水泥窑协同处置固体废物工艺及安全管理-第2页-北极星固废网

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基于自然资源保护的基本原则，以及发展循环经济的需求，德国水泥行业的燃料替代率从1987年的4.1%迅速上升为2013年的62.2%(见图5)。由图6可见，工业固废的处置率几乎提高了7倍，混合生活垃圾的处置率也由1%提高到6%，轮胎的处置率基本稳定在7%左右。由此可见，水泥窑协同处置固体废物以及替代燃料应用，符合废物管理的理论模型，并能高效回收固体废物中的能量和物质。据预测，2030年全球水泥工业替代燃料应用率将达到23%，2050年应用率将达到37%[7]。

与此相比，到2018年，我国大宗工业固废年排放量趋于稳定，仍超过30亿吨，总堆存量约200亿吨;城市垃圾约18亿吨，大量占地堆存，空气、水体、土壤污染严重。然而我国水泥行业应用替代燃料的时间较短，对水泥工业煤耗总量的替代率还不到0.1%。随着社会经济的不断发展，协同处置固体废物以及水泥窑替代原燃料应用必将成为我国消纳固废的主要发展方向。

2水泥工业协同处置生产工艺

水泥工业协同处置生产工艺的一般流程包括：固体废物的收集、分离、预处理、运输，在水泥厂内的接收、预准备、储存、传输、计量、喂料、煅烧，大气污染物监测和熟料质量控制。以生活垃圾为例，通过不同的预处理技术系统分为：“先预处理，后脱水控制”预处理技术、“先发酵、后分选”预处理技术、“先焚烧、后处理”的预处理技术和“先气化、后处理”预处理技术四大派系。

因固体废物本身粒度、组成、形态、危险性等差异，预处理方法也千差万别。对污泥，污泥燃料化预处理技术，采用多级干燥机制，利用水泥窑余热与污泥的热交换，大幅度减少污泥中的含水量。它能在处理过程中，通过保持系统的负压状态，保证臭气不会泄漏，并最终将其引入水泥窑中高温煅烧，完全消除臭味。对未粉碎的替代燃料，气化炉联合预处理技术可实现使用更多的替代燃料，节省大量的替代燃料粉碎加工所需的机械和能源消耗，为后续高温分解节省成本。

就计量而言，可采用一种新型的搅拌-切割-计量一体式的重力式计量设备，更适合于替代燃料，能稳定控制并能精确记录和检测替代燃料的流量。

就喂料而言，关键是喂料点和喂料设备的选择。应根据所用的替代燃料和原料的性质，选择适合替代原燃料的喂料点。替代燃料应喂入窑系统的高温区，即主燃烧器、分解炉、预热器或窑的中部。比如石油加工产生的黏土、油、废旧催化剂，化学制品产生的溶剂、塑料、催化剂，纸浆产生的研磨残渣，垃圾焚烧飞灰，市政污泥，汽车制造产生的涂料残渣、废旧轮胎、砂石等可运送到窑系统的高温区。对于轻质替代原燃料，可采用新型气动喂料装置进行输送。

就煅烧工艺而言，采用现代使用替代燃料的多通道燃烧器可极大地提高替代燃料的使用种类和用量。采用液体燃料，如废油、废溶剂，以及固体燃料，如废木料、动物骨粉等，加工分散的燃料使用是水泥替代燃料的发展趋势。基本原则是在燃料颗粒与窑喂料接触前应能被点燃。同时也可采用“热盘炉”技术和“预燃烧室”技术，使得燃料有充分的时间燃尽，也使得替代燃料的应用比例大幅提高，为利用处理过的生活垃圾、工业废物的进一步发展带来助力。

正是因为水泥工业协同处置生产工艺流程的复杂性，以及新技术的应用，现场安全管理和控制显得尤为重要。

3水泥工业协同处置的安全管理

首先，应制订应急预案和加强员工培训。确定员工的分配职责，细化应急培训要求。开展任何操作前，应进行安全技术交底。确定可能发生遗撒或污染的区域，现场高风险区域以及清洁程序。在任何存在感染或皮肤刺激之类的接触性风险的地方，应为操作人员提供合适的设施，以采取必要的卫生防范。操作中，若发现安全设施有缺陷和隐患时，必须及时解决，如果危及人身安全时，必须停止作业。紧急事件发生时，提供书面指示和应急预案，并记录发生紧急事件时所需的设备。

固体废物在预处理阶段的安全管理重点是高压用电、高空坠落、机械伤害、粉尘、噪音、火灾等。

就用电安全管理而言，每台用电设备必须有各自专用的开关箱;动力开关箱与照明开关箱必须分设;配电箱、开关箱应装设在干燥、通风及常温场所，且周围应有足够2人同时工作的空间和通道;配电箱、开关箱应设有明显的警示和指示标识。

就高空坠落安全防护而言，由于替代原燃料及协同处置生产工艺的要求，生产区域内有预热器塔架、物料存储库等多种高大建筑，以及磨机、输送皮带、窑炉等大型设备，使得工厂在生产及检修过程中，涉及大量高空作业。而在高空作业施工过程中，风险普遍存在。为避免发生高空坠落事故，应做好以下几点工作：一是做好操作前充分的准备。要求作业人员熟悉现场环境和施工安全要求。按照规定穿戴劳动防护用品，必须系好安全带，戴好安全帽，衣着要轻便，禁止穿硬底和带钉易滑的鞋。二是单位做好安全防护。要制定好作业方案和安全措施;应事先与车间负责人或值班主任取得联系，建立联系信号;按指定的路线进行作业。三是环境要安全。如遇到六级以上大风和雷电、暴雨、大雾等恶劣天气，影响其施工安全时，或者邻近高空作业地区有排放有毒、有害气体及粉尘超出允许浓度的烟囱及设备等场合时，禁止进行露天高空作业。不得站在不牢固的结构物上进行作业，不得坐在平台边缘、孔洞边缘和躺在通道或安全网内休息。必须铺设坚固、防滑的脚手板，设置尽可能多的便桥和扶手，以确保安全。四是要加强对高空作业的监护和检查。在高空作业范围以及伤害范围须设置安全警示标志，并设专人进行安全监护，监护人应坚守岗位，防止无关人员进入作业范围和落物伤人。

原标题：水泥窑协同处置固体废物工艺及安全管理

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