水泥窯協同處置危險廢物技術現狀與發展趨勢
我國從未停止過利用水泥窯對廢棄物處理的研究，水泥窯協同處置危險廢物技術已成為現階段一種主要的危險廢物焚燒處置技術。本文對水泥窯協同處置危險廢物技術優勢進行簡單分析，研究其應用現狀，對其發展趨勢進行探索，以期為我國日后相關企業優化危險廢物協同處置水平提供一些建議和理論參考。
關鍵詞：水泥窯協同處置；危險廢物；技術特點；應用現狀；發展趨勢
近年來，國內危險廢物處置剛需不斷增多，尤其是要求進入規范渠 道處置的量明顯增加，后續的監管及處理都面臨著巨大的挑戰。隨著城 市化進程的逐漸推進，水泥需求量也在與日俱增。用廢棄物代替燃料一 方面降低了水泥生產的能耗，另一方面又降低了廢棄物對環境的影響。 目前水泥窯協同處置危廢技術已經成為了我國降低環境污染，促進經濟 循環的重要手段，取得了比較可觀的社會效益、環境效益以及經濟效益。
1 水泥窯協同處置危險廢物的優勢
經過實踐應用和研究，水泥窯協同處置危險廢物，較之專業焚燒爐廢物焚燒技術，具有以下優勢：
1.1 無害化處置效果好
水泥窯協同處置危險廢物過程中，廢物停留時間長，焚燒充分，不會對水泥窯的NOx的生成產生影響，與廢物專用焚燒爐相比減少了 NOx 的排放。負壓狀態下運轉，煙氣和粉塵不會外溢，從根本上防止了 處理過程中的再污染。新型水泥窯內呈堿性氣氛，協同處理廢物的過程 有吸硫、吸氯作用，SO2、HCl 等酸性氣體以及二噁英也得到有效地抑制， 因此能改善和降低污染物綜合排放量。
1.2 資源化利用程度高
經過協同處置，危險廢物無機分成為了水泥生產的原料，從而實現 了危險廢物的回收和再利用。水泥的生產與廢棄物協同處理，在很大程 度上節省了處理成本，根據實際調查，發現協同處置危險廢物的資金投 資約為建設專業焚燒爐的三分之一，無論是運營成本還是建設成本都大 大低于專業焚燒爐，因此在成本消耗方面具備較大的優勢。
1.3 焚燒效率高
水泥窯焚燒空間大，適用范圍廣，能夠實現大量、多種類危險廢物 的處理。此外，可以維持均勻、穩定的焚燒氣氛。在高溫焚燒條件下， 危險廢物中的有機物能夠徹底被分解，重金屬也會被固熔，不存在傳統 焚燒處置工藝中焚燒灰渣的二次處理問題，顯著提升了焚燒效率。
2 水泥窯協同處置危險廢物的技術現狀
在國外，水泥窯協同處置是固廢危廢處置的主要手段之一，已經有40多年的發展歷史。在國內，利用水泥窯的超高溫來協同處置危險廢棄物歷來被環保界所重視，經過技術引進和多年來的研究開發，協同處置的技術裝備已經逐步完善成熟，水泥窯協同處置廢棄物以其建設費用低、選址較容易等優勢而受到國家政策支持，并將其作為《水泥工業十三五發展規劃》的重點任務之一。
2.1 水泥窯協同處置危險廢物技術應用現狀
作為國內首先利用協同處置技術處理危險廢物的企業，金隅集團北 京水泥廠在20世紀末已經開始嘗試利用水泥窯處理各種有機渣液，在全國范圍內起到了高效處理危險廢物的示范作用。此外，金隅集團多家 水泥企業投資的環保示范線已成功投入生產，紅獅水泥、華新水泥、金圓股份、都江堰拉法基水泥、溧陽中材、華潤紅水河等多家公司也都在進行水泥窯協同處置項目。在 2017 年全國水泥窯協同處置創新發展大 會上獲悉，全國已建成水泥窯協同處置線約80條，全國利用水泥窯協 同處置危險廢物核準能力超過每年150萬t，截止至 2018年底，規模累 積比上年增加262萬t。
2.2 固體廢物以及液體廢物預處理技術研究現狀
水泥窯協同處置固體危險廢物技術主要有破碎、研磨以及混合攪拌等。其具備較強的密閉性，保證了處置過程與操作人員隔離。對于有揮 發性或者半揮發性有毒有害成分的固體廢物的預處理設施大多布置在室內車間，車間內設置通風換氣裝置，排出的氣體經過水泥窯的高溫區進行焚燒后再達標排放。對于液體廢物，預處理過程包含著混合攪拌功能，有一些液體廢物 中可能會混雜各種較大的顆粒物，通過在混合攪拌系統內配加研磨裝置 可以有效減小顆粒物的數量。與此同時，還能夠根據實際需要配加沉淀、中和以及過濾等裝置。
2.3 水泥窯協同處置危險廢物污染物遷移規律研究現狀
水泥窯協同處置危險廢物技術中對重金屬的處理結果主要有固化， 伴隨窯灰、煙塵等排出。窯灰能夠間接的再利用，因此不會對環境產生壓力，而煙塵中的重金屬則會對大氣環境產生一定的影響。因此，水泥窯在焚燒過程中必須要嚴格控制重金屬污染物的成分以及含量，保證煙塵以及水泥的質量符合國家相關標準。根據德國水泥所的實踐，發現90%以上的不揮發重金屬能夠被吸收，鉛和鎘等難揮發的金屬則會在焚燒的過程中生成硫酸鹽等，這些物質能夠在一定的溫度范圍內冷凝，從而在水泥窯系統中進行循環，很少會被帶出去。
3 水泥窯協同處置危險廢物的發展趨勢
目前我國的水泥窯協同處置危險廢物的技術仍然處于起步階段，還 需要不斷積累經驗，多方面進行改進。根據數據調查分析，筆者認為水泥窯協同處置危險廢物未來發展趨勢主要有以下幾個方面：
3.1 加強對不同條件下最終處置效果的研究
一般的水泥窯中危險廢物的投放位置主要有三個，分別是窯頭、窯尾以及生料配料系統。根據實際調查，發現不同的投放位置溫度不同，危險廢物的停留時間也不一樣。然而現階段業內對水泥成分以及煙塵排 放影響仍處于探索階段，對其研究并不完善。因此，在未來應當在研究 水泥窯協同處置危險廢物的過程中，加強對不同處置條件下最終效果的 研究。
3.2 加強對重金屬危險廢物遷移規律的研究
重金屬的遷移轉化規律仍然是業內研究者的工作重點，目前一般使用化學試劑來模擬水泥窯對危險廢物的系統處置過程，然而危險廢物的實際存在形式十分復雜，容易受到多種元素的影響。因此，在未來研究重金屬處置的過程中，應當將實際的危險廢物作為研究對象，從而為日后的處置工作提供更加準確地支持。
3.3 提高水泥窯協同處置高氯、高硫危險廢物的能力
許多危險廢物中含有一定的硫、氯元素，其容易引起水泥窯的堵塞，降低水泥的質量。據規范HJ662-2013要求，危險廢物中硫的含量應小于0.014%，氯的含量應小于0.04%，然而對于水泥窯處理含硫、氯危險廢物的化學研究以及燃燒實驗依然較少。因此，未來必然要加強對高硫、高氯危險廢物的轉化處理研究，從而進一步提升對含硫、氯危險廢物的處置能力。
3.4 提高危險廢物的處置效率
我國的危險廢物種類十分復雜，數量也十分龐大，處置條件也應當根據實際要求進行選擇。未來應當提高對危險廢物的精確分類能力，并不斷優化水泥窯對不同種類危險廢物處置方式。除此以外，現階段的水泥原料和燃料替代率仍然不高，因此一方面要擴大水泥窯的處置容量，另一方面要提高水泥原料和燃料的替代率。
3.5 優化危險廢物處置的經濟效益
與傳統的環保產業相比，水泥窯協同處置危險廢物技術已經在很大程度上降低了處置成本，給相關企業帶來了一定的經濟效益。然而我國的危險廢棄物產量仍然具有逐年增長的趨勢，與此同時，危險廢物的處置成本依然居高不下。從2004-2018年，噸處理價格已經從2800元漲到了4500元，未來幾年在水泥窯處置危險廢物的能力提升的同時，也要不斷降低資金投入，優化經濟效益。
4 結語
本文在對水泥窯協同處置危險廢物技術闡釋的基礎上，分析了其研 究現狀，并且對未來的發展趨勢進行了展望。然而要真正提高水泥窯協 同處置危險廢物的應用水平，依然需要水泥窯工作人員和相關研究者在 實踐中不斷積累經驗，逐漸改進優化處置技術，從而進一步提升危險廢 物的處置水平，降低環境污染，實現廢棄資源的合理利用，進而促進我 國經濟的穩步發展。
關鍵詞：水泥窯協同處置；危險廢物；技術特點；應用現狀；發展趨勢
近年來，國內危險廢物處置剛需不斷增多，尤其是要求進入規范渠 道處置的量明顯增加，后續的監管及處理都面臨著巨大的挑戰。隨著城 市化進程的逐漸推進，水泥需求量也在與日俱增。用廢棄物代替燃料一 方面降低了水泥生產的能耗，另一方面又降低了廢棄物對環境的影響。 目前水泥窯協同處置危廢技術已經成為了我國降低環境污染，促進經濟 循環的重要手段，取得了比較可觀的社會效益、環境效益以及經濟效益。
1 水泥窯協同處置危險廢物的優勢
經過實踐應用和研究，水泥窯協同處置危險廢物，較之專業焚燒爐廢物焚燒技術，具有以下優勢：
1.1 無害化處置效果好
水泥窯協同處置危險廢物過程中，廢物停留時間長，焚燒充分，不會對水泥窯的NOx的生成產生影響，與廢物專用焚燒爐相比減少了 NOx 的排放。負壓狀態下運轉，煙氣和粉塵不會外溢，從根本上防止了 處理過程中的再污染。新型水泥窯內呈堿性氣氛，協同處理廢物的過程 有吸硫、吸氯作用，SO2、HCl 等酸性氣體以及二噁英也得到有效地抑制， 因此能改善和降低污染物綜合排放量。
1.2 資源化利用程度高
經過協同處置，危險廢物無機分成為了水泥生產的原料，從而實現 了危險廢物的回收和再利用。水泥的生產與廢棄物協同處理，在很大程 度上節省了處理成本，根據實際調查，發現協同處置危險廢物的資金投 資約為建設專業焚燒爐的三分之一，無論是運營成本還是建設成本都大 大低于專業焚燒爐，因此在成本消耗方面具備較大的優勢。
1.3 焚燒效率高
水泥窯焚燒空間大，適用范圍廣，能夠實現大量、多種類危險廢物 的處理。此外，可以維持均勻、穩定的焚燒氣氛。在高溫焚燒條件下， 危險廢物中的有機物能夠徹底被分解，重金屬也會被固熔，不存在傳統 焚燒處置工藝中焚燒灰渣的二次處理問題，顯著提升了焚燒效率。
2 水泥窯協同處置危險廢物的技術現狀
在國外，水泥窯協同處置是固廢危廢處置的主要手段之一，已經有40多年的發展歷史。在國內，利用水泥窯的超高溫來協同處置危險廢棄物歷來被環保界所重視，經過技術引進和多年來的研究開發，協同處置的技術裝備已經逐步完善成熟，水泥窯協同處置廢棄物以其建設費用低、選址較容易等優勢而受到國家政策支持，并將其作為《水泥工業十三五發展規劃》的重點任務之一。
2.1 水泥窯協同處置危險廢物技術應用現狀
作為國內首先利用協同處置技術處理危險廢物的企業，金隅集團北 京水泥廠在20世紀末已經開始嘗試利用水泥窯處理各種有機渣液，在全國范圍內起到了高效處理危險廢物的示范作用。此外，金隅集團多家 水泥企業投資的環保示范線已成功投入生產，紅獅水泥、華新水泥、金圓股份、都江堰拉法基水泥、溧陽中材、華潤紅水河等多家公司也都在進行水泥窯協同處置項目。在 2017 年全國水泥窯協同處置創新發展大 會上獲悉，全國已建成水泥窯協同處置線約80條，全國利用水泥窯協 同處置危險廢物核準能力超過每年150萬t，截止至 2018年底，規模累 積比上年增加262萬t。
2.2 固體廢物以及液體廢物預處理技術研究現狀
水泥窯協同處置固體危險廢物技術主要有破碎、研磨以及混合攪拌等。其具備較強的密閉性，保證了處置過程與操作人員隔離。對于有揮 發性或者半揮發性有毒有害成分的固體廢物的預處理設施大多布置在室內車間，車間內設置通風換氣裝置，排出的氣體經過水泥窯的高溫區進行焚燒后再達標排放。對于液體廢物，預處理過程包含著混合攪拌功能，有一些液體廢物 中可能會混雜各種較大的顆粒物，通過在混合攪拌系統內配加研磨裝置 可以有效減小顆粒物的數量。與此同時，還能夠根據實際需要配加沉淀、中和以及過濾等裝置。
2.3 水泥窯協同處置危險廢物污染物遷移規律研究現狀
水泥窯協同處置危險廢物技術中對重金屬的處理結果主要有固化， 伴隨窯灰、煙塵等排出。窯灰能夠間接的再利用，因此不會對環境產生壓力，而煙塵中的重金屬則會對大氣環境產生一定的影響。因此，水泥窯在焚燒過程中必須要嚴格控制重金屬污染物的成分以及含量，保證煙塵以及水泥的質量符合國家相關標準。根據德國水泥所的實踐，發現90%以上的不揮發重金屬能夠被吸收，鉛和鎘等難揮發的金屬則會在焚燒的過程中生成硫酸鹽等，這些物質能夠在一定的溫度范圍內冷凝，從而在水泥窯系統中進行循環，很少會被帶出去。
3 水泥窯協同處置危險廢物的發展趨勢
目前我國的水泥窯協同處置危險廢物的技術仍然處于起步階段，還 需要不斷積累經驗，多方面進行改進。根據數據調查分析，筆者認為水泥窯協同處置危險廢物未來發展趨勢主要有以下幾個方面：
3.1 加強對不同條件下最終處置效果的研究
一般的水泥窯中危險廢物的投放位置主要有三個，分別是窯頭、窯尾以及生料配料系統。根據實際調查，發現不同的投放位置溫度不同，危險廢物的停留時間也不一樣。然而現階段業內對水泥成分以及煙塵排 放影響仍處于探索階段，對其研究并不完善。因此，在未來應當在研究 水泥窯協同處置危險廢物的過程中，加強對不同處置條件下最終效果的 研究。
3.2 加強對重金屬危險廢物遷移規律的研究
重金屬的遷移轉化規律仍然是業內研究者的工作重點，目前一般使用化學試劑來模擬水泥窯對危險廢物的系統處置過程，然而危險廢物的實際存在形式十分復雜，容易受到多種元素的影響。因此，在未來研究重金屬處置的過程中，應當將實際的危險廢物作為研究對象，從而為日后的處置工作提供更加準確地支持。
3.3 提高水泥窯協同處置高氯、高硫危險廢物的能力
許多危險廢物中含有一定的硫、氯元素，其容易引起水泥窯的堵塞，降低水泥的質量。據規范HJ662-2013要求，危險廢物中硫的含量應小于0.014%，氯的含量應小于0.04%，然而對于水泥窯處理含硫、氯危險廢物的化學研究以及燃燒實驗依然較少。因此，未來必然要加強對高硫、高氯危險廢物的轉化處理研究，從而進一步提升對含硫、氯危險廢物的處置能力。
3.4 提高危險廢物的處置效率
我國的危險廢物種類十分復雜，數量也十分龐大，處置條件也應當根據實際要求進行選擇。未來應當提高對危險廢物的精確分類能力，并不斷優化水泥窯對不同種類危險廢物處置方式。除此以外，現階段的水泥原料和燃料替代率仍然不高，因此一方面要擴大水泥窯的處置容量，另一方面要提高水泥原料和燃料的替代率。
3.5 優化危險廢物處置的經濟效益
與傳統的環保產業相比，水泥窯協同處置危險廢物技術已經在很大程度上降低了處置成本，給相關企業帶來了一定的經濟效益。然而我國的危險廢棄物產量仍然具有逐年增長的趨勢，與此同時，危險廢物的處置成本依然居高不下。從2004-2018年，噸處理價格已經從2800元漲到了4500元，未來幾年在水泥窯處置危險廢物的能力提升的同時，也要不斷降低資金投入，優化經濟效益。
4 結語
本文在對水泥窯協同處置危險廢物技術闡釋的基礎上，分析了其研 究現狀，并且對未來的發展趨勢進行了展望。然而要真正提高水泥窯協 同處置危險廢物的應用水平，依然需要水泥窯工作人員和相關研究者在 實踐中不斷積累經驗，逐漸改進優化處置技術，從而進一步提升危險廢 物的處置水平，降低環境污染，實現廢棄資源的合理利用，進而促進我 國經濟的穩步發展。
