日本水泥生态化技术的研究与开发

20世纪90年代以后，国外水泥工业在提高新型干法水泥生产技术的同时都加强了水泥生态化的技术研究与开发，在欧洲，用回转窑焚烧工业废弃物和城市垃圾技术已很成熟，开发了相应的一些装置和设备；在日本利用城市垃圾或城市垃圾焚烧灰生产普通水泥或生态水泥已取得成功。本文重点介绍了日本在水泥生态化技术的发展情况，即：低环境负荷型水泥生产技术的研究，垃圾焚烧灰作为水泥原料的技术开发，不经预先焚烧的城市垃圾作为水泥原料的技术开发和生态水泥的开发等。我国水泥生态化技术的研究与开发还处于起步阶段，当前有许多工作有待于水泥工作者去研究、去实践，尽管国情不同，但国外的一些成熟经验值得我们借鉴。     

发展生态水泥工业的几个问题

水泥工业利用废弃物有许多优势，但在利用废弃物的过程中必须注意其对环境的影响。发展生态水泥工业迫切需要制定更完善的标准及与环保产业的协同发展。发展生态水泥工业对环境保护和水泥工业的可持续发展均具有重要意义。     

我国水泥工业“协同处置”废弃物现状及和未来发展的政策建议

一、水泥工业"协同处置"废弃物的发展现状 1基本概念和意义 水泥工业"协同处置"废弃物是指水泥工业利用现代水泥生产技术生产水泥的同时,消纳、处理城市垃圾城市污泥、有毒有害及危险废弃物以及部分工业废弃物. 随着能源、资源与环境问题对人类经济社会的冲击,可持续发展的问题越来越得到重视,在循环经济理念的指引下,发达国家的一些水泥公司在上世纪70-90年代大力推进了废弃物替代自然资源的工作,通过近20多年的发展,日本、欧洲一些国家和美国都取得了很好的实践经验,使之"协办同处置"已成水泥工业技术的新发展,通过实际检测证明水泥窑焚烧废弃物是安全的,一些标准规范也逐步得到了完善,世界水泥工业逐步从传统资源消耗型产业向着生态友好型产业转变.     

生态水泥——都市水泥工业可持续发展的方向

介绍生态水泥的生产工艺以及目前国内外的研究现状，并对当前存在的一些问题进行了分析和探讨。最后指出，生态水泥是我国水泥工业尤其是大都市水泥工业可持续发展的一个重要环节，必须加强对生态水泥的研究和投入。     

生态水泥中重金属元素的质谱分析

生态水泥是指利用垃圾焚烧灰、城市污泥以及工业废物为主要原料,经过烧成、粉磨形成的胶凝材料。生态水泥生产线能消费大量的工业副产品、废物替代原/燃料应用到水泥生产中,在减轻环境压力的同时实现了废物资源化利用。但是随着废物越来越广泛地应用于水泥生产中,较多的重金属元素也随着被引入,废物的加入对水泥产品的性能及安全性所产生的影响成为人们日益关注的问题,这也是当前水泥界共同关心的一个新课题。     

资源化利用固体废弃物研发生态水泥

要使我国水泥工业适应时代发展的需要,就要树立可持续发展的生态水泥观,充分发挥水泥工业在资源化利用固体废物方面的优势,研发和生产生态水泥,这既是水泥工业自身发展的需要,又是可持续发展的需要,以此来指导我国水泥工业的规划、设计和自主创新,走可持续发展的生态水泥之路。     

生态文明与水泥工业节能减排的宏观策略及途径

建设生态文明就是基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式.节能减排是实现生态文明所必须的前提.水泥工业节能减排,首先必需在宏观控制方面要继续大力发展新型干法水泥,其次就是必须降低我国单位GDP水泥消耗量.应注意在水泥工业节能减排工作部署上不能过度地评估了JT立窑和助磨剂的期望和效果,而对替代燃料和水泥实物质量的功效认识不足.水泥工业"四零一负"战略完全符合建设生态文明的新要求.当今国际水泥界正处于热点的生物质燃料的研发会有力地推进水泥工业"四零一负"战略.这项技术的原理是,利用煅烧水泥熟料时碳酸钙分解排放出的CO2和太阳光,使各种藻类生物在反应器中进行光合作用,生产出各种不同等级的生物质燃料,其中少量高等级的燃油可用于汽车或发电;低等级燃油以及全部残渣则可用作水泥窑的替代燃料.随着人类文明的发展,科技不断进步与创新,我国水泥单位综合能耗在未来的5年内,按全国总平均值计有望降低30%,即由2006年的156kg标准煤/t减少到109kg标准煤/t,同时立窑水泥占全国总产量的比例将下降为15%左右.     

合成绿色高性能生态水泥--HY系列高效复合水泥外加剂的应用

绿色高性能水泥是水泥工业的发展方向。水泥工业实现“新型工业化”战略目标，中心课题是资源、能源和环境保护问题，而关键是围绕水泥工业“绿化”进程，利用高新技术合成绿色高性能生态水泥。所谓绿色高性能．即在保证产品优越性能的前提下，尽量降低不可再生自然资源、能源的消耗，减少对环境的污染，更多地利用工业废渣和二次能源。利用添加剂技术合成绿色高性能水泥足一项切实可行的有效技术措施．对于实现经济增长方式的转变，走新型工业化道路．建立节约型社会，发展循环经济，实现水泥工业的可持续发展具有重大意义。     

2007中国水泥科技年度报告(上)

2007年，我国水泥工业发展循环经济在认识上有了新的飞跃，水泥工业不仅仅是能源、资源高消耗型产业，也是在资源化利用和无害化处置工业固体废物，城市生活垃圾方面不可或缺的产业。发展循环经济是水泥工业走新型工业化道路，发展节约型、环保型产业，实现经济增长方式根本性转变的必由之路。现代水泥工业对经济社会与生态环境和谐发展负有重要的现实责任和历史使命。     

利用水泥窑处理污水厂污泥的应用研究

介绍了利用水泥窑处理污水处理厂污泥的工业试验情况，研究结果表明，利用污水处理厂污染替代部分粘土质原料，可以生产出合格的水泥熟料，而且可以有效地消除重金属离子以及腐败有机物产生的危害。利用水泥窑处理城市废弃物是有效利用资源、节约能源和改善环境的可持续发展之路。     

利用小型水泥厂处理城市生活垃圾的可行性分析

针对目前中小型水泥企业的不景气,甚至出现停产等状况,提出利用中小型水泥厂处理城市生活垃圾的设想,并阐述了小型水泥厂向垃圾处理厂转型的优势与可行性以及目前面临的困难与挑战.     

泥窑协同处置危险废物生产过程的危险有害因素辨识分析

水泥窑协同处置城市生活垃圾、污泥和工业危险废弃物已被国际公认是最有效、最安全的废弃物处置技术。本文采用系统安全分析法,对水泥窑协同处置危险废物生产过程进行危险、有害因素辨识分析。该分析结果为企业安全技术和安全管理措施的制订与实施提供理论依据,是企业安全生产的根本保证。     

流态固化土用无熟料胶凝材料的性能研究

流态固化土是近年来为提高市政、建筑工程狭窄空间回填质量而发展的一种新材料。本文采用钢渣粉、CFB脱硫灰、稻壳灰等多种低品质固废作为无熟料胶凝材料制备流态固化土,并对流态固化土的无侧限抗压强度、干燥收缩性能、重金属浸出性能、微观结构等开展相关试验。研究表明:采用无熟料胶凝材料制备的流态固化土,其拌合物流动扩展度和无侧限抗压强度可满足一般填筑工程的要求,硬化体的干燥收缩值明显低于同掺量的水泥固化土,且无重金属浸出毒性超标的风险;在多种固废协同作用下,土颗粒聚集成团,孔隙明显减小,絮状的凝胶与针棒状的钙矾石晶体相互交织,附着在土颗粒表面,联结土颗粒,使得固化土的强度显著提高。     

利用城市垃圾焚烧飞灰开发新型生态水泥混合材料

研究了城市垃圾焚烧飞灰的化学成分及矿物组成，以及掺入水泥后对水泥浆体的凝结时间和力学性能的影响；并借助SEM、XRD和ICP等测试手段对硬化水泥浆体的微观结构、水化产物和重金属的浸出与固化机理进行了研究，探索了将城市垃圾焚烧飞灰开发成新型混合材料的可行性。     

聚酯改性铁红醇酸防锈漆的研制

作者利用涤纶生产中的废弃物(聚酯废块、涤纶废丝等,简写为PET)对醇酸树脂改性,进一步调制铁红防锈漆。该漆性能指标达到了辽Q2553-87标准。     

城市生活垃圾焚烧灰渣胶凝活性的初步研究

介绍了利用城市垃圾焚烧底灰和飞灰制备新型辅助性胶凝材料的初步试验研究工作。研究结果表明：焚烧底灰和飞灰均可不同程度地延缓水泥的凝结硬化，但两者都具有一定的胶凝活性；与焚烧底灰相比，焚烧飞灰的活性较好，但在水泥中的掺量不宜过大；与矿渣复合可改县焚烧飞灰的胶凝活性，提高水泥浆体的强度；焚烧飞灰宁的重金属可被固化于水泥水化产物中，不会对环境造成危害，通过一定的技术措施有望将焚烧飞灰开发成一种新型水泥基材料组分应用于建筑工程。     

Investigations on the use of electric-arc furnace dust (EAFD) in Pozzolan-modified Portland cement I (MP) pastes

The use of electric-arc furnace dust (EAFD) in civil construction is not common. In countries where this waste is collected, it is used in the recovery process of heavy metals, such as Zn, Cd, Pb, and Cr. In Brazil, these processes are still not used, because the percentages of heavy metals of commercial value are not economically feasible (e.g. zinc with only 13% of mass). Thus, more studies are necessary aimed at making EAFD a subproduct for civil construction. For this reason, the waste behavior was evaluated in Pozzolan-modified Portland cement I (MP) pastes. Setting time and hydration heat were determined, as well as mineralogical and microstructural characterization, in order to better understand the residue's effect upon cement paste's properties, both in fresh and hardened states. The results showed that EAFD slows down the Portland cement's hydration reactions. This behavior is better verified using hydration heat curves as compared to the Vicat equipment. As of the mechanical performance, it was verified that even though the EAFD retards the hydration reaction of the cement in its initial ages, in more advanced ages the trend is having significant gain of resistance in pastes containing EAFD.     

Operation performance of a pilot-scale gasification/melting process for liquid and slurry-type wastes

A gasification/melting facility that can operate up to 10 bar and 1,550 °C with a maximum 1 ton/day capacity was developed for liquid and slurry-type combustible wastes. The main focus of the system development was minimal use of expensive fuel for maintaining the reaction temperature by replacing it with cheap waste oil for energy input. The carbon conversion obtained was 97% while the cold gas efficiency reached 77.6% for the refined waste oil. When the feed was refined oil mixed with fly ash from a municipal waste incinerator, the carbon conversion and cold gas efficiency were 93% and 71.9%, respectively, with a slag conversion ratio of 0.93. The slag produced from fly ash exhibited environmentally acceptable heavy-metal leaching values and thus can be applicable as road material and for other purposes. The optimal O₂/feed ratio was 0.9–1.0 when only the refined waste oil was gasified, whereas the O₂/feed ratio had to be higher than 1.2 when fly ash was mixed. In addition, data showed that gasifier temperature can be estimated by on-line methane concentration measurements.     

下吸式气化炉处理有机废弃物

有机固体废弃物如农业和林业生产废弃物、城市生活垃圾等具有一定的能量价值，应加以回收利用. 本文使用下吸式气化炉对三种原料(木块、谷壳和混合生活垃圾)进行了实验，获得了气体成份和气体热值数据，并对气化反应过程作了讨论.