水泥窑协同处置污泥
污泥水泥窑协同处置现状与展望
污泥水泥窑协同处置现状与展望
随着我国市政污水处理行业的蓬勃发展，水污染治理成效显著，污水处理厂污泥产量逐年增加，我国城市和县城污水处理设施2016年脱水污泥（80%含水率，下同）产量达4760万t，由于我国长期以来“重水轻泥”，相关设施建设没有同步跟上，污泥处理处置问题未能得到有效解决，形势十分严峻。
目前我国污泥处置主要以填埋为主，其污泥消纳能力、环保指标、资源化利用等方面均不能满足要求。污泥水泥窑协同处置技术具有焚烧温度高、处置彻底、灰渣直接利用、无二次污染，一站式无害化处理的特点，是污泥无害化处置的方法之一，国内外均有成熟的应用案例。本文在前期的调研和研究的基础上，总结了该技术的国内外研究和应用现状，对该技术的应用边界条件、主要技术参数作了详细的分析，提出了该技术未来的应用前景，为污泥水泥窑协同处置提供技术支撑。
1国内外污泥水泥窑协同处置的应用现状
在欧美国家，污泥水泥窑协同处置起步较早，形成了完整的法律政策体系并得到了较广泛应用。近年来，日本、瑞士、德国的污泥在水泥窑协同处置的比例分别为28.7%（2015年）、19%（2003年）和14.6%（2010年）。美国有近200座污水处理厂采用焚烧方式处理污泥，占全国污泥处理总量的20%，其中6%的污泥采用协同焚烧方式处置。
我国是水泥生产大国，污泥水泥窑协同处置项目逐年增加，已经成为我国污泥热化学处理处置的手段之一。目前我国已建成污泥协同处置设施的水泥熟料生产线30～40条，其中部分项目的基本情况如表1所示。
2污泥水泥窑协同处置技术的特点和优势
水泥窑协同处置危险废弃物安全设施设计要点
工程应用Engineering Application
1 水泥窑协同现状
水泥窑协同处置危废、生活垃圾、污泥等有着处置范围广、处置量大、资源充分利用、环境效益好、投资少、建设周期短、运行成本低等优点。其始于2000年左右，2014年后由于部分区域处置能力需求增大及相关标准规范的陆续出台，水泥窑协同项目呈爆发式的增长。
截止2019年全国共有86家水泥厂开展协同处置危废项目，核发危废经营许可证524万吨/年；另有169个项目正在开展环评或建设，合计设计能力为1540万吨/年。各大水泥集团均有涉足：海创有17家，红师有12家，金隅冀东有12家，其余共计37家，目前整个水泥行业仍处于协同处置危废的发展高峰期[1]；随着社会经济的不断发展，水泥窑协同将成为我国处置危废的主要趋势。
2 水泥窑协同项目工程概况
水泥窑协同处置项目主要利用现有水泥厂的回转窑和分解炉，将危废进行处置，一般属于技改项目。由于大多数水泥厂在原设计中并未考虑协同项目的建设，故水泥窑协同在建设过程中只能依靠现有的局促空地，原有厂房等干涉较多，受原有条件的制约较大。典型的水泥窑协同项目工艺流程为固态危废经过破碎分选后，通过皮带送入窑尾分解炉中；半固态危废经过混合搅拌后，通过柱塞泵送入窑尾分解炉；液态物料经过暂存混合配伍后，通过隔膜泵输送到窑头高温段或分解炉[2]；厂房内保持微负压，气体经过接力风机输送至窑头高温段进行焚烧处理。水泥窑协同项目主要工艺流程如图1所示。
图 1 水泥窑协同项目主要工艺流程
3 水泥窑协同处置危险性分析
利用水泥窑协同处置危险废弃物项目，这些危废均
全面解析水泥窑协同处置污泥方案
全面解析水泥窑协同处置污泥方案
1.城市污泥处理的必要性和难度
随着城市人口的不断增加及生活污水处理率的提高，市政污水污泥的产出量也随之不断增加。市政污泥的环境污染已成为广大市民关注的焦点。市政污泥是一种由有机残片、细菌菌体、无极颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，含有大量病原菌、寄生虫(卵),铜、锌、铬、汞等重金属、盐类，以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物.污泥还含有很高的附着水和结合水，尽管污水处理厂已采用真空过滤或离心脱水等机械脱水，污泥含水率仍达80％以上。由于污泥所具有的物理化学性质，污泥的彻底无害化处置
极其困难,已成为当今世界难题.目前所采用的填埋、农用、焚烧等处置方式均存在很高的环保风险.要真正达到彻底无害化处置需要付出极高的成本。
2。利用水泥窑处置污泥的可能性
广州市江苏绿森水泥有限公司（下称江苏绿森公司）从2007年就开始研究建设利用水泥窑无害化处置污泥项目。由于水泥窑处置污泥具有处理温度高、焚烧空间大、焚烧停留时间长、处理规模大、无二次渣排放问题等显着优点，来自污水处理厂的污泥含水率约80%,在水泥厂配套建设一个烘干预处理系统，利用出预热器废气余热（温度约280℃）将污泥烘干至含水率低30%。含水率低于30%污泥已成散状物料,经输送及喂料设备送入分解炉焚烧。在分解炉喂料口处设有撒料板，将散状污泥充分分散在热气流中，由于分解炉的温度高、热熔大，使得污泥能快速、完全燃烧。污泥烧尽后的灰渣随物料一起进入窑内煅烧。
2007年12月22日～24日，江苏绿森公司进行了含水量30％的漂染污泥在6000t/d生产线上的工业试验工作。试验期间漂染污泥的空气干燥基热值平均为1445kCal/kg,入窑平均水分33.24％，喂料量1.2-7.6t/h.试验结果表明，新型干法水泥窑系统完全可以处置具有较高硫含量的工业污泥。对水泥窑工艺过程的研究可知,利用水泥回转窑处理污泥具有以下特性：
我国水泥窑协同处置废弃物现状剖析和发展建议
我国水泥窑协同处置废弃物现状剖析和发展建议
发布时间：2022-09-25T05:38:20.356Z 来源：《建筑实践》2022年10期5月作者：张永军
[导读] 随着目前社会竞争的白热化，水泥行业的产能过剩，
张永军
吐鲁番天山金越环境科技有限公司 838000
摘要：随着目前社会竞争的白热化，水泥行业的产能过剩，在此阶段中的水泥企业想要得到更好发展，务必要朝着成本低、绿色转型趋势前进。逐渐从规模不断拓展、集约增长进行转型；同时还要从纯基础原材料的产业朝着环保多功能产业逐渐发展。对此，我国专门颁布了一系列政策给予一定支持，使水泥行业朝着绿色发展趋势转型，尤其是对水泥窑协同处置废弃物这个方面更是提高了重视。
关键词：水泥窑；协同处置；废弃物；发展现况
对于水泥窑协同处理废弃物而言，其逐渐获得国际认可，觉得这是一种最有效、最安全的方式，跟其他处置废弃物的方式进行对比，水泥窑的协同处理能够达到节能环保且经济，这种方法是现阶段国际处理废弃物最重要的方法之一，也逐渐成为城市清洁、有效处理生产垃圾和污泥等废弃物的重要路径，同样是发展循环经济不可缺少的一个阶段。
1技术和成本优势
第一，对危险废弃物进行焚烧可以将其当做原料进行使用，没有灰渣排放。这种废弃物在水泥窑焚烧之后是一种无机组分，其可以直接进入到水泥生产原材料当中，跟原料进行混合、通过高温对其煅烧成熟料矿物这项工艺流程非常简便，没有跟一般焚烧炉或者电厂进行灰渣二次处理相关问题，能够将危险物当中的灰渣外部运输量和处理费用减少；第二，水泥工业能够消纳的废弃物品类型很多，而且适用面广，对废弃物进行处理时，并不会对水泥产品的质量造成影响。水泥窑对各类废弃物进行处理时有很强适应力。有效进行调整，并不会对水泥熟料的正常功能和质量造成影响，同时也不会影响窑的正常操作运转；第三，对于水泥回转窑而言，其热容量很大，工作处于稳定状态，处理非常多的危险废弃物。其内部温度达到1500℃左右的高温物料很多，能够将其当做废弃物燃烧的稳定填料，更好抵抗废弃物处理料中的波动和过量温度产生的波动。这项处理量非常大，而且处理过程中比较彻底，而且稳定；第四，通过设置废弃物的接收和预处理系统等，能够节省很多投资。对废弃物进行焚烧的设备和水泥生产设备可以共同使用，需要设置一些专门的窑炉，能够节省很多窑炉系统的投资；第五，在高温区域停留很长时间，废物进行焚烧得更加彻底。水泥窑温度很高，废弃物在这样的环境停留很长时间，有害成分都会被彻底分解开，保证环境的安全性；第六，在减轻环境当中能够一直酸性气体的排放，规避二噁英的产生。水泥生产过程中会产生CaO，而且是通过悬浮状态均匀地分布在系统当中，其浓度高，具有很强吸附性。烧制而成的系统内部碱性环境当中能够把二氧化硫等一些化学物质合成盐类固体，能够更好避免酸性物质排放，规避焚烧之后所出现的这种现象；第七，窑炉共同使用，相对而言整体投入成本少，而且运转的费用低。
浅析GB30760—2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》
．
４ ５．
则 ： 与我 国有 关 的环境法 律法规 、环境保 护 的方针
理 废物 范 围内 ； （ ３）未经 拆解 的废 电池 、废家 用 电 器 和电子产品等体积较大 ，无法进入 磨机等设备 中，
故 需要专 门进行拆解 ； （ ４） 含 汞的温度计 、血压计 、
政策 、 我 国产业结构调整政策 、 相关标 准等协调一致 ；
约 能源 ，降低生 产成 本 ； （ ６ ）回转 窑热容 量 大 、工 作 状态稳 定 ，废物 处理量 大 ； （ ７）水泥 回转窑是 负 压 状态 运转 ，正 常生 产 条件 下烟 气 和粉 尘不 外溢 ， 经过收尘系统处理后 的洁净气体排人大气。
焚烧本 身不会 影响放 射性物 质 的半 衰期 ，因此 ，放
主要考虑 了水泥窑协 同处 置固体废 物时 的准入 门槛 ， 对于 引导企业 健康合 理地进 行协 同处置 ，避 免废物
４ 水 泥窑协 同处 置相关 工艺技术 和管理 要求
４ ． １ 对 预 处 理 工 序 的 要 求
的二次污染和影响水 泥产 品质量具有重要指导作用 。
Ｇ Ｂ ３ ０ ７ ６ ０ － － － ２ ０ １ ４ 对 水泥 厂 区内 的废 物 预处理工
能 严重过剩 矛盾 的指导 意见 》中特别指 出 ，支持 利
用现有 水泥 窑无害化 协 同处 置城市 生活垃圾 和产业 废弃 物 ，进一 步完善 费用结 算机制 ，协 同处 置生产
全面解析水泥窑协同处置污泥方案
全面解析水泥窑协同处置污泥方案
水泥窑协同处置污泥是一种有效的处理方法，能够将污泥中的有害物质与水泥熟料相结合，实现资源化和无害化处理。本文将从以下几个方面对水泥窑协同处置污泥方案进行全面解析。
一、水泥窑协同处置污泥原理
水泥窑协同处置污泥的基本原理是将污泥中的有机物质和无机物质通过煅烧过程与水泥熟料中的矿物质反应，生成新的化合物，将有害物质固化在新生成的硅酸盐基质中。同时，污泥中的水分也会被蒸发和煅烧过程中的高温分解移除，从而实现污泥的无害化处理。
二、水泥窑协同处置污泥工艺流程
水泥窑协同处置污泥的典型工艺流程包括污泥浓缩、干化和煅烧三个环节。首先，通过离心机、压滤机等设备进行污泥的机械浓缩，将水分含量降低到20%以下；然后，将浓缩后的污泥进行干化处理，一般采用直接或间接加热方式，将污泥的水分蒸发掉；最后，将干化后的污泥与水泥熟料混合，在水泥窑中进行煅烧。
三、水泥窑协同处置污泥的优势
1.无害化处理：水泥窑协同处置污泥可以将有害物质稳定固化在新生成的硅酸盐基质中，达到无害化处理的效果。
2.资源化利用：水泥窑协同处置污泥可以将污泥中的有机物质和无机物质转化为水泥熟料中的矿物质，实现资源的利用。
3.热值回收：水泥窑协同处置污泥的煅烧过程可以回收污泥中的有机物质的热值，减少燃料的消耗，降低能源成本。
四、水泥窑协同处置污泥的技术难点
2.煅烧过程控制：煅烧温度、停留时间、空气流速等参数对污泥的处
理效果具有重要影响，需要对煅烧过程进行精确控制。
3.有害物质排放：水泥窑协同处置污泥过程中会产生废气和废渣，其
水泥窑协同处置污泥工程设计规范征求意见稿
水泥窑协同处置污泥工程设计规范征求意见
稿
一、引言
本文旨在征求关于水泥窑协同处置污泥工程设计规范的意见。作为
一种常见的工程设计规范，水泥窑协同处置污泥已经被广泛应用于环
境保护和资源回收领域。本文将对该工程设计规范进行概述，并征求
读者的意见和建议，以进一步提高规范的实用性和有效性。
二、背景
水泥窑协同处置污泥是一种将污泥与水泥窑一同处理的技术。该技
术通过高温热解和回转过程，将污泥中的有机物焚烧并转化为矿物质，同时还能回收金属等资源。这种处理方式不仅能减少对土地资源的占用，降低对水源的污染，还能有效利用废弃物，实现资源的循环利用。
三、设计规范的目的
水泥窑协同处置污泥工程设计规范的目的在于确保该工程在设计和
运行过程中能够保证安全、环保和经济实用。该规范细化了设计、施工、运行和监测等方面的要求，为工程实施提供了技术指导。
四、设计规范的主要内容
1. 设计要求
水泥窑协同处置污泥的设计要求包括原料选择、工艺流程设计、设
备选型、控制措施等方面。设计人员应根据实际情况，制定适合的设
计方案，并保证其符合环境和安全要求。
2. 施工要求
施工人员应按照设计方案进行操作，并确保各项设备的安装、调试
等工作符合相关标准。同时，应加强对施工现场的安全管理，确保工
人的人身安全和设备的正常运行。
3. 运行和维护要求
水泥窑协同处置污泥在运行过程中需要进行日常维护和管理。运营
单位应建立健全的管理制度，定期检查设备的运行情况，及时处理故障。同时，还应进行排放监测，确保废气和废水的排放符合相关标准。
4. 监测要求
水泥窑协同处置污泥工程的监测包括废气、废水、噪声等方面。监
水泥窑协同处置污染土壤技术
▪ P超过0.1%时，影响水泥安定性，使水泥强度下降，硬化过程变慢
▪ 不可燃S超过0.2%时，水泥窑易发生结皮，并会影响水泥安定性
6
水泥窑类型
生料制备方法分类 湿法
半湿法
回转窑 回转窑
煅烧窑结构分类 湿法长窑
湿法短窑（带料浆蒸发机的回转窑） 湿磨干烧窑
回转窑
立波尔窑
半干法
立窑
普通立窑 机械立窑
干法中空长窑
-
过剩系数 1.10 1.15 1.21 1.24 1.27 1.30 1.33 1.38 1.05 -
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水泥窑协同处置控制目标和环节
控制目标
保护环境与人体健康
末端尾 气控制
水泥中重金 属浸出控制
协同处置过程事 故风险控制
运贮预投 输存处料
理
保障水泥生产工艺正常运行
水泥产品满 足国家标准
水泥窑正 常运行
❖ 二噁英的主要产生源
▪ 窑系统低温部位（预热器上部、增湿塔、生料磨、除尘设备）发生的二噁英合成反应
17
二噁英的控制方法
❖ 减少合成 ▪ 避开二噁英合成的温度区间并考虑到烟气后续加热生料的要求，将烟气迅 速冷却至250℃以下。 ▪ 含挥发性有机物的废物禁止从低温处加入窑系统。 ▪ 保持窑内最佳燃烧条件，工况稳定。
❖ 增加吸附 ▪ 采用窑磨一体机操作模式，通过生料的吸附降低二噁英的排放。 ▪ 采用高效除尘器，通过对吸附二噁英的粉尘的高效捕集，减少二噁英向大 气的排放。
土壤修复技术介绍-水泥窑协同处置技术
土壤修复技术介绍——水泥窑协同处置技术
1、技术原理：水泥窑协同处置法，是将污染土壤与水泥生料协同处置，经过回转窑高温煅烧，可以将污染物分解或固定，达到无害化处置的一种技术方法。该技术利用水泥回转窑内的高温、气体长时间停留、热容量大、热稳定性好、碱性环境、无废渣排放等特点，在生产水泥熟料的同时，焚烧固化处理污染土壤。有机物污染土壤从窑尾烟气室进入水泥回转窑，窑内气相温度最高可达1800℃，物料温度约为1450℃，在水泥窑的高温条件下，污染土壤中的有机污染物转化为无机化合物，高温气流与高细度、高浓度、高吸附性、高均匀性分布的碱性物料（CaO、CaCO3等）充分接触，有效地抑制酸性物质的排放，使得硫和氯等转化成无机盐类固定下来；六价铬等重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使六价铬等重金属固定在水泥熟料中。受水泥生产的工艺限制，普通水泥窑生产设施必须经过改造方可协同处置污染土壤，使尾气排放指标达到环保标准。同时由于水泥生产对进料中氯、硫等元素的含量有限值要求，在使用该技术时需对土壤性质进行分析，合理配料，不能对水泥生产和产品质量带来不利影响。
2、技术特点：水泥窑协同处置技术受污染土壤性质及污染物性质影响较少，而且我国是水泥生产和消费大国，水泥厂数量多，分布广，因此，目前在国内水泥窑协同处置越来越多应用于污染土壤的处理，特别是重度污染土壤的处理。与专业危险废物焚烧炉相比，水泥回转窑处理土壤类废物具有很大的优越性，主要体现在以下几个方面：
①焚烧温度高。水泥回转窑内物料温度高达1450℃，气体温度则高达1750℃左右，而专业危险废物焚烧炉的焚烧温度在850-1200℃之间。在水泥窑内的高温下，废物中的毒性有机物将产生彻底的分解，焚毁去除率可达99.99%以上，实现废物中有毒有害成分的彻底“摧毁”和“解毒”。
水泥窑协同处置危险废物的注意事项总结
水泥窑协同处置危险废物的注意事项总结
随着环保要求越来越高，越来越多的危险废物选择采用水泥窑协同处置，为了保证协同处置的规范性，水泥窑协同处置危险废物应遵守下列要求：
一、源头控制
一）水泥窑协同处置废物宜利用现有水泥窑，应在2000吨/日及以上新型干法水泥熟料生产线上进行，水泥窑应采用窑磨一体机模式。拟改造利用现有设施协同处置废物的水泥窑，改造前应满足连续两年达到《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915）的要求。
二）协同处置废物的水泥企业应根据生产工艺及技术水平，合理确定协同处置废物的种类、处置规模及处置量。
三）协同处置废物的水泥企业应设立处置废物的专职管理部门；应建立完善的管理制度并严格执行，确保协同处置废物全过程污染物稳定达标排放；应配备负责废物管理及环境污染防治的专业技术人员；应健全环境风险防控体系和环境应急管理制度，积极防范并妥善应对突发环境事件。
四）协同处置危险废物的水泥企业应在规定的经营类别允许范围内开展危险废物处置工作。在首次处置某种未知特性危险废物前，应进行分析测试，测试结果合格后才能开展该类危
险废物的协同处置。严格限制利用水泥窑协同处置医疗废物。危险废物预处理设施和运输车辆清洗废水处理产生的污泥应作为危险废物管理和处置。
五）协同处置应急事件废物时，应优先选择具有同类型危险废物经营许可证的水泥窑，处置方案必须经当地省级环境保护主管部门批准后实施。
二、清洁生产
一）水泥窑协同处理糊口垃圾、污泥等含易挥发成分废物及危险废物的进场接收、储存与输送、预处理和入窑处理等环节应采取密闭或其他防漏散、防XXX和防异味的措施。
水泥窑协同处置固废行业专家权威解读
水泥窑协同处置固废行业专家权威解读
一、水泥窑协同处置基本情况
水泥窑协同处置技术从上个世纪六七十年代传入我国以来，经过几十年的发展和完善，目前处理工艺已相当成熟，是继焚烧、填埋、生物分解后的第四种垃圾固废处理技术。值得称道的是，通过水泥窑协同处理技术不仅可以处置垃圾、固废，对危废和淤泥、飞灰等也有着明显的作用和意义。
所谓的水泥窑协同处置，需具备3项条件：
(1)保证生产水泥的合格;
(2)达到大气中重金属排放标准;
(3)协同处置的目的，包括协同处置废弃物，城市的、生活的、产业的，现在比较多的有协同处置生活垃圾，再者是协同处置生活污泥，协同处置城市生活废弃物，此外，个别地方还包括长江漂浮物，秸秆等情况。
目前，江苏绿森通过水泥窑协同技术创新和改造在建及建成的水泥窑相关项目大概有几十家，水泥行业不景气，协同处置时比较好的方向。这里需要提醒两点：(1)水泥窑协同处置生活垃圾只能是生活垃圾处置模式的一种补充;(2)水泥窑协同处置危废门槛相对较高，包括选址、运营要求等方面。
二、水泥窑协同技术问答
Q：第一、水泥窑协同处置与平时处置危废选用的不管是回转窑、热选炉相比对危废的品类上有什么要求?一般处置什么类型的危废比较多一些?第二、选址标准是什么样子的?
A：对于选址方面，每个地区都不一样。协同处置项目立项是按照危废处置中心的要求，选址方面，现在为危废处置中心的选址的顺序是先找地方，满足化工企业的选址规范的要求基本差不多，水泥窑的要求是在现有的水泥生产企业中选适合做协同处置的企业，这是选址上的第一个问题;第二个问题是因为危废处置中心目前排放方面有一个标准，水泥窑协同处置也有标准，危废处置标准里有一个主要问题关于二噁英，重金属的排放;但水泥窑协同处置里除了这些还有一个(目前水泥被认为是重污染企业，产能过剩的行业)情况，就是地方会出台自己的排放标准和规范。因此，水泥窑协同这块的选址标准会比危废处置中心选址会严格一些。
污染土壤水泥窑协同处置技术简介
污染土壤水泥窑协同处置技术介绍
1 前言
近年来，随着我国产业结构和城市发展规划的调整，大量污染重、高能耗的工业企业被关停、破产或搬迁，腾出的工业企业场地被重新规划，作为其他用途再次开发利用，但一些重污染企业遗留场地的土壤易受到污染，该类污染土壤主要表现为有机污染物（PCBs）、重金属含量超标，无法满足建设用地的环境质量要求，需治理达标后才能进行开发利用。
土壤污染防治作为践行绿色发展和生态文明理念，保障农产品和人居环境安全的重要举措，受到国务院、环保部、浙江省政府的极大重视，先后出台了《国务院关于印发土壤污染防治行动计划的通知》、《浙江省土壤污染防治工作方案》一系列的文件，是当前环境治理的一大热点，其中，污染土壤水泥窑协同处置技术因其处置彻底、受污染土壤和污染物性质的影响较小及资源利用率较高等优点得到了人们的广泛关注和应用。
2土壤污染现状
当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体” 直接或间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染。污染土壤一般可分为无机污染土壤和有机污染土壤两大类，无机污染土壤包括酸、碱、重金属、氰化物污染土壤等；有机污染土壤包括挥发性有机污染土壤、半挥发性有机污染土壤、POPs有机污染土壤和石油类污染土壤等。
根据2014年环保部、国土资源部共同发布的《全国土壤污染状况调查公报》，我国场地污染主要有以下特点：
1）全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重；
水泥窑协同处置方面知识科普
一.水泥窑可以协同处置哪些固体废物？
水泥窑可以处理的废物包括生活垃圾、各种污泥（下水道污泥、造纸厂污泥、河道污泥。污水处理厂污泥等），工业危险废物，各种有机废物（废轮胎、废橡胶、废塑料、废油等）。
二、固体废物在水泥生产过程中的主要用途
根据成分与性质，不同的废物在水泥生产过程中的用途不
同，主要包括以下四个方面：
替代燃料：主要为高热值有机废物；
替代原料：主要为低热值可作为水泥生产原料的有机矿物材料废物；
混合材料：改善水泥的某种性能、调节水泥的强度等级、提高水
泥产量、降低水泥生产成本，适宜在水泥墨粉阶段添加的成分单一的
废物；
工艺材料：可作为水泥生产某些环节，如火焰冷却。尾气处理的工艺材料的废物。
三、什么是替代燃料？
替代燃料，也称作二次燃料、辅助燃料，是使用可燃废物生产水泥窑熟料，替代天然化石燃料。可燃废物在水泥工作中的应用不仅可以节约一次能源，同时有助于环境保护，具有显著的经济、环境和社会效益。发达国家自20世纪70年代开始使用替代燃料以来，替代燃料的数量和种类不断扩大，而水泥工业成为这些国家利用废物的首选行业。根据欧盟的统计，欧洲18%的可燃废物被工业领域利用，其中有一半是水泥行业，水泥行业的利用量是电力、钢铁、制砖、玻璃
等行业的总和。发达国家政府已经认识到替代燃料对节能、减排和环保的重要作用，都在积极推动。
四.替代燃料的使用应符合哪些原则？
(1)替代燃料最低热值要求。用废弃物作替代燃料时应有最低热值要求，因为水泥窑是一个敏感的热工系统，不论是热流、气流还是物料流稍有变化都会破坏原有的系统平衡，使用替代燃料时系统应免受过大的干扰。一些欧洲国家从能量替换比上考虑将11MJ/kg的热值作为替代燃料的最低允许热值。同时需要考虑使用替代燃料时，达到部门取代常规燃料后所节省的燃料费用足以支付废料的收集、分类、加工、储运的成本。
水泥窑协同处置工业、生活污泥项目介绍
后 含 水 小 于 ３ ％ 的 半 干 污 泥 通 过 接 １ 设 备 在 回 转 窑 中被 综 合 处 置 。 项 目预 计 在 ２ ０ ０ ： ７ ０ ８年 １ ０月 初
进行 试 产 。
１ 项 目 背 景 资 料 介 绍
１１ 工 厂 情 况 介 绍 ． 越 堡 水 泥 有 限公 司位 于 广 州 市 花 都 区 新 华 镇 马 溪 工 业 区 。设 计 日产 熟 料 ６０ ０ ， 年 产 水 泥 ２ ７万 ０ ｔ ２
向海洋倾 倒 污泥 。
５ 污 泥 干 化 ： 泥 干 化 能 使 污 泥 显 著 减 容 ，体 ） 污 积 可 以 减 少 ４ ５倍 ，产 品 稳 定 、 无 臭 且 无 病 原 生 ～
统 选 用 德 国洪 堡 公 司 的 ０５２ ７ ｍ 回 转 窑 、 高 效 ．ｍｘ ０ 预 分 解 炉 、低 压 损 双 系 列 五 级 旋 风 预 热 器 烧 成 系 统 。 该 系 统 具 有 Biblioteka Baidu 能 耗 ，低 氮 氧 化 物 排 放 等 特 点 ， 设 计 上 强 调 利 用 二 次 燃 料 、处 理 城 市 废 物 、节 约 不 可再 生资 源 。 自 ２０ ０ ５年 ４月 ２ 日正 式 试 生 产 以 来 ，
水 泥 窑 协 同 处 置 工 业 、 生 活 污 泥 项 目介 绍
广 州 市越 堡 水 泥 有 限 公 司 （ 州 广
水泥窑协同处置污染土壤技术
▪ 粉尘
• 会增加粉尘中有害物质（重金属、二噁英等）的含量
▪ NOx
• 协同处置含氨、尿素的废物有利于减少NOx排放
13
HCl和HF排放控制
❖ HCl和HF产生 ▪ 水泥原料、燃料及协同处置废物中的Cl/F在水泥窑高温区反应生成HCl/HF。
❖ HCl和HF吸收 ▪ 97％以上的HCl与窑内的强碱物料反应生成氯化物，其中绝大部分CaCl2进入熟料，绝 大部分NaCl/KCl在窑内形成内循环。 ▪ 90％－95％的F元素与窑内的强碱物料反应生成氟铝酸钙并随熟料带入窑外，剩余的F 元素以CaF2的形式凝结在窑灰中在窑内进行循环。
16
二噁英的产生途径
❖ 二噁英的潜在产生源
▪ 燃料带入的二噁英
彻底分解
▪ 原料带入的二噁英
比较少见
▪ 新合成的二噁英
主要途径
❖ 二噁英的合成条件
▪ 合适的温度（200-450℃，最佳温度300-325℃）
▪ 足够的停留时间（大于2s）
▪ 有碳氢化合物和Cl元素的存在
▪ 有催化剂（如Cu）和足够颗粒反应表面
푤(퐹푒3푂 )
4
❖ 有害元素
▪ Mg超过2%时，影响水泥安定性；
▪ Na2O+0.658K2O超过1%时，水泥窑易发生结皮堵塞，使水泥凝结时间不正常，降低水 泥强度，混凝土发生碱性膨胀产生裂缝；
水泥窑协同处置固体废物预处理工艺综述
3.3气化炉预处置工艺 吊车将储坑中的垃圾送入给料机,给料机将垃圾
定量送入气化炉中。进入炉内的垃圾由上而下缓慢移 动,鼓风机将一次风送入最底部的风室，由下而上进
入氧化燃烧层提供助燃⑷o垃圾和空气燃烧产生高温 后继续上升到炉膛，与由上而下的垃圾形成对流。经 过氧化燃烧后剩余的高温残渣灰向卜移动被空气冷 却,冷却后的残渣在凸形炉篦的作用下被挤压破碎成 150 mm以下的块状物，排入风室下方的锥形灰斗内。 残渣通过灰斗落入下方的水封槽中，并通过重型链刮
cement kiln system as much as possible. Co-processing of hazardous waste includes solid, semi-solid and liquid
pretreatment processes. The process technologies for municipal garbage have separation, disc furnace, gasifier,
水泥窑协同处置危险废物项目可处理《国家危 险废物名录》中四十六大类其中的二十八大类;危险 废物按照物理特性可分为固态、半固态、液态三类。 预处理工艺主要是针对危险废物不同的物理特性而
收稿日期:2020-12-17;修订日期:2021-05-10。 作者简介:范长健，男，1988年生,工程师，注册环保工程师，主要从事水泥窑协同项目设计和环境工程等相关工作,
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From the last 1990s, Sinoma International Engineering (Tianjin) Co., Ltd has invested a lot of money in research and development for waste co-processing in cement kiln technology and equipment. During the development process, has been support by national science and technology support project “technology and equipment research on industrial &municipal waste disposal in cement kiln” (project ID: 2008BAJ05B03) and major national water pollution & control project “technology research and equipment development on drying & incineration sludge in cement kiln” (project ID: 2010ZX07319-002). Waste co-processing in cement kiln technology and equipment has largely application in cement projects, and create good economic and social benefits for the customers.
Exhaust gas directly dry sludge The use of waste hot gas produced from the cement production as heat source, direct contact and exchange heat with wet sludge, to reduce the moisture content of sludge. After drying the sludge was fine powdery, as alternative fuel fed into calciner for disposal. Odor produced from sludge transportation & storage processes will be directly combusted in kiln; drying waste gas after spray cooling, fed biological filtering tower for deodorization, discharged after reach the standard with no odor leakage. Condensate was treated by the sewage treatment system, recycling or discharge.
2 水泥窑协同处置技术优势
Technical advantages of waste co-processing iห้องสมุดไป่ตู้ cement kiln technology
●燃烧温度高，物料在燃烧区停留时间长，有机物分解 彻底； ●回转窑热容量大，工作状态稳定，处理污泥的能力大； ●水泥窑的碱性环境抑制酸性气体的排放； ●水泥熟料对重金属固化效果好，重金属稳定化程度高， 对污泥的适应性强； ●无机矿化利用，有机质替代燃料，资源化利用程度高； ●水泥窑系统有废热资源可供利用； ●总体投资少、运行费用低、二次污染少，处理彻底。
Technological characteristics This technology is especially suitable for small amount of sludge disposal. Take 5000t/d cement clinker production line as example, 100150 t/d sludge disposal capacity (calculate as 80% moisture content)
disTpesoclsuhadnlgoineloccgeo污yml水lia泥nebtn泥r技otor窑kda术iutli协ncv介tei同o绍n处fo置r
3 水泥窑协同处置污泥技术
Sludge co-processing in cement kiln technology
1.污泥直接入窑技术 湿污泥通过接收储存，再经过专业的输送装置
主要技术优势 Main technical advantages ●燃烧温度高，物料在燃烧区停留时间长，有机物分解彻底； ●回转窑热容量大，工作状态稳定，处理污泥的能力大； ●水泥窑的碱性环境抑制酸性气体的排放； ●水泥熟料对重金属固化效果好，重金属稳定化程度高，对污 泥的适应性强； ●无机矿化利用，有机质替代燃料，资源化利用程度高； ●水泥窑系统有废热资源可供利用； ●总体投资少、运行费用低、二次污染少，处理彻底； ●High temperature combustion, long residence time for material stay in combustion zone, thorough decomposition of organic matter; ●Rotary kiln with big thermal capacity, stable operation status, big capacity for sludge disposal; ●Alkaline environment of cement kiln inhibit the emission of acid gas ; ●Clinker has better solidification effect to heavy metal, a high degree stabilization of heavy metal , and strong adaptability of sludge; ●Inorganic matter mineralization reuse, organic matter as alternative fuel, with high degree resources recovery; ●Waste heat resources are available in cement kiln system; ●Overall, less investment , low operation cost, less secondary pollution, and thorough treatment;
天津水泥工业设计研究院有限公司
Tianjin Cement Industry Design & Research Institute Co.,Ltd.
1 概况
General situation
中材国际工程股份公司天津分公司从上个世纪 九十年代投入大量资金进行水泥窑协同处置废弃 物技术及装备开发研究。在研发过程中，先后得 到国家科技支撑计划项目（《工业及城市废弃物 在水泥窑中的处置技术及装备研究》课题编号： 2008BAJ05B03）、国家水体污染与控制重大专项 （《水泥窑干化焚烧污泥技术研究与装备开发》课题 编号：2010ZX07319-002）的支持，研发的水泥窑 协同处置废弃物技术装备大量应用在水泥工程中，为 使用企业创造了很好的经济效益与社会效益。
●High temperature combustion, long residence time for material stay in combustion zone, thorough decomposition of organic matter; ●Rotary kiln with big thermal capacity, stable operation status, big capacity for sludge disposal; ●Alkaline environment of cement kiln inhibit the emission of acid gas ; ●Clinker has better solidification effect to heavy metal, a high degree stabilization of heavy metal , and strong adaptability of sludge; ●Inorganic matter mine ralization reuse, organic matter as alternative fuel, with high degree resources recovery; ●Waste heat resources are available in cement kiln system; ●Overall, less investment , low operation cost, less secondary pollution, and thorough treatment.
已经完成了北京水泥厂处置500t/d污泥工程开发 设计及生产调试服务、广州越堡水泥有限公司处置 600t/d污泥处置工程开发设计及生产调试、江苏天 山水泥集团有限公司溧阳分公司120t/d污泥处置工 程（一期）开发设计及生产调试、上海建材集团有 限公司白龙港污水处理厂1800t/d污泥处置工程初步 设计。
技术特点 特别适合于少量污泥的处理处置技术。以
5000t/d水泥熟料生产线为例，污泥处置能力为 100-150t/d（以含水率80%计）。
2.烟气直接干化污泥 利用水泥生产过程中的废热烟气作为热源，直
接与湿污泥接触换热，降低污泥的含水率。干化后 的污泥呈细粉状，作为替代燃料送入分解炉焚烧处 置。污泥输送储存过程中的臭气直接入窑焚烧；干 化尾气经喷淋降温，送入生物滤塔除臭后达标排 放，无臭气外泄。冷凝液经废水处理系统处理后， 循环使用或排放。
直接送入水泥窑系统，彻底焚烧处置。污泥输送储 存过程中的臭气直接入窑焚烧，无臭气外泄。
工艺流程 Technological process
sludge direct feeding in kiln technology Wet sludge after receiving and storage, then directly fed into cement kiln system by professional delivery device for complete incineration. Odor produced from delivery process will be directly combusted the kiln, no odor leakage.
Complete projects as follows: 500t/d sludge disposal project development design & production commissioning services for Beijing cement plant; 600t/d sludge disposal project development design & production commissioning for Heidelberg Guangzhou Co., Ltd; 120t/d sludge disposal project ( first phase) development design & production commissioning for Jiangsu Mount Tianshan cement group Co., Ltd Liyang sub branch; 1800t/d sludge disposal project preliminary design for Shanghai building material group Co., Ltd-Bailonggang sewage treatment plant .