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案例分析
1、项目概述
某项目所在区域虽然有危险废物的处置措施,但是日常处置能力不足,且存在一定的非法危险废物处理问题,对此拟依托甘肃省某水泥有限责任公司水泥熟料生产线,以此为基础进行危险废物协同处置工作,目的在于帮助兰州市、兰州新区、白银市周边区域进行各类危险废物的处理,经过前期调研,初步确定出危险废物处置规模为10万t/a左右,每年工作时间约为310d。
项目建设内容分析
该建设所在地区为甘肃省某水泥有限责任公司的现有场地,考虑到水泥窑协同处置危险废物的实际需要,需要对当前运行的熟料生产线窑尾预热器实施技术改造(不新增产能),避免危险废物焚烧对水泥产生的影响,建设智能化的焚烧车间、贮存库等。整个项目建设期间涉及内容较多,包括:贮存库、楼式破碎车间、无机非挥发处置车间、输送设施、焚烧车间、旁路放风车间、分析化验与质量控制车间、初期雨水收集及事故应急设施、除臭车间以及其它辅助工程等。在依托于现有的水泥生产场地,只需要进行技术改造,进而实现水泥窑焚烧处置危险废物,项目建设不需要新征土地。
项目建设可行性分析
通过对项目所在地周边危险废物情况的分析,甘肃省不同矿山、治金、加工制造等企业每年危险废物产量在40-50万吨,且绝大多数危险废物可通过水泥窑协同处置。甘肃省内两座油田以及石油化工企业每年可产生危险废物约60万吨,同样的大量危险废物都可以经水泥窑协同处置。统计数据显示2018年兰州市和白银市年产危废近110万吨,此外,白银市正在建设工业园区,后续也会存在大量的危险废物,这些都体现出了水泥窑协同处置危险废物建设的必要性。从甘肃省内危险废物综合利用及处置企业角度分析,全省共有70多家,仅有4家企业可处理危险废物,处置能力约21万吨,主要采取填埋方法,初步统计甘肃省每年还需要对约60万吨危险废物进行处理。从国家以及地方政府角度出发,国家在大力扶持相关的环保项目。从经济性角度分析,甘肃省内危险废物平均处理价格在1100元/吨左右,其中个别实验室废物处置价格达到每吨10000元以上,大部分石化企业产生的危险废物处置费用在每吨500元到3000元不等。综合上述相关调查均证实了水泥窑协同处置危险废物项目实施的可行性。水泥窑协同处置危险废物技术项目实施可帮助周边提高危险废物能力,抢占市场先机。
工艺方案比选
水泥窑协同处置危险废物中主要应用新型干法水泥窑焚烧方法,其中热盘炉焚烧技术是关键,当前水泥窑协同处置热工部分工艺较成熟的路线有两种:一种是危险废物经过预处理后直接进入分解炉或窑尾烟室;另外一种是固废经过在线式热盘炉处理后热残渣和尾气进入水泥窑最终处置。表1所示为预处理+分解炉、预处理+热盘炉+分解炉对应工艺、原理、燃烧温度、燃烧时间、燃烧过程、热利用率、粒度要求、处理能力、系统复杂程度、运行费用、炉渣处理及倒运、对可燃废弃物的适应性、对窑系统的影响、燃烧管理等多方面的比较,综合分析显示预处理+热盘炉+分解炉处理技术更具优势,可作为生活垃圾+危险废物焚烧的首选方案。
表1 新型干法回转窑协同处置废弃物技术工艺比较
综合上述研究分析,该项目危险废物焚烧的技术路线选择预处理+热盘炉+分解炉,依据上述确定的技术路线,对现有水泥生产流程局部实施技术改造。确定的技术路线如下:通过输送系统将危险废物传送到楼式破碎机,危险废物经过破碎,将破碎物和物料按照一定比例配伍,之后将其送到热盘炉焚烧,烟气会进入分解炉,炉渣自动进入水泥窑,不同系统之间的有害气体进入篦冷机处置。
可能出现的问题以及处理措施
水泥窑协同处置危险废物期间可能出现一些问题,针对可能出现的问题及时采取干预措施。
5.1臭气问题
废气排出容易引起二次污染,影响环境,对此,要求多方面采取封闭设计,包括运输、贮存、预处理及最终处理等环节,结合实际情况确定出如下废气处理措施:贮存库和车间设计采取全封闭形式,并要求定期通过风机完成储存库与车间的换气;针对危险废物应用吨箱、吨桶和吨袋等包装容器实施密封运送,避免运送散装物料;废物垃圾处理后的废液通过罐车或废液吨箱运输,这些都避免了臭气的产生,防止二次污染问题。
5.2废水问题
危险废物在处置过程中可能产生废水,针对废水处理问题,水泥场地内严格执行雨污分流措施。危险固体废物处置前,可设置初期雨水收集池,对处理初期的雨水予以收集,然后将其泵送到废液储罐,共同完成入窑焚烧;针对水中可能出现的悬浮物、固体颗粒杂质等实施拦截处理,并通过厂区原有雨水收集系统。
日常工艺运行期间存在的厂房地面冲洗、包装物、设备冲洗、车辆清洗、渗滤液等相关废水,可将其排入集水坑中,经泵送入废液储罐,然后入窑焚烧。
5.3固体废物问题
水泥窑协同处置危险废物中固体废物基本都混入到水泥中,实际产生的固体废物较少,对于遗漏等出现的固体废物可定期由人工收集处理,入窑焚烧。定期对实验室产生的固固体废物、过期化学药品等人工收集,然后入窑焚烧处理。确保危险废物以及处理过程中可能产生的固体废物均入窑焚烧,通过重复燃烧避免固体废物的残留。
5.4粉尘问题
不同危险废物在运输期间均实施密封包装,不会产生粉尘;无机非金属材料在焚烧前可能会产生少量粉尘,可在破碎机进料斗上方设置保护罩,这样可避免粉尘飘散影响环境。
水泥窑协同处置危险废物发展趋势
水泥窑协同处置危险废物在实际应用期间具有较多优势,但是因为我国总体起步晚,实际应用期间还可能会受到技术、管理、监管等因素影响,对应的配套设施、技术以及管理制度均应不断完善;水泥窑协同处置危险废物期间可能出现的潜在环境风险、危险废物中微量元素对水泥质量性能以及长期使用稳定性等影响也缺乏有效证据,这些都需要不断研究与总结。
结束语
水泥窑协同处置危险废物是一项技术创新,其对水泥企业、环保产业、政府管理等均有重要意义,目前关于水泥窑协同处置危险废物的研究也在不断增加,但考虑到实际问题,还需不断加大研究,积极总结经验,研发新的技术路线。
参考文献
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