第４５卷第３期 ２０１７年２月 广州化工 Ｖｏ１．４５ Ｎｏ．３ Ｆｅｂ．２０１７ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 水泥窑协同处置危险废物的研究分析 滕玲玲，余华林 （衢州市绿色产业集聚区环保所，浙江衢 １ ３２４００１） 摘 要：比较了水泥窑协同处置和传统危险废物处置两者的发展历程，分析了各自的优缺点。协同处置在处置成本、污染 控制、处置容量上有明显的优势，同时缺点也很明显，如受主产业影响、技术支撑薄弱、处置类别受限等。针对目前水泥窑协同 处置的发展形势以及与传统危险废物之间的竞争矛盾，提出水泥窑协同处置必须要进行科学规划、合理分工等措施。 关键词：水泥窑协同处置；危险废物；传统方法 中图分类号：Ｘ１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—９６７７（２０１７）０３—００８９—０３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ Ｗａｓｔｅ Ｄｉｓｐｏｓａｌ ｗｉｔｈ Ｃｅｍｅｎｔ Ｋｉｌｎ ＴＥＮＧ Ｌｉｎｇ－ｌｉｎｇ，ＹＵ Ｈｕａ－ｌｉｎ （Ｑｕｚｈｏｕ Ｇｒｅｅｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｌｕｓｔｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｑｕｚｈｏｕ ３２４００ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＣＯ—ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｆ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ ｉｎ ｃｅｍｅｎｔ ｋｉｌｎ ａｎｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｗａｙ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｔｈｅｉｒ ｍｅｒｉｔｓ ａｎｄ ｆｌａｗｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ ｋｉｌｎ ｃｏ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｈａｄ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｓ ｌｏｗ ｃｏｓｔ，ｌｅｓｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｃａｐａｃｉｔｙ．Ｂｕｔ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｏｂｖｉｏｕｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｔｈｅ ｗｅａｋ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ａｎｄ ｆｅｗ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎ，ｉｔ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ ｋｉｌｎ ｃｏ—ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｕｓｔ ｈａｖｅ ａ ｒａｔｉｏｎａｌ ｗｏｒｋ－ｄｉｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ａ ｓｃｉｅｎｃｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ ｋｉｌｎ ｃｏ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ；ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｗａｙ 水泥窑协同处置危险废物作为一种新兴的危险废物处置技 能力不足。尽管危险废物利用量也在逐年增加，但除了少数几 术，对部分以往只能焚烧和填埋的危险废物进行再利用。既实 类危险废物能实现综合利用，现有条件下，很多危险废物仍以 现了资源利用又节约了处置成本。大量的研究表明，水泥窑协 焚烧为主。为提高本地处置能力，各省基本上都编制了本地危 同处置技术切实可行，已经得到广泛认可和应用¨１ ｊ。２０１５年， 险废物处置设施建设规划。以浙江省为例的发达省份，基本上 工信部发布的《水泥行业规范条件（２０１５年本）》明确要求， 每个地市都有一个危险废物焚烧处置设施。部分处置设施特别 新建水泥项目应当统筹构建循环经济产业链．须兼顾处置当地 是焚烧设施由于处置能力不足又在原有基础上进行扩建，逐渐 固体废物。 形成了以特种危险废物利用为辅、危险废物焚烧为主的危险废 鉴于水泥产业转型升级的压力和协同处置危险废物的利润 物基础设施格局。 空间，各地水泥窑协同处置危险废物项目陆续实施，逐渐形成 我国利用水泥窑协同处置废弃物的研究和实践始于２Ｏ世 产业规模。水泥窑协同处置危险废物产业的发展，对传统危险 纪９０年代｜６］。水泥窑协同处置危险废物和生活垃圾，在德国、 废物处置产生了很大的冲击，两者之间的矛盾凸显，正需要政 法国、英国等国家已经有３０多年的历史。拥有了较为成熟的 府及相关部门的合理规划、科学引导，以共同形成良好的危险 处理技术．也建立了完善的质量保证体系＿７ ］。在我国，上海 废物利用处置市场。 万安水泥厂在国内首创水泥窑协同处置危险废物，１９９５年北京 １ 水泥窑协同处置危险废物和传统危险废物 水泥厂建成第一条水泥回转窑处置危险废物示范生产线＿９］。水 处置发展历程分析 泥窑协同处置危险废物技术虽然得到不断发展，但因未形成标 准体系，且参与的水泥企业较少，发展较慢。２０１３年底，环保 自２００４年环保部（环保总局）印发《全国危险废物和医疗 部同时颁发了《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》 废物处置设施建设规划》以来，各地逐步新建了危险废物集中 （ＨＪ６６２—２０１３）和《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》 焚烧处置设施。但由于前期固体废物管理刚刚起步，各项管理 （ＧＢ３０４８５—２０１３），在此基础上水泥窑协同处置固体废物逐渐 制度尚不健全，危险废物的收集率并不高。２００７年，孙宁等 Ｊ 形成规模。水泥窑协同处置技术的实施和推广，打破了原有的 对全国危险废物处置设施普查情况进行分析显示，全国危险废 危险废物处置设施格局。从各地公布的危险废物经营许可证颁 物处置设施的平均达产率低于４０％，普遍存在“吃不饱”的情 发信息看。水泥窑协同处置明显增加。在协同处置固体废物的 况。随着危险废物监管１３益严格。企业危险废物管理意识增 水泥企业中．协同处置危险废物地约占２５％，全国水泥协同处 强。危险废物产生量急剧增加．导致原有的危险废物处置设施 置危险废物的总能力近２万Ⅱ屯／日【 。以浙江为例，截止２０１５年 第一作者：滕玲玲（１９８３一），女，硕士，工程师，主要从事固体废物管理及污染防治。 广州 化工 ２０１７年２月 底水泥窑协同处置危险废物的能力为１８．０３万吨／年，占全省 焚烧填埋等处置能力的５０．５７％。 ２．２．２技术支撑薄弱 从水泥窑协同处置危险废物的标准体系来说，我国目前已 ２水泥窑协同处置危险废物和传统危险废物 处置的优劣分析 ２．１ 优势分析 传统危险废物处置存在工艺单一、处置费用较高等特点， 相比之下．水泥窑协同处置的优势非常明显。 ２．１．１成本优势 经颁发的只有《水泥窑协同处置工业废物设计规范》 （ＧＢ５０６３４—２０１０）、《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》 和《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》，相比发达 国家技术规范和法律法规，还需进一步完善。从水泥窑协同处 置企业本身来讲，虽然现有水泥窑协同处置企业不少但尚未形 成规模体系。研发能力差、实践经验不足、专业技术人员缺 乏。难以有效保障协同处置的质量。 ２．２．３废物种类受限 水泥窑协同处置危险废物，首先要保证水泥品质及设备不 水泥窑协同处置由于是在原有场地和生产线上进行改造， 新增预处理、进料投加等设备，又以资源利用的方式对危险废 受影响。危险废物成分复杂，其中的重金属、氯、氟、硫等都 物进行协同处置，具备投入少、成本小、建设期短等优势。同 种危险废物水泥窑协同处置价格远低于危险废物焚烧、填埋的 处置价格，有明显的竞争优势，也因此较受危险废物产生单位 的欢迎。有资料表明，水泥窑协同处理危险废物的投资约为专 业焚烧炉投资的１／３～１／５，年处理５０００吨危险废物可获得利 润５００万元＿８ Ｊ ２．１．２环境优势 比起传统危险废物处置，水泥窑协同处置焚烧彻底，污染 小，没有新生危险废物。大量研究表明［７－８，１ｏ］，水泥窑特有的 结构和焚烧工艺可以彻底分解各种难降解的有机物，各类重金 属也可以稳定的烧结到熟料中．同时在减少焚烧污染方面特别 是遏制二嗯英的产生有得天独厚的优势。水泥回转窑内温度一 般在１４５０℃以上，可以让各类有机物完全分解，使废物中的 重金属固化后稳定的结合在熟料中：水泥窑的空间大，有稳定 的燃烧气氛，焚烧更稳定、充分；水泥窑的筒体长、斜度小、 旋转速度小等特点可以让危险废物在窑内的停留时间超过 ３０ ｒａｉｎ，气体停留时间大于６ ｓ，可以有效遏制二嗯英的产 生【 ， ”］。同时，相比较传统危险废物焚烧产生大量的灰渣。 水泥窑协同处置危险废物过程中烟气处理产生的窑灰返回送往 生料人窑系统，避免了新生危险废物带来的二次贮存、处置问 题。 ２．１．３容量优势 《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》（ＨＪ６６２— ２０１３）要求协同处置固体废物的水泥窑必须要满足单线设计熟 料生产规模不小于２０００吨／天。按照水泥生产工艺。单线设计 熟料生产规模不小于２０００吨／天，每年消耗的原料和燃料近百 万吨。根据李俊峰等的计算结果，熟料煅烧所需能源的５０％可 由代用燃料提供，生料配制所需原料的１６％可由代用生料提 供，替代空间非常大 ，“ 。因为专业焚烧炉全部利润都来自 于危险废物焚烧，且处置能力基本较小，企业运行情况取决于 收到的危险废物量。水泥窑协同处置由于本身优势，危险废物 协同处置能力基本都在万吨以上。以浙江为例，截止２０１５年 颁发的两家水泥窑协同处置危险废物的年处理能力都在８万吨 以上，处理能力大于同期任何一家危险废物焚烧填埋的专业处 理单位。 ２．２劣势分析 协同处置方式虽然优势明显，但受限制条件也比较突出。 ２．２．１受主产业影响 水泥生产受产业政策、市场供求、行业波动影响，北方地 区还会受到冬季市场影响，会连带影响危险废物的处置。特别 是危险废物处置主要依赖于水泥窑协同处置的区域，一旦水泥 生产出现减产、停产，将无法保证危险废物安全、及时处理， 会带来严重的环境风险和社会问题。 可能会对水泥品质和设备产生不良影响，一定程度上限制了协 同处置的废物类别 。单从标准规范来看，《水泥窑协同处 置固体废物环境保护技术规范》规定，禁止进入水泥窑焚烧的 危险废物为，放射性废物、爆炸性及反应性废物、未经拆解的 废电池、废家用电器和电子产品、含汞的温度计、血压计、荧 光灯管和开关、铬渣以及未知特性和未经鉴定的废物，并对人 窑废物氯、氟、硫、重金属等特性含量限值进行规定。《危险 废物焚烧污染控制标准》（ＧＢ１８４８４—２００１），除易爆和具有反 射性以外的危险废物均可进行焚烧，在总可焚烧种类上明显优 于水泥窑协同处置。在实际处置过程中，由于水泥窑协同处置 需要考虑协同危险废物对水泥品质、产量及设备的影响，只能 局限某些来源和组成稳定的危险废物。 ３水泥窑协同处置危险废物产业发展需合理 引导 ３。１ 从严审核危险废物经营许可证的核发 《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》中要求用 于协同处置固体废物的水泥窑应满足单线设计熟料生产规模不 小于２０００吨／天、新型干法水泥窑、窑磨一体机等条件。可以 满足标准要求以及考虑地域、气候等因素，目前国内适合开展 协同处置生活垃圾的水泥生产线还不足２００条ｌＪ 。水泥窑协同 处置危险废物的危险废物经营许可证的发放，应在《危险废物 经营许可证管理办法》的基础上严格执行《水泥窑协同处置固 体废物环境保护技术规范》等技术规范的相关要求，避免因审 核不严导致加重二次污染。 ３．２ 要根据本地危险废物产生处置情况科学规划 要将水泥窑协同处置发展纳入到当地固体废物处置设施规 划中，根据本地区主要危险废物和水泥产生企业匹配性．规划 主要针对某几类产生量大、成分清楚、来源固定的危险废物的 水泥窑协同处置设施。要因地制宜、慎重实施，避免不考察、 不调研、不规划就全面铺开，造成资源浪费和市场混乱。 ３．３传统危险废物处置和水泥窑协同处置要合理分 工 水泥产业发达的地区可以鼓励发展水泥窑协同处置危险废 物，来弥补危险废物处置设施的短缺．避免处置设施单一导致 垄断性经营，从而推进区域危险废物规范化处置。但水泥窑协 同处置和传统危险废物处置设施多个处置类别相同，势必会产 生竞争。为避免危险废废物处置设施和水泥窑协同处置危险废 物之间的恶性竞争，当地监管部门要科学引导，合理分工，形 成良好的市场氛围，共同为危险废物处置出力。 ３．４探索研发危险废物预处理技术 目前水泥窑协同处置普遍存在混烧的可燃性废物数量太 第４５卷第３期 滕玲玲，等：水泥窑协同处置危险废物的研究分析 ９１ 小、替代率过低等问题ｌｌ引。在欧洲、日本等发达国家．水泥窑 协同处置已经避开了直接接受固体废物协同处置的方式。形成 了完整的包括固体废物预处理在内的产业链，即将废弃物先行 分类后，经严格的采样分析及监控生产配料来制成废弃物衍生 燃料或固体回收燃料，实现固体废物的均质化和稳定化。配送 给相应的水泥企业。国内水泥窑协同处置固体废弃物已经初具 ［４］ 金宜英，王雷，聂永丰，等．生活垃圾焚烧飞灰水泥窑协同处置技 术／／中国环境科学学会２００９年学术年会『Ｃ］．２００９． ［５］ 孙宁，吴舜泽，蒋国华．全国危险废物处置设施普查的分析和思 考［Ｊ］．有色冶金设计与研究，２００７，２８（２）：８—１７． ［６］ 汪澜，徐迅，刘姚君，等．我国利用水泥窑协同处置危险废物和城 市生活垃圾现状／／中国水泥协会环保和资源综合利用专业委员会 成立大会会议文集『ｃ］．２０１１． ［７］ 孙绍锋，蒋文博，郭瑞，等．水泥窑协同处置危险废物管理与技术 进展研究［Ｊ］．环境保护，２０１５，４３（１）：４１—４４． ［８］ 姜丽杰，孙胜龙，张晓红．利用水泥回转窑处理危险废物［Ｊ］．长 春师范大学学报，２００５，２４（１１）：６９—７４． ［９］ 李晓静，高璇，姜英武，等．中日水泥企业协同处置废弃物的比较 研究［Ｊ］．环境工程，２０１５，３３（６）：９８—１０１． ［１０］崔素萍．利用水泥窑焚烧废弃物技术研究与实践／／“发展循环经 济实现水泥工业原、燃材料战略转移会议”交流材料『Ｃ］．２００５． ［１１］朱天乐，唐萍，马保国，等．水泥回转窑处理固体废弃物的环境效 应分析［Ｊ］．环境科学与技术，２００７，３Ｏ（４）：１００—１０２． ［１２］朱桂珍．利用水泥回转窑焚烧处置危险废物的评价研究［Ｊ］．环境 科学学报，２０００，３１（６）：８１０—８１２． 规模，研发水泥窑协同处置的前端危险废物预处理技术的时机 已经成熟。危险废物均质化预处理作为单独的产业，既能服务 于水泥窑协同处置固体废物，也能服务传统危险废物焚烧，相 互之间可以扬长补短形成完整的产业链。 ４ 结论 水泥窑协同处置危险废物作为一种资源利用方式，在很大 程度上缓解了危险废物的处置和监管压力，应当发展。但水泥 企业的主导产业仍是水泥生产，因其危险废物处置种类有限、 对水泥品质的影响等局限性，可作为一种配套、辅助、应急的 方式，不能替代专业、综合型危险废物处置设施。水泥窑协同 处置危险废物项目在实施上需理性对待，要综合考虑地区规 划、现有处置设施、危险废物来源等实际情况分步推进；项目 实施后，需要和传统危险废物处置之间进行合理分工，才能形 成良好的危险废物利用处置市场。 参考文献 ［ｉ］ 郑元格．固体废物焚烧飞灰水泥窑协同处置技术研究［Ｄ］．杭州： 浙江大学．２０１０． 『１３］魏方．水泥窑协同处置废弃物水泥产品的重金属释放特性研究 『Ｄ］．天津：南开大学，２０１３． ［１４］顾存茂．水泥厂是处置、利用城市和工业废弃物的理想场所［Ｊ］． 环境保护，１９９８（１１）：２３—２６． １；［１５］李俊峰，贺军，肖家云．利用现代化回转窑水泥厂处理工业和城 市生活垃圾［Ｊ］．环境工程，１９９７（４）：４７—５０． ［１６］马保国，黄祥，李相国，等．城市垃圾焚烧飞灰配制水泥熟料的研 究［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００９（８）：５１—５４． 『２］ 朱雪梅，黄启飞，王琪，等．固体废物水泥窑共处置技术应用及存 在问题／／水泥窑协同处置废弃物专题研讨会论文集［Ｃ］．２００６： １０７—１１６． 『ｌ７１施惠生．利用城市垃圾焚烧飞灰煅烧水泥熟料初探［Ｊ＿．水泥， ２００４（１１）：１－４． ［１８］闫志强．慎重实施水泥窑处置生活垃圾［Ｎ］．中国能源报（第２０ 版），２０１５—０８—３１． 『３］夏建萍．葛巍．徐娇霞．新型干法水泥窑处置固体废弃物的技术 与优势［Ｊ］．环境与发展，２０１４，２６（３）：７２—７３． ［１９］向丛阳，何永佳，昌林女，等．水泥窑协同处置危废生产熟料的性 能研究［Ｊ］．环境科学与管理，２０１３，３８（９）：８１—８６． （上接第７９页） Ｓｔｕａｒｔ Ｌｉｃｈｔ．Ａ Ｈｉｇｈ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｌｉ—Ｉｏｎ Ｃ￣ｈｏｄｅ：Ｔｈｅ Ｆｅ（￥／Ｖ１）Ｓｕｐｅｒ— ３ 结论 Ｉｒｏｎ Ｃａｔｈｏｄｅ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｉｅｓ，２０１０，３：９６０—９７２． 本文改进了常规排水量气法并使之应用于高铁酸盐纯度测 定。该方法操作简单快速，准确度和精密度高，稳定性良好， 是测定高铁酸盐的有效方法。本方法对所有高铁酸盐测定具有 普适性。特别适用于难溶性高铁酸盐纯度分析，因此值得大力 推广。 参考文献 ［１］Ｓｔｕａｒｔ Ｌｉｃｈｔ，Ｗａｎｇ Ｂ，Ｇｈｏｓｈ Ｓ．Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ Ｉｒｏｎ（ＶＩ）Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：ｔｈｅ Ｓｕｐｅｒ—ｉｒｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９９，２８５（１３）：１０３９—１０４２． 李党生，李桂敏．ＥＤＴＡ滴定法测定Ｆｅ０ｊ一［Ｊ］．分析试验室，２００４， ２３（８）：８０－８１． Ｚｈｉｙｏｎｇ Ｌｕｏ，Ｘｕｅｍｉｎｇ Ｌｉ，Ｊｕｎ Ｚｈａｉ．Ｋｉｎｅｔｉｃ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｂｙ ｆｅｒｒａｔｅ（ＶＩ）［．『］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１６，３７ （１Ｏ）：１２４９－１２５６． Ｚｈｉｙｏｎｇ Ｌｕｏ，Ｍｅａｇａｎ Ｓｔｒｏｕｓｅ，Ｊｉａｑｉａｎ Ｊｉａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｒｒａｔｅ（Ⅵ）：Ａ Ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ（Ｐａｒｔ Ａ），２０１１，４６（５）：４５３－４６０． 余丹梅．李泽全．大学化学实验．５版［Ｍ］．重庆：重庆大学出版 社．２０１４：５２—５５．