近幾年，由于環(huán)保政策的趨緊，水泥窯協(xié)同處置危險廢物領(lǐng)域也在得到了長(cháng)足的發(fā)展，隨著(zhù)項目的逐漸深入應用，協(xié)同處置危險廢物對水泥窯系統的影響也逐漸顯現。本文列舉總結了部分實(shí)際案例中遇到的影響并進(jìn)行了簡(jiǎn)析和應對措施，給同行共享。

1.國內水泥窯協(xié)同處置危險廢物的物料特點(diǎn)

1.1危險廢物的定義

列入《國家危險廢物名錄》的定義具有下列情形之一的固體廢物和液態(tài)廢物:

1）具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性或者感染性等一種或者幾種危險特性的廢棄物；

2）不排除具有危險特性，可能對環(huán)境或者人體健康造成有害影響，需要按照危險廢物進(jìn)行管理的廢棄物。

1.2危險廢物的物料特點(diǎn)和現狀

1）市場(chǎng)上以半固態(tài)、粘稠物料為主，普遍含水率較高

以三態(tài)形式區分的話(huà)，總結來(lái)看國內市場(chǎng)上的危險廢物中，固態(tài)危廢主要以各種包裝物、焦渣、廢渣類(lèi)為主，在市場(chǎng)上流通且能到水泥窯協(xié)同處置的固態(tài)危險廢物主要還是以各類(lèi)包裝物為主，所以一般總體占比量較少，約占10%左右。

液態(tài)危廢主要包括廢酸、廢堿、廢乳化液以及各類(lèi)廢物油等，一般以大宗物料為主但是總體數量不多，在各廠(chǎng)處置規模中占比一般少于20%。

各類(lèi)半固態(tài)、粘稠物料數量巨大，主要包括各類(lèi)油泥、底泥、藥渣、精餾殘渣、漆渣、各類(lèi)化工污泥等等，數量巨大，是目前國內市場(chǎng)上最為主要的危廢形態(tài)。

2) 成分復雜，對水泥生產(chǎn)的有害元素多

成分復雜，尤其以含有鹵素、硫、堿金屬等水泥有害成分的廢物為大多數 ，物料種類(lèi)繁多且沒(méi)有分類(lèi)，各種雜物都很多，工廠(chǎng)現建有的設施的適應性挑戰極大

3)物料運輸繁瑣，包裝、運輸點(diǎn)散亂

運輸采用專(zhuān)用、密閉箱式貨車(chē)，裝卸車(chē)過(guò)程繁瑣，主要靠人工，包裝形式多樣：噸袋、標準桶、小袋、罐車(chē)、噸箱、小桶等形式都有，危廢運輸半徑較長(cháng)，每天都有可能接到不同省份、不同成分的危廢。

2．國內水泥窯協(xié)同處置危險廢物的問(wèn)題現狀

2.1專(zhuān)業(yè)人員較少，經(jīng)驗匱乏，處置過(guò)程粗放

由于行業(yè)進(jìn)入此領(lǐng)域時(shí)間較短，各個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的處置車(chē)間專(zhuān)業(yè)人員較少，經(jīng)驗缺乏，尤其是分類(lèi)、防護等意識淡??；另一方面，工廠(chǎng)分析手段較少，且過(guò)多集中在幾個(gè)化學(xué)成分上，對于物料輸送和處置狀態(tài)影響比較大的物料形態(tài)的辨別措施較少，配伍過(guò)多的集中在對水泥系統的影響上，對物料之間配伍產(chǎn)生危害關(guān)注不多，所以就造成了處置過(guò)程粗放，后續優(yōu)化空間很大。

2.2市場(chǎng)-儲存-處置環(huán)節的結合能力不強

這個(gè)主要體現在市場(chǎng)人員與處置環(huán)節的結合能力方面，市場(chǎng)人員對于危廢名錄、本公司的適合的處置物料了解深度不足，易出現不能處置物料形成死庫存或退貨，另一方面處置環(huán)節對物料形態(tài)了解少，所以處置廠(chǎng)家出現氣味外溢、物料泄露、輸送堵塞污染、窯系統工藝事故等比較頻繁。

2.3規范制度亟待完善，經(jīng)驗逐步積累

一方面，適合水泥窯系統處置的物料規范性不強，各企業(yè)取證范圍差別巨大 ，造成適合水泥生產(chǎn)的實(shí)際操作制度不多，監管趨嚴的條件下，規章制度和儲存、預處理工藝都會(huì )跟不上。

另一方面，包括設備使用、危廢識別、人員防護等方面的培訓效果欠賬較多。就目前來(lái)看，協(xié)同處置項目?jì)Υ?、處置規模都很大，目前雖未出現較大的二次污染以及職業(yè)健康危害事故，以致于各公司處置過(guò)程有越來(lái)越大膽、隨意的趨勢，隱患很大。

3．協(xié)同處置危險廢物后對水泥窯的影響與分析

3.1對窯系統操作層面的影響

危廢投加對窯系統操作層面造成擾動(dòng)，影響主要有以下幾種：

1）窯出料以及主電機電流變得不穩定；

尤其是剛加入的時(shí)候窯內會(huì )突然涌出不少物料，窯主電機電流出現大幅度下滑，后經(jīng)過(guò)操作人員調整后雖然窯主電機會(huì )慢慢提高，但是變得極為不穩定，系統燒成能力下降。

造成此種影響的主要原因是入料危廢的水分、熱值不穩定造成的，尤其是含有不同熱值和水分的危廢直接進(jìn)入回轉窯以后，物料直接在窯分解帶燃燒或水分汽化，會(huì )對分解帶熱生料的流速形成一個(gè)加速現象，乃至于大量未預燒完成的熱生料直接竄入燒成帶和冷卻帶形成大股料流。同時(shí)，窯內流速的不穩定也造成了主電機電流的穩定，使系統操作難度加大。

目前各廠(chǎng)對于此問(wèn)題的解決幾乎都不約而同的采取了細致配伍尤其是均衡配比水分、穩定入料、優(yōu)化投加點(diǎn)的辦法，就水泥操作控制而言，也是比較典型的做法。

2）系統結皮堵塞的情況增加，窯內窯皮結掛和脫落不規律

大多數生產(chǎn)線(xiàn)，在投加廢物一段時(shí)間之后，會(huì )出現預熱器系統結皮明顯增加，結皮硬度根據所燒危廢的性質(zhì)不同而不同，系統尤其是窯尾斜坡和分解爐縮口等部位清理工作量明顯增加；另外C4、C5乃至C3旋風(fēng)筒下料管的結皮速度加快，下料口徑變小，有結皮脫落的時(shí)候極容易造成系統堵塞。

造成這種情況的主要還是由于危廢處置過(guò)程中有害元素的代入，如上文所說(shuō)危險廢物中大都含有高濃度的K、Na、S、Cl、F等有害元素，在燒成過(guò)程中如果添加量和比例合適，會(huì )有部分有害元素被熟料帶出窯外，但是仍會(huì )有一部分殘留在系統內被循環(huán)富集。部分生產(chǎn)線(xiàn)由于對物料精確掌握，有經(jīng)驗豐富的人員組織，可以做到配伍合適、有效控制，同時(shí)現場(chǎng)清理給力，所以生產(chǎn)線(xiàn)結皮情況在可控范圍之內，很少發(fā)生結皮堵塞情況；但是對于大多數生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)說(shuō)，由于缺少經(jīng)驗和物料的混亂，對進(jìn)入系統的有害元素控制是失控的，也就造成結皮失控、堵塞情況時(shí)有發(fā)生。對于窯內同樣也是由于物料的成分、流動(dòng)速度、液相含量等變化過(guò)大，也會(huì )造成主、副窯皮的結掛、脫落波動(dòng)明顯。

對于此類(lèi)現象，各生產(chǎn)控制人員普遍采取的措施就是加強物料的管理，做好危廢預處理配伍工作，以及在實(shí)際生產(chǎn)中更加重視熱生料硫堿比例控制等措施；幾個(gè)措施條條重要，并無(wú)先后之分。

3）分解爐出口溫度虛高，擾亂操作員操作，入窯生料分解率降低

這種現象往往出現在分解爐投加有熱值的危險廢物的時(shí)候，主要表現為：投加廢物后分解爐出口溫度很快躥升，投加越多溫度越高且很容易超過(guò)1000℃，操作人員在這種情況下會(huì )很快減少分解爐喂煤，但是需要減少很多分解爐喂煤才能實(shí)現溫度降低的效果，但是每當如此時(shí)候卻會(huì )伴隨著(zhù)窯主電機電流大幅度下降、窯頭時(shí)有回火的現象，緊接著(zhù)還會(huì )伴隨著(zhù)窯前發(fā)黑、產(chǎn)品合格率下降的后果，最終被迫減少投料或停止投加廢物。

這種情況主要是由于危廢投加點(diǎn)一般高于C4生料下沖點(diǎn)而高于窯尾喂煤點(diǎn)，另一方面有熱值廢物的實(shí)際粒徑較大、燃燒時(shí)間較長(cháng)，投加后燃燒的廢物會(huì )隨著(zhù)煙氣直沖分解爐出口而沒(méi)有和C4下沖生料充分接觸換熱，從而導致分解爐出口測溫點(diǎn)處煙氣溫度虛高。這一點(diǎn)雖然比較淺顯，但是在生產(chǎn)線(xiàn)初投廢物的階段會(huì )迷惑很多操作人員，危害較大。

對于此類(lèi)現象，需要從操作上進(jìn)行摸索，可以以C5出口溫度可C5下料管溫度作為操作依據，同時(shí)及時(shí)關(guān)注測試入窯生料的實(shí)際分解率。

4）熟料中鐵質(zhì)的雜物增多，時(shí)有造成破碎機溜子、熟料庫溜子的現象發(fā)生；

尤其是水泥生產(chǎn)線(xiàn)在同時(shí)處置危險廢物的鐵桶等包裝物的時(shí)候，這種情況更多（如圖1），不少熟料大塊中往往包裹有未燒融完全的鐵片或其他金屬雜物，這類(lèi)熟料大塊在經(jīng)過(guò)破碎機破碎后雜物與熟料分離，雜物會(huì )有掛在破碎機溜子上的現象進(jìn)而會(huì )造成堵塞。

這類(lèi)雜物的主要來(lái)源就是在窯尾投加的金屬廢物，包括危險廢物的鐵質(zhì)包裝物和內含雜物，這類(lèi)雜物都會(huì )用剪切式破碎機破碎至小塊后投加，一般情況下，單片的鐵片入窯會(huì )很輕易的燒融完全轉化為熟料成分，但是在實(shí)際機械投加時(shí)這部分被破碎后的鐵片一般在儲存過(guò)程中會(huì )相互鉸鏈在一塊形成一個(gè)大塊，大塊中間往往還會(huì )有沾有不少其他廢物；大塊的鐵塊入窯后會(huì )很快沒(méi)入熱生料中隨窯一塊翻滾并在翻滾中不斷固定一些生料形成料球。大顆粒料球在通過(guò)燒成帶時(shí)并不會(huì )充分燒透，以至于鐵質(zhì)雜物并沒(méi)有被燒融消失，進(jìn)入冷卻機以后就形成了此類(lèi)雜物。

對于此類(lèi)情況，采用中間輥破的冷卻機效果較好，同時(shí)在熟料拉鏈機上增加除鐵器會(huì )將絕大部分的鐵質(zhì)雜物清理出來(lái)；但是對于目前大多數的錘破系統，則是需要時(shí)刻擔心下料溜子堵塞，所以采取少入、將鐵桶破碎的更加細小同時(shí)與較干物料混合后入料的辦法效果較好。

3.2對產(chǎn)品質(zhì)量層面的影響

1）產(chǎn)品中有害元素增加，低堿熟料生產(chǎn)的難度加大

危險廢物大都是工礦企業(yè)產(chǎn)生的，含有較高濃度的鹵素、硫、堿金屬等水泥有害成分的廢物為大多數，在水泥窯添加以后會(huì )熟料中增加這類(lèi)元素的含量，對于鹵素元素的影響，水泥廠(chǎng)一般采用旁路放風(fēng)的辦法，但是對于K、Na類(lèi)堿金屬采用旁路放風(fēng)的作用有限，所以，一般的協(xié)同處理多種危廢物料的生產(chǎn)線(xiàn)如果同時(shí)生產(chǎn)低堿水泥是很困難的。

圖2 耐火磚堿爆現象 圖 3 熟料包心料

2）熟料外觀(guān)質(zhì)量變差，相關(guān)質(zhì)量指標也有不同變化；

熟料燒結情況變化較大，尤其是大塊料和包心料物料增加，大塊料多以不規則形狀出現，應屬于窯內窯皮脫落形成的；包心料的核心部分則多呈現白色、疏松多孔（圖3），經(jīng)過(guò)檢測發(fā)現芯部成分基本與分解爐內的結皮以及回轉窯尾部副窯皮的成分接近，分析認為應該是分解爐內結皮以及窯尾副窯皮的脫落后形成的。

熟料的易磨性、水化需水量、凝結時(shí)間以及早期強度方面的變化則是沒(méi)有多少規律可言，變化沒(méi)有多少相關(guān)性。

3.3煙氣排放層面的影響

1）煙氣中CO濃度變化較大，排放增加；

投加危廢以后窯系統煙氣中CO的濃度變化比較明顯，投加初期會(huì )有較大幅度的增加，后雖經(jīng)過(guò)調整有所下降，但是波動(dòng)幅度增加，總體排放水平增加，筆者經(jīng)歷的幾條生產(chǎn)線(xiàn)表現基本一致。

2）NOx濃度波動(dòng)，脫硝操作難度增加，但是超標現象較少；

投加危廢以后煙氣中NOx的數值變化表現不一，不同生產(chǎn)線(xiàn)表現不同，同一生產(chǎn)線(xiàn)不同物料的表現也不同，但是總體來(lái)看由于NOx的波動(dòng)數值增加，各家怕超標所以對脫銷(xiāo)的操作相對都采取了低控，脫銷(xiāo)的成本至少不會(huì )有明顯下降。這點(diǎn)與直接焚燒城市生活污泥的表現不一致。

3）SO3濃度變化不明顯；

4）煙氣重金屬排放變化不明顯；

3.4其他影響

1）耐火材料使用壽命下降，表面爆裂、堿蝕情況明顯，長(cháng)時(shí)間使用的隔熱性下降；

耐火材料的損傷有幾種形式，一種是耐火材料表面炸裂，主要在投加點(diǎn)下方附近，時(shí)間長(cháng)了會(huì )在投加點(diǎn)下方有明顯的“坑”形成，最終造成該部位耐火材料全部脫落，殼體燒紅。這種現象主要是含水率較高的危險廢物在投加后沾附或堆積在高溫的耐火材料表面，水蒸氣急劇蒸發(fā)造成耐火材料表面出現“爆炸”造成的損壞。含水率越高的危廢這種損壞越嚴重。

另一種是一種普遍存在的“堿爆”現象，在回轉窯內的耐火磚表面體現的非常明顯（如圖2），主要表現為耐火磚表現有深度不一的裂紋和層層剝落，耐火磚切卡以后內部明顯有白色的鹽晶體存在；這種情況是由于物料和煙氣中含有的鉀、鈉等堿金屬元素以蒸汽形式進(jìn)入到耐火材料內部然后冷卻后結晶體積增大，形成內部應力，對耐火材料表面形成破壞。投加危險廢物以后堿金屬成分會(huì )有較大幅度增加，所以耐火材料這種損壞形式會(huì )有明顯增加。

第三種形式則是，預熱器系統的耐火澆注料的固定把釘斷裂情況增加，澆注料出現脫落的情況增加。根據幾個(gè)情況來(lái)看，主要是煙氣中有害元素增加，對澆注料把釘侵蝕明顯，造成把釘根部腐蝕加快而斷裂。

2）高溫風(fēng)機、袋收塵混合室等部位有腐蝕現象發(fā)生；

投加危險廢物以后，部分生產(chǎn)線(xiàn)在高溫風(fēng)機、窯尾袋收塵器混合室以及窯尾煙囪等位置都發(fā)現了生銹、腐蝕的現象（圖4）；分析認為可能還是由于煙氣中Cl、F等離子含量增加，產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，甚至有時(shí)還會(huì )含有Zn、Pb等金屬離子存在時(shí)有電化學(xué)腐蝕的緣故。此非筆者所長(cháng)，個(gè)中原因還請專(zhuān)業(yè)人士分析。

圖4 窯尾袋收塵混合室腐蝕

3）各類(lèi)鐵桶、難處理物料逐漸成為死庫存，部分有堆積現象；

圖5 倉庫積壓庫存

綜合來(lái)看，各參與協(xié)同處置危廢的生產(chǎn)線(xiàn)所取許可證的包含范圍都比較大，包含物料種類(lèi)較多，但是所增加的設備設施系統卻是有限，但是由于處置經(jīng)驗不足所收購的物料與系統能接納的物料差別較大，甚至有的明顯不適應，就造成了有不少物料因為無(wú)法處理造成積存（圖5）。

這類(lèi)物料主要包括粘稠的精餾殘渣、輸送性能極差的各類(lèi)油泥、高含有害元素的廢渣以及相關(guān)鐵桶、塑料桶等等，越是剛開(kāi)始處置的生產(chǎn)線(xiàn)這個(gè)問(wèn)題突出。

各個(gè)廠(chǎng)家解決此類(lèi)問(wèn)題的辦法不一，對于難以輸送的物料大都一方面要求業(yè)務(wù)人員減少采購，另一方面則是采用人工投加的方式消耗庫存；對于高含有害元素的物料則是通過(guò)提高配伍水平逐步消耗。而在筆者看來(lái)，解決此類(lèi)問(wèn)題還是需要一方面不斷完善處置系統，提高系統處置的適應能力，針對不同物料設置不同的處置路徑、系統是最靠譜的辦法；另一方面則是要加強對業(yè)務(wù)人員的能力培訓和溝通，減少對系統不適應物料的收購，從源頭上考慮。

4，結束語(yǔ)

水泥窯協(xié)同處置危險廢物模式具有巨大的優(yōu)勢，是對整體危險廢物處置的一個(gè)巨大的補充，但是，協(xié)同處置危廢對于水泥窯生產(chǎn)線(xiàn)的影響是比較明顯的。在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，要根據具體影響實(shí)際，加以總結和分析，提出解決辦法。