一种固体危废高温碱化处理入水泥窑协同处置的方法技术

一种固体危废高温碱化处理入水泥窑协同处置的方法，在固态或塑性态或浆状的危废预处理过程中，加入改性处理剂进行改性处理作为水泥生产的替代原料，将改性处理的固体危废送入C5或C6预热器锥部的卸料管道中高温碱化，进入回转窑内高温煅烧为熟料矿物。本发明专利技术操作简单，投资少，处理能耗低，处理费用低，且无二次污染。本发明专利技术可有效的燃尽固体危废中的有机质，将固体危废中的硅铝质/钙质无机矿物质转化为水泥熟料的矿物成分，以硅铝根团/硅酸根团/铝酸根团晶格固融重金属和大部分的碱，将氟、氯、硫转化为早强的氟铝酸钙、氯铝酸钙、硫铝酸钙熟料矿物，避免了窑尾烟室的积料粘堵，利于降本增效。

【技术实现步骤摘要】
一种固体危废高温碱化处理入水泥窑协同处置的方法
本专利技术涉及一种固体危废的回收利用方法，具体涉及一种固体危废高温碱化处理入水泥窑协同处置的方法。
技术介绍
我国危险废弃物具有产生量大、种类多、来源广泛的特点，《国家危险废物名录》（2016版）中将危险废物划分为46类别，共计479种。近20余年来，我国已经建立了较完善的危险废物管理制度，并在全国范围内建设了较完备的危险废物处置设施，形成了以焚烧处置技术、固化稳定化技术、水泥窑协同处置为主的三大类处置技术。目前，水泥窑协同处置危险废物已成为最重要、最有效的技术途径之一。国外发达国家水泥窑协同处置危险废物始于上世纪70年代，并得到了快速发展和普遍应用，如1972年美国开始开展水泥窑协同处置危险废物，大多数的水泥厂已申报使用了一种或多种废物作为替代燃料，目前，美国大多数水泥厂替代燃料使用率达到20～70%。欧洲的德国、瑞士、法国、奥地利、比利时等发达国家亦自上世纪70年代开始研究利用可燃废弃物制备替代燃料，以比利时海德堡Lixhe水泥厂为例，其窑头主燃烧器位置喷入投加的替代燃料包括吸附废物后的锯末、动物饲料、废溶剂、废油、塑料等易燃的高热值废弃物；其从预分解炉顶部投入预分解炉内的替代燃料包括细粒状或粉状的干化后的吸附废物的锯末、过滤土、塑料、RDF、污染土、干化后的有机污泥、造纸污泥、动物饲料、种子等，燃料替代率已达到65～90%。近十年来，我国有关部委相继发布政策文件将水泥窑协同处置废物定位于促进环境保护、发展循环经济、促进节能减排、调整产业结构调整的战略高度。有效推动了我国水泥窑协同处置废弃物的进展，已开展协同处置危险废弃物或已通过环评或正在环评阶段的水泥企业近二百家。但与国外发达国家相比，我国水泥企业在替代燃料制备方面，因国情与汇率折算水泥价格的巨大差异，受投资与成本承受能力等的影响，废物替代燃料存在成份不够稳定、形态不够均匀、热值较低等实际问题，导致替代燃料产品在水泥窑内燃烧不够充分，反而会增加系统能耗。在替代燃料使用方面，远低于国外发达国家在水泥生产过程中的燃料平均替代率可达30%以上、最大替代率达到了90%以上的水平，我国绝大部份水泥企业燃料废物替代率为0%，最先进的典型企业燃料废物替代率不足10%。尽管水泥窑系统及熟料矿物有巨大的包容性，但废弃物对窑系统的工况稳定性、污染物排放、及水泥熟料性能易造成不利的影响，为解决或减轻水泥窑系统协同处理各类废弃物包括危险废弃物对水泥窑系统的影响，国内外技术工作者进行了大量的研究实践，现有的协同处置方法大致可分为：（1）窑头喷入回转窑内焚烧法，主要包括三种方式：（A）危险废液（含水废液、废溶剂废油等）经调配过滤预处理后，泵送至窑头罩喷射入回转窑内焚烧。该方法适宜于高热值、低氯碱、低水分的危废液的协同处理，相当于喷油燃烧可节省大量燃料，但高含水、或含氯碱元素高的危废液会影响头煤燃烧，或产生大量的氯酸气雾等影响窑况、增加能耗。（B）粉状危废经管道压缩空气输送至窑头罩喷射入回转窑内焚烧。该方法一则影响头煤燃烧、增加热耗，二则不适宜于含易还原挥发的重金属如汞等及含氯碱高的危废，影响窑况，适应的处理量一般很小。（C）粉状或细粒状干化处理的锯末、动物饲料、塑料等易燃的高热值废弃物，管道输送至窑头罩喷射入回转窑内焚烧。该方法可大量节省燃料，但干化、粉碎处理成本高。（2）窑头/窑尾推送入回转窑内焚烧法，主要为橡胶轮胎类大件可燃废弃物，对喂料推送机构要求高。（3）窑头罩内篦冷机内投料焚烧法，即将可燃废物直接投入篦冷机内焚烧，一则易影响熟料的冷却质量、二则降低入窑二次风和入炉三次风的含氧浓度，影响窑炉煤粉燃烧及窑况。该方法仅适宜于吸热物料或低热值物料、且需对所含的重金属及氯碱硫等有针对性预处理的物料。（4）送入窑尾烟室协同处置法，包括如下三种方式：（A）将破碎后的固体废弃物直接送入窑尾烟室协同处置。（B）将浆状物料直接泵送入窑尾烟室协同处置。（C）将粉状物料以管道压缩空气直接喷入窑尾烟室协同处置。该类方法的共同缺陷：一是易造成窑尾烟室的积料粘堵。二是没有对固体废弃物中的重金属进行还原抑制和预固化处理，易造成重金属的还原挥发及氯碱硫的挥发，加剧烟室及缩口等的结皮，影响窑况稳定性，增加热耗。因为窑尾烟室是连通回转窑和上部分解炉的缺氧的通道，未及时燃尽的头煤随风加速飞到烟室、上部分解炉锥部亦有少量煤粉颗粒随料逆风星火坠落，而使烟室总是处于弱还原气氛或强还原气氛状态。三是未对固废中的含碳有机质及硫化物等可燃物作过渡性的还原抑制处理，其中的可燃物会加剧烟室、缩口的还原结皮。（5）送入预分解炉协同处理法，主要方式有：（A）将破碎后的含碳类有机质固体废弃物作为替代燃料从分解炉的三次风管进口位置直接送入分解炉内协同处置。该协同处置方式寄望于高温含氧的三次风优先加热和燃烧固体废弃物，但因含碳类有机质固体废弃物的燃烧性能本身就比燃煤差得多，大多又含有不少的吸附水和结晶水，入分解炉的冷态的固废的燃烧性能更差，客户观上影响分解炉内煤粉的燃烧，大多反而增加煤耗、影响窑系统工况、增加废气中重金属及污染物排放。（B）将浆状危废、或固态/塑性态的危废物打碎为浆渣类危废、再加油类物质混合，作为替代燃料从分解炉的三次风管进口位置泵送入分解炉内协同处置。该协同处置方式虽然加有油类助燃、又加在高温含氧的三次风口的理想位置，但因含碳类有机质固体废弃物的燃烧性能本身就比燃煤差得多，大多又含有不少的吸附水和化合水、及自由水，实际运行情况大多是影响了分解炉内煤粉的燃烧，反而增加煤耗、影响窑系统工况、增加废气中重金属及污染物排放。（C）将预处理干化的易燃物作为替代燃料从预分解炉上部（或顶部）投入预分解炉内协同处置，预处理干化的替代燃料一般为易燃的颗粒状或粉状的吸附废物的锯末、过滤土、塑料、RDF、污染土、干化后的有机污泥、造纸污泥等。该方法可替代大量的尾煤，但预处理、干化成本高，我国水泥企业大多难以承受超过燃煤的成本，更头疼的大多预处理过程中的二次污染问题难以解决或解决成本极高。（6）入生料磨配料协同处置法，该方法适用于处理一般固体废弃物替代原料，对于未经针对性有效预处理的危险废弃物可能存在重金属/有毒有害物污染扩散的隐患。显然，现有的含碳类有机质危险废弃物作为替代燃料的技术存在不足，尤其是含重金属的碳氢危险废液仅仅满足于从窑头直接喷入窑内焚烧，眼不见为净！实则造成重金属尤其是易还原挥发的重金属随热风迁移进入增湿塔粉尘和大气中扩散；而含水高的碳氢危险废液直接喷入窑内焚烧，大量的水分汽化需先吸收大量的热量影响头煤的及时燃尽率，较高浓度的水蒸汽亦将直接影响分解炉内尾煤的燃烧，并增加预热器系统粉料结拱粘堵的几率，增加熟料煤耗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种可将硅铝质或者钙质固体危险废弃物作为水泥生产的替代性原料的以固体危废高温碱化入水泥窑协同处置的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种固体危废高温碱化入水泥窑协同处置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体危废高温碱化入水泥窑协同处置的方法，其特征在于，在固态或塑性态或浆状的危废预处理过程中，加入改性处理剂进行改性处理作为水泥生产的替代原料，将改性处理的固体危废送入C5或C6预热器锥部的卸料管道中高温碱化，进入回转窑内高温煅烧为熟料矿物。/n

【技术特征摘要】
1.一种固体危废高温碱化入水泥窑协同处置的方法，其特征在于，在固态或塑性态或浆状的危废预处理过程中，加入改性处理剂进行改性处理作为水泥生产的替代原料，将改性处理的固体危废送入C5或C6预热器锥部的卸料管道中高温碱化，进入回转窑内高温煅烧为熟料矿物。


2.根据权利要求1所述固体危废高温碱化入水泥窑协同处置的方法，其特征在于，所述改性处理的固体危废送入水泥窑协同处理的量相当于入干法水泥生产线的生料质量的0.1～15%。


3.根据权利要求1或2所述固体危废高温碱化入水泥窑协同处置的方法，其特征在于，所述的固体危废是指硅铝质或钙质类、热值低于1500×4.18KJ/Kg的工矿企业固体危险废弃物。


4.根据权利要求3所述固体危废高温碱化入水泥窑协同处置的方法，其特征在于，所述工矿企业固体危险废弃物为含铍废物、含铬废物、含铜废物、含锌废物、含硒废物、含镉废物、含锑废物、含碲废物、含汞废物、含铊废物、含铅废物、无机氟化物废物、无机氰化物废物、石棉废物、含酚废物、含酚废物、含钡废物、有色金属冶炼废物、废催化剂中的一种或两种以上的混合物。


5.根据权利要求1-4之一所述固体危废高温碱化入水泥窑协同处置的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，余智英，宋剑飞，
申请(专利权)人：长沙紫宸科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43