸盐水泥中 ,水泥比表面积为 4 32 2m2 /kg时 ,掺入 2 0 %无机渣的水泥胶砂抗压强度可达 5 4 1MPa ,且凝结时间、安定性等指标均达国家标准。     

水泥窑烟气SNCR脱硝技术喷射系统的关键问题

喷射系统是水泥窑烟气SNCR脱硝技术的重要组成部分,对日产5 kt新型干法水泥烟气SNCR脱硝项目中的喷射系统进行了设计和实验研究.结果表明,系统压力设计、分配调节设计、喷枪布置和喷枪雾化能力是影响烟气脱硝效率的关键因素.在氨水质量分数为13.5％,喷入点温度904℃,n(NH3) /n(NH3)为1.2条件下,系统压力能够稳定运行在0.3～0.6 MPa之间、喷枪雾化颗粒度平均直径在50μm左右、喷枪在分解炉上的垂直安装角度为75°时烟气NOx浓度由原来的720 mg/Nm3降低到206 mg/Nm3,脱硝效率能达到70％,远低于水泥工业大气污染物排放标准的限定要求.对同类新型干法水泥熟料生产线SNCR脱硝技术有一定的参考意义.     

长江流域水电站施工区生活垃圾特性及处理处置决策模型研究

随着中国长江流域水电开发进入高峰期,大量的建设人员进入水电站施工营地,导致施工区的生活垃圾处理处置问题日益凸显。通过对金沙江HPS1水电站、雅砻江HPS2水电站和HPS3水电站、大渡河HPS4水电站施工区生活垃圾状况的调查表明,水电站施工生活区生活垃圾人均产量平均值约为0.68kg/d;以厨余、渣土、纸类塑料和橡胶为主,电池等危险废物含量甚微;容重、低位热值、生物可降解物质量分数的平均值分别为358kg/m3、5 234kJ/kg、43.22%。结合施工区所处的环境条件和周围的市政设施现状,采用层次分析法和最小成本法,构建了长江流域水电站施工区生活垃圾处理处置决策模型,可为大型水电站开发过程中施工区生活垃圾全过程管理提供指导。根据决策模型计算得出,HPS1、HPS2、HPS4水电站施工区生活垃圾最优处理处置技术为卫生填埋,HPS3水电站以外运综合处理最优。     

生活垃圾制造地板砖

上海天南垃圾工程有限公司开发成功垃圾利用的专利技术。该技术将生活垃圾经过一系列除臭、粉碎、杀菌、搅拌和生物试剂及辅料混合，再由多功能制砖机制成各种地板砖、路基砖、图形墙体板等建筑材料，整个生产过程在常温下进行，不产生二次污染。该技术对废弃物要求低，几乎涵盖了任何生活废弃物，包括废水泥、废砖瓦、塑料、玻璃、木材、橡胶、果皮纸张、甚至沙石。不同材料经过分选，可制成高档的材料，如耐火砖、人工大理石等，也可以不经分选，直接制成低档产品，如人行道地砖。经权威部门检测，制得的产品无毒、无味、无菌、强度高、硬度大，产品质量甚至超过一般建筑材料技术标准，可取代一般建筑材料，但成本仅为一般建筑材料的70％～80％。