水泥生产中预处理与协同处理的应用

水泥生产中预处理与协同处理的应用
模块4
GTZ与豪瑞（Holcim）公私合营公司
瑞士西北应用科技大学
模块4：水泥生产中预处理与协同处理的应用
学习目标
■来自公共领域的利益相关者对水泥工业中易燃物（替代燃料）产生的废物预处理及协同处理有一个初步了解。

■详细了解并讨论为什么利用好AF（替代燃料）与AR（替代原料）（AFR）具有以下优势：
■有利于所有利益相关者
■不增加水泥厂排放
■需要源材料、产品以及排放控制
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目录
■替代燃料和原料
■替代燃料预处理
■替代燃料协同处理
■替代原料预处理与协同处理
■预处理环境状况
■水泥窑内替代燃料和原料协同处理环境状况
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五种主要用作替代燃料的废物（以及Array
用作替代原料的灰分）
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替代燃料分类的另一实用方法（I）Array 1. 普通的、非重要的材料
此类主要包括来自工业的、可靠的、大容量单一材料比如：废油、轮胎、干燥的污水污泥、动物饲料、带毛
的塑料、粉碎的废木和纺织品生产中的废料
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替代燃料分类的另一实用方法（II）Array 2. 潜在的重要材料
此类材料具有以下特征：
■许多相当少量的、潜在不可靠的原料
（质量稳定性、质量超标、滥用）
■新业务成员（收集者、运输工、预处理工）
■危险材料的使用
比如：小型接收器内的（涂料）污泥、未指定的溶剂、废弃的杀虫剂、过期药品
注：在这两种情形下必须对源材料、产品及排放进行适当的控制。

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水泥窑内不能使用的材料HM= 重金属
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替代燃料图片（I）
粉碎后的轮胎（轮胎碎片）整个卡车轮胎
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替代燃料图片（II ）
塑料废物（源材料） 塑料绒毛（替代燃料，预处理后）
模块4：水泥生产中预处理与协同处理的应用Array
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替代燃料图片（IV）
谷糠耐克生产废物v1.0, 10.11.2008
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替代燃料为能源和原材料（I）v1.0, 10.11.2008
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替代燃料为能源和原材料（II）v1.0, 10.11.2008
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豪瑞集团对替代燃料和原料的利用
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欧洲
北美
非洲（包括中东）拉美
亚太地区
总计
热替代率（TSR ）（%）
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豪瑞集团使用的不同燃料的比例
v1.0, 10.11.2008 使用不同种类燃料产生的熟料产量
1979 - 2007
替代燃料
气体
油
石油焦
煤
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预处理与协同处理：液体废弃物标准装置
接收站（覆盖） 储存、配料、干燥炉抽干全部在硬质、不透水表面上，顶部已覆盖。

消防设备和用水管理系统
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预处理：结块及碎片粉碎标准装置
持久的目视检查■ 无效处理■ 杂质
来料堆放（选择的 废液）
预处理包括：■ 两步压碎■ 钢和石块分离■ 除尘
替代燃料堆放
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预处理：标准锯屑浸渍线
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废物接收
箱处理
桶卸载器
浸渍
塔
锯屑处理
移动地板
挥发性有机成分
预混合粉碎
挥发性有机成分
氮气
挥发性有机成分
氮气
挥发性有机成分处理
氯化氢中和
分类
箱/桶储存
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关于术语“危险”（I ）
■
根据有关危险废物第91/689/EEC 号指令，定义“危险”：
8. 腐蚀性9. 传染性10. 致畸形11. 诱变
12. 释放有毒气体13. 释放有毒沥出液14. 生态毒性
1. 爆炸性
2. 氧化/可燃
3. 高度易燃
4. 刺激性
5. 伤害性
6. 有毒
7. 致癌
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关于术语“危险”（II）Array
■危险/非危险的区分基于焚烧前废物的属性，并非基于排放物的差异。

（第2000/76/EC“废物焚烧指令”）
■一旦这些废物在高温设备中完全燃烧，便不会具有任何危险性。

■在水泥窑高温区域燃烧（氧化）危险废物后排出的废气中不会留下不完全燃烧产物。

■如此燃烧并不危险，上游处理可能危险。

PIC = 不完全燃烧产物（具有有机性质）
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预分解器点火或二次点火（SP 窑）
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选择正确的燃料进料点
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进料点不得超负荷
所有数字均代表占燃料能量总输入的百分比（不增加）数字按重要性排序（通过测试最优化）
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协同处理：细粒固体标准装置
配料、运输至窑
接收站
细粒固体储存
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带有活动底车厢的卡车
对接站
振动筛
主要部件，
根据需要特别设计
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协同处理： 粗糙材料标准装置
替代燃料接收与储存
配料并运输至窑
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处理替代原料
■
替代原料可以与天然原料一起或单 独加入窑进口或主燃烧器。

■
如果加入原料，有机成分将在预热 器中被烤干，同时排出有机气体。

■ 替代原料中的有机物（全部挥发物） 必须给予清除，或进行测试证明其排放 不会产生危险，或在前阶段热处理时除 去。

■
替代原料必须符合混合设计。

■
重要的替代原料
■ 被油污染后的土壤■ 钻屑■
底灰
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预处理环境状况v1.0, 10.11.2008
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协同处理环境状况的主要声明v1.0, 10.11.2008
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废物燃烧（热处理）（I）Array许多人认为燃烧废物是
■向生活环境排放污染物。

■非正规的业务，主要通过非法手段赚钱，对社会不负责任。

■招来丢弃危险废物的人们的辱骂。

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废物燃烧（热处理）（II）Array因此，水泥工业需要
■满足预处理与协同处理的基本先决条件
■避免/限制替代燃料预处理所产生的额外排放物
■通过测量证明排气管“无额外的排放物”
■通过排放测量和原材料与产品试验证明“无滥用”■通过产品分析证明“质量可靠”
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预处理与协同处理基本先决条件（I）Array■水泥厂外观传递了一条明确的信息“专注、关切、有能力的人在此工作”
■工厂管理层与有关部门保持着良好的关系，与其邻居和睦相处，关系透明。

■工厂完全符合法定条件，无隐瞒虚假。

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预处理与协同处理基本先决条件（II）Array■可见粉尘排放（尤其是EP 解扣造成的粉尘云团）
■工厂拥有一套排放物测量方案，并了解其基准排放物及熟料中的重金属含量。

■向公众宣布替代燃料项目之前，工厂对所有相关问题有清楚的认识。

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模块4：水泥生产中预处理与协同处理的应用
确保替代燃料质量v1.0, 10.11.2008
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避免额外排放物Array为了确保主要排气管处“无额外排放物”，应遵循以下规则：
■选择合适的进料点
■进料点不得超负荷
■总是确保窑内完全燃烧条件
■在替代原料中不允许或允许极少量且不危险的有机物存在（特别防范和远离PCDD/DF）
■防范并远离水银。

■（防范铬，尽可能远离）
■提取直接操作过滤粉尘，将其加入水泥磨机中。

■防范替代原料中的挥发性硫，如有需要，保持远离或将其除去。

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如未严格遵守规则，则可能发生：v1.0, 10.11.2008
模块4：水泥生产中预处理与协同处理的应用
模块4：水泥生产中预处理与协同处理的应用
总结Array
■替代原料及燃料是对矿物、有机物（可燃）废物的再利用，有利于利益相关者在水泥生产处理中再利用，从而替代了天然原料和燃料，为资源保护、废物管理与减少、社会进步与环境改良做出贡献。

■为了达到在水泥窑中的最佳使用效果（“无额外排放物”协同处理），替代燃料和原料通常需要准备过程（预处理），并通过合适的进料点、按适当的比例将其送入窑内。

■为了优化预处理，同时也为了证明在消减特别废物方面并非滥用水泥窑以及证明水泥窑并没有因“传统”替代材料超载，需要执行AFR质量控制及水泥窑排放控制系统。

v1.0, 10.11.2008
模块4：水泥生产中预处理与协同处理的应用附件
■测量水泥窑排放物
v1.0, 10.11.2008
模块4：水泥生产中预处理与协同处理的应用
测量水泥窑排放物Array■豪瑞的现状：
■持续测量的排放成分
■随时，强制性的：粉尘、二氧化硫、氮氧化物（一氧化氮）、挥发性有机成分
■有时，但可能的：氨、氯化氢、氟化氢、汞、苯等等。

■非持续测量的排放成分
■随时，强制性的：氨、氯化氢、苯、PCDD/DF、12种重金属（包括汞、铊、Cd…）
■根据豪瑞EMR手册得到的测量活动详细信息
■基准排放测量与试烧排放测量采用同样的此种方法
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