水泥窑协同处置固体废物中重金属形态分析及浸出含量研究

水泥窑协同处置固体废物是实现固废减量化、无害化和资源化利用的重要途径。本文对水泥窑协同处置飞灰、铜渣、硫酸渣、混合污泥的四条生产线的固体废物(飞灰、铜渣、硫酸渣、混合污泥)和熟料进行了重金属总量、形态分析和浸出含量的测定。重金属总量的测定结果显示固体废物中重金属含量非常高(如混合污泥中的铬元素甚至达到1.8×10⁴ mg/kg)，如果不经过妥善处理而直接堆存或排放，会对环境造成极大危害。本论文利用自主研发的连续浸提装置通过BCR连续浸提法对固体废物和熟料中的重金属(As、Cr、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn)进行了形态分析。分析结果显示固体废物中的重金属形态以弱酸可提取态和可还原态为主，经过水泥窑煅烧后，熟料中的重金属形态以残渣态为主，说明固化效果良好。实验采用标准方法对水泥胶砂试块进行养护，并对养护后的试块进行浸提，以基准水泥作为参照，结果显示在现有固废添加量下，水泥窑协同处置固废生产的水泥产品中的重金属向环境迁移的风险较低。     

水泥窑协同处置危废异常窑皮成因及处理措施

当今水泥窑协同处置危废比较普遍,水泥企业处置危废,既解决了产废企业环境污染问题,又使危废资源得到充分利用,减少原矿开采,缓解了部分资源短缺,同时也成为水泥企业新的利润增长点。但危废协同处置也给水泥窑生产带来了诸多不利,尤其是回转窑内异常窑皮的形成,给回转窑的正常运行造成了严重影响。为此我们通过控制进厂危废有害元素含量、处置速率、优化配料、工艺参数优化、科学配伍等措施,掌握了水泥窑协同处置危废时异常窑皮的控制、处理方法,不仅提高了窑产量,而且实现了年处置危废3万t的目标。     

协同处置危废对氮氧化物排放的影响因素分析

探究水泥窑协同处置危废对NOx排放的影响,利用水泥窑协同处置工业试验,记录运行过程中危废投加量、氨水用量和NOx浓度等数据。统计分析表明水泥窑协同处置危废时,危废处置量与NOx排放浓度不存在相关关系,但危废处置量与氨水用量存在极弱的正相关性,同时为实现高效脱硝,数据分析发现氨水的利用率跟分解炉内CO和O_2的含量有直接的关系,控制CO浓度在500～1 100ppm,O_2浓度在1.2%～1.8%,可最大效率提高氨水的利用率,进而提高脱硝效率,保证窑尾排气筒NOx达标排放。     

利用水泥窑协同处置酸洗污泥的工程应用

在生料配料过程中,配入少量不同行业的酸洗污泥,考察利用水泥窑协同处置不同种类酸洗污泥对熟料中可浸出重金属含量、熟料率值、抗压强度、水泥凝结时间、水泥安定性等参数的影响。协同处置酸洗污泥的同时,检测了烧成系统窑尾废气中的铬、镍、铅、铜、锰等重金属排放浓度。结果显示,利用水泥窑协同处置适量的酸洗污泥,不影响熟料和水泥的质量,各种气态污染物能满足国家相关标准的要求。     

水泥窑协同处置固危废对砷、铬挥发率的影响

结合窑系统运行情况和熟料质量分析,研究了协同处置固危废后熟料重金属砷、铬变化及其在水泥窑煅烧过程中的挥发情况。结果表明：总铬的挥发率随着固危废铬投加总量的增加而增加,水泥窑煅烧过程中,总铬平均挥发率为30.52%,为了确保水泥六价铬在国标限值内,熟料总铬含量应在60.84 ppm以内。处置硫化砷渣期间,砷挥发率有降低趋势,砷平均挥发率为38.44%,且水泥重金属浸出均在国标限值内。     

利用水泥窑协同处置市政湿污泥的工程试验研究

由于水泥窑具有高温、碱性、负压和稳定的氧化环境等特点,利用水泥窑协同处置市政污泥不仅解决了污泥围城的问题,而且焚烧后的污泥残渣固化为熟料可节约原料,是一种符合无害化和资源化原则的污泥处置途径。依托于中材某水泥窑协同处置市政污泥项目,本文进行了81%含水率湿污泥直接入分解炉焚烧的试验。结果表明,水泥窑协同处置湿污泥对熟料的品质不会造成不利影响,熟料的强度和重金属及其浸出含量均在相关标准限值内。     

水泥窑协同处置废FCC催化剂的生产实践

研究了水泥窑协同处置废FCC催化剂对窑运行工况及水泥熟料质量的影响,开展了废FCC催化剂特性分析、重金属浸出率及配伍方案分析试验,介绍了生产实践中协同处置废FCC催化剂的不足以及废FCC催化剂对窑尾烟气排放、生产区域水质、熟料质量等方面的影响。研究结果表明,利用水泥窑协同处置废FCC催化剂时,需提前做好配伍计算、强化过程质量控制;废FCC催化剂应与水泥原料配比充分融合。对于氧化铝含量约35%、氧化硅含量约33%的废FCC催化剂,处置量宜<1.6t/h。     

关于协同处置危废的水泥企业突发环境风险 的分析与应对措施

针对水泥窑协同处置危废的生产特点,详细分析了水泥企业在实际运行过程中可能发生的突发性环境风险,包括危废收集、运输、贮存过程可能带来的环境风险,危废未按照正常比例投加可能带来的环境风险,废气处理设施故障带来的环境风险等,并制定必要的环境应急措施,切实提高了企业的应急处置能力,确保迅速有效地处理因水泥窑协同处置危废造成的局部或区域环境污染事件,将事故对人员、财产和环境造成的损失将至最小程度,最大限度地减少对环境的影响。     

水泥窑协同处置危废包装物智能上料投加工艺

本文阐述了一种水泥窑协同处置危废包装物智能上料投加技术,该技术具有智能抓取、输送、循环提升、定量锁风投料等功能,可取代目前水泥窑协同处置危废系统中的传统窑尾上料投加方式,显著提高窑协同处置危废的工业智能化程度与安全性,并显著提升水泥窑协同投加处置能力,具有较好的工业化应用和推广前景.     

协同处置危废对烧成系统的影响

列举了水泥窑协同处置危废的特点和现状，阐述了水泥窑协同处置危废的过程中，危废对水泥窑烧成系统运行状况、熟料质量和烟气排放等的影响，并做了直接、深入的分析，根据实际运行情况提出了一些有效措施。     

重金属污泥磨细粉对硅酸盐水泥基材料性能的影响

为了更好地实现对重金属污泥的资源化利用,研究了高温无害化处理重金属污泥与建筑渣土混合渣料磨细粉对硅酸盐水泥基材料工作性、力学性能、早期收缩变形、抗氯离子渗透性能及重金属浸出的影响及机理。研究结果表明,随着磨细粉掺量的增加,硅酸盐水泥基材料的工作性没有降低,但其力学性能均有一定程度下降,这说明磨细粉与硅酸盐水泥的需水比相差不大,但其掺量越大水泥基材料中水泥的量越低,其强度均会有一定程度下降。磨细粉不会引起硅酸盐水泥基材料的体积安定性问题,可以提高早期抗裂性,但会降低其抗氯离子渗透性能。含磨细粉试件中重金属的浸出浓度、水胶比的下降与龄期的上升呈负相关,且在28 d龄期下含40%(质量分数)磨细粉的硅酸盐水泥基材料中重金属Cu、Ni、Zn和Cr的浸出量均低于GB 30760—2014《水泥窑协同处置固体废弃物技术规范》规定的浸出浓度限值。     

生活污泥焚烧灰的重金属含量及其浸出特征

为了探讨生活污泥焚烧灰中重金属的含量及其浸出特征,收集了广州沥窖污水处理厂的剩余污泥,采用火焰原子吸收光谱法测量重金属含量;应用固体废物浸出毒性的浸出方法(GB5086.2-1997),以不同p H的浸提剂,对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究。结果表明:污泥中Fe的含量最高,达到27378 mg/kg,其次是Mn和Cu,分别为436.5 mg/kg和315.2 mg/kg,Zn、Cr、Pb和Ni的含量较高,依次是721.5、199.2、122.2和110.8 mg/kg,Cd的含量极少,仅有0.33 mg/kg。Cr和Cd金属元素的8小时浸出量分别为62.9 mg/kg、0.96 mg/kg,其余被测的金属元素:Fe、Pb、Cu、Ni、Zn以及Mn,在任何浸提时间下,其浸出量均为0 mg/kg。本实验中重金属在酸性条件下的浸出率明显高于碱性条件下,Cr、Ni和Cd的最佳浸提剂p H值均为2。其中Cu和Zn随浸提剂p H变化的浸出特征不明显。。     

对话海螺环保李晓波：水泥窑协同处置是机遇更是挑战

<正>未来水泥窑协同处置企业与传统焚烧企业必将相互适应、相互配合,共同从整个国家的环保大局出发,真正走出一条环境保护的健康发展之路。利用水泥窑协同处置技术让危废资源发挥更大价值;依靠专业危废焚烧机构保障危废物的全面绿色处理。“未来,水泥窑协同处置和专业危废焚烧企业一定是相互适应、相互配合,共同为环保事业作出贡献。”3月10日,在由中国水泥协会主办的全国水泥窑危废处置和商用密码应用创新联盟成立大会上,中国海螺环保控股有限公司（以下简称海螺环保）总经理李晓波对水泥窑协同处置技术的发展历史、当前市场现状,     

利用水泥窑协同处置危废对熟料煅烧的影响

利用水泥窑协同处置固废、危废是一种循环利用废弃物的方式。水泥厂利用水泥窑协同处置浆渣、废液、无机淤泥等危险废弃物,根据废弃物特性不同选择不同的加入点对熟料煅烧影响各不相同,本文探讨了危废加入窑系统后对熟料煅烧的影响。结果表明,根据危废热值、水分、有害成分等含量的差异选择不同的加入点可以有效降低煤耗和氨水消耗;通过浆渣入口的调整可以降低危废对窑工况和熟料煅烧的影响;对危废喂料量及有害成分的控制可以满足水泥质量要求的同时减少危废对熟料煅烧的影响。     

热处置CFB焚烧飞灰作混合材对水泥性能的影响

在使用循环流化床（CFB）焚烧技术处置城市生活垃圾过程中,会产生大量垃圾焚烧飞灰（简称CFB灰）,它是Cu、Zn、Cr、Pb等重金属离子浸出和二噁英含量超标的危险固废,不经安全处置不能直接填埋或资源化利用。故此,本文研究了热处置对CFB灰用作水泥混合材的改性效果,结果表明：CFB灰直接用作水泥混合材的火山灰活性很低,仅为21.68%;所含少量Al单质的反应会导致水泥浆体膨胀,氯盐和二噁英含量高不符合作为水泥混合材要求;经1200℃,60min热改性后,火山灰活性提高至65.89%,氯离子和二噁英含量降低至1.08%和0.98ng TEQ/kg,当掺量不大于10%时满足制备P·O42.5水泥要求。     

水泥窑协同处置城市污泥探讨及试生产总结

介绍了水泥窑协同处置城市污泥的技术优势、主要成本及处置途径的选择;详细介绍了济源中联水泥窑工艺及协同处置污泥工艺流程设计、废气处置流程设计;分析干化城市污泥的化学成分和重金属含量的可处置性,对投加污泥前后熟料进行比对分析。在项目前期通过对初步设计的优化,和项目调试期的一些技改,有力地推动了水泥窑协同处置固废（城市污泥）项目的正常化生产,为真正实现城市污泥“减量化、资源化、无害化”提供了一条高效途径。     

高精度便携式X射线荧光光谱仪对污水厂剩余污泥重金属的快速测定

应用高精度便携式X射线荧光光谱仪(HDXRF)对陕西省32家污水处理厂的剩余污泥样品中的As、Hg、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni这7种重金属元素含量进行测定,与火焰原子吸收光谱(FAAS)法测定结果进行比对并建立回归方程,以期分析HDXRF法测定剩余污泥重金属含量的可行性。结果表明:HDXRF法测定结果和火焰原子吸收光谱法的测定结果显著相关,As、Hg、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的相关系数(R~2)分别为0.83、086、0.84、0.67、0.91、0.84、0.81(P0.001);采用HDXRF法测定As、Hg、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的检出限依次为0.5、0.5、3、0.6、1.5、1、1.5 mg/kg,所有重金属的检出限均低于《农用污泥污染物控制标准》A级标准限值,适用于剩余污泥中重金属As、Hg、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的快速测定。     

水泥窑协同处置铝灰生产实践

结合窑系统运行情况,研究了水泥窑协同处置铝灰对水泥窑系统影响。结果表明：利用水泥窑协同处置铝灰,应通过固态系统入分解炉处置,不仅有利于氮氧化物排放,还能避免配伍预处理期间与其他固危废发生反应造成二次污染。为实现铝灰原料替代能力最大化,应与水泥原料配比充分融合,根据铝灰中铝含量降低铝质矫正材料配比。对于氧化铝含量在60%左右的铝灰,处置量控制在1t/h以内,熟料质量可稳定合格。     

剩余污泥基质生物滞留设施重金属环境风险评价

利用剩余污泥改良生物滞留设施基质可提升其雨水渗透及除污性能,但剩余污泥中重金属可能引发的潜在环境风险值得关注。分析了剩余污泥基质典型重金属的含量及赋存形态,采用3种评价方法分别对剩余污泥基质的重金属环境风险程度进行综合评价。结果表明,剩余污泥基质中Pb、Cr、As、Cu、Zn和Ni平均含量分别为16.11,85.36,13.06,24.65,218.69,17.78 mg/kg, Zn酸可提取态和可还原态含量较高,Pb、Cr、As、Cu和Ni残渣态含量较高;地累积指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法评价全部重金属均属安全水平或轻微生态危害。     

水泥窑协同处置二氧化硫排放超标原因及管控

利用水泥窑协同处置固废技术正在国内逐步推广,然而协同处置固废后,部分气态污染物排放指标会发生变化。部分水泥窑在协同处置固废后,窑尾烟囱二氧化硫出现偏高的工况。本文对硫的来源、硫的各种化合物的理化性质、硫在水泥窑系统内释放和转化方式、生产管控方法等做了分析和阐述,归纳了二氧化硫排放超标的原因及管控方法,为解决二氧化硫排放超标问题提供了基础。