
标准解读中国水泥网.ppt
64页中国建筑材料科学研究总院ChinaBuildingMaterialsAcademy《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2024年9月11日1《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2提纲标准制定的背景1国内外标准分析23标准主要内容2一一、标准制定、标准制定 的的背景背景3 3《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读我国固体废物概况4工业固体废弃物的产生量近年来急剧增加目前综合利用率仅60%多,其它为处置列入国家危险废弃物名录的危险废弃物近年来也是稳定增长,目前综合利用率仅50%多2009年,城市生活垃圾清运量1.56亿吨,无害化处理率71.6%水泥窑协同处置固体废物-------既发挥水泥窑的工艺优势,又能资源化利用固体废物!我国每年产生近10亿吨垃圾生活垃圾处置缺口巨大1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 20120200400600800100012001400160018002000危险废物产生量(万吨/年)危险废物综合利用量(万吨/年)危险废物处置量(万吨/年)1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 20120300006000090000120000150000180000210000240000270000300000工业固废产生量(万吨/年)工业固废综合利用量(万吨/年)工业固废处置量(万吨/年)《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读5我国固体废物的管理•中央在国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中提出“树立绿色、低碳发展理念,以节能减排为重点,健全激励与约束机制,加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式,增强可持续发展能力,提高生态文明水平”国家规划•《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国清洁生产促进法》《中华人民共和国环境影响评价法》《中华人民共和国城乡规划法》国家法律•国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作(国发[2005]21号)“做好再生资源回收利用工作”,强调“推进生活垃圾和污泥资源化利用”。
国务院政策•《危险废物污染防治技术政策》《废弃危险化学品污染环境防治办法》《生活垃圾处理技术指南》《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治最佳可行技术指南》(试行)》直接调整的法规简单堆放时期废渣处置时期资源化减量化无害化时期资源节约环境友好废弃物处置时期~19701970~19941995~20042005~《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读6 6协同处置的政策支持发改委[2013]41号文u国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见加快制修订水泥、混凝土产品标准和相关设计规范;推广使用高标号水泥和高性能混凝土;尽快取消32.5复合水泥产品标准鼓励依托现有水泥生产线,综合利用废渣发展高标号水泥和满足海洋、港口、核电、隧道等工程需要的特种水泥等新产品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,协同处置生产线数量比重不低于10%强化氮氧化物等主要污染物排放和能源、资源单耗指标约束,对整改不达标的生产线依法予以淘汰修订完善资源综合利用财税优惠政策,支持生产高标号水泥、高性能混凝土以及利用水泥窑处置城市垃圾、污泥和产业废弃物。
《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读7 7•抓紧研究制定鼓励水泥工业资源综合利用和处理工业、城市垃圾方面的配套政策措施关于加快水泥工业结构调整的若干意见(发改运行[2006]609号)•推广利用水泥窑处理工业废物及分类好的生活垃圾等技术,发展循环经济关于印发水泥工业发展专项规划(发改工业[2006]2222号)•大城市周边的水泥企业基本形成协同处置城市生活垃圾和城市污泥的能力,使水泥工业转变为兼顾污染物处置的新兴环保产业关于水泥工业节能减排的指导意见(工信部节[2010]582号)•加快资源循环利用关键共性技术研发和产业化示范,提高资源综合利用水平和再制造产业化水平示范推广先进环保技术装备及产品,提升污染防治水平关于加快培养和发展战略性新兴产业的决定(国发[2010]32号)协同处置的政策支持《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读8协同处置的政策支持水泥工业产业发展政策(国发[2006]50号)•鼓励和支持利用在大城市或中心城市附近大型水泥厂的新型干法水泥窑处置工业废弃物、污泥和生活垃圾,把水泥工厂同时作为处理固体废物综合利用的企业关于落实科学发展观加强环境保护的决定(国发[2005]39号)•大力推行建筑节能,发展绿色建筑。
推进污水再生利用和垃圾处理与资源化回收,建设节水型城市关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知(国发[2005]21号号)•推进废物综合利用要以煤矿瓦斯利用为重点,推进共伴生矿产资源的综合开发利用以粉煤灰、煤矸石、尾矿和冶金、化工废渣及有机废水综合利用为重点,推进工业废物综合利用关于加快发展循环经济的若干意见(国发[2005]22号号)•废物产生环节要强化污染预防和全过程控制,推动不同行业合理延长产业链,加强对各类废物的循环利用,推进企业废物“零排放”《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读9 9水泥窑处置固体废物优势燃烧器(1850℃)熟料(1350℃20min25min10min物料(900℃)烟气(750℃ )燃烧器(1250℃ )分解+升温(850℃ )部分分解+升温(1250℃)固-液相反应(1450℃)熟料冷却预热+升温(+1250℃)物料预热器+分解炉 处置温度高 焚烧空间大 停留时间长 处理规模大 稳定性强 碱性气氛 环保安全 资源节约和回收《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读ü固体废物中含有碳、氢、氨等还原性组分,脱硝率可达固体废物中含有碳、氢、氨等还原性组分,脱硝率可达到到40%~60%。
10参数参数焚焚烧炉炉水泥回水泥回转窑窑气体温度气体温度/℃11001750物料温度物料温度/℃8501450气体停留气体停留时间/s2≥4物料停留物料停留时间/min根据根据废物性物性质调节30-35回回转窑窑转速速/r/min0.2-0.32.8-3.2水泥窑处置固体废物优势《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读11生料(炉渣配料)去增湿塔浆渣废弃物污泥替代燃料废液去煤磨飞灰水泥窑协同处置固体废物流程图水泥窑处置固体废物优势《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读12l2009年7月23日,华新建成三峡库区规模最大、技术最先进的一条日产4000吨水泥熟料生产线;l并投资5000万元配套建设年处理能力15万立方米、日接收处置能力1000立方米的水面漂浮垃圾处置项目l截止2013年11月14日,华新秭归公司2013年运用水泥窑协同处置技术无害化处置三峡漂浮物11.04万方卸船Discharge破碎Sherdding储存Storage干燥Drying储存Storage计量Dosing输送Transfer入窑Feeding水泥窑处置固体废物实践三峡漂浮物处置技术《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读13水泥窑处置固体废物实践RDF处置技术检测接收系统一次破碎及均化,挤压(机械)预脱水系统生物及物理干化系统二次破碎系统机械分选系统生物除臭系统渗滤液处理系统入窑焚烧系统{独有的预处理技术{华新水泥窑协同处置城市生活垃圾技术成功攻克了垃圾处理过程中的4大难题----恶臭、渗滤液、废渣、二噁英/呋喃--,并在处置过程中“无二次污染”。
{运营模式:ü在污水处理厂内或靠近污水处理厂的地方建设污泥预处理工厂,对湿污泥进行深度脱水后,再将其运输至华新水泥工厂;ü在华新水泥工厂建设水泥窑余热烘干和入窑焚烧装置,将预处理工厂脱水后的污泥经余热烘干使其含水率降低到30%以下,再入窑焚烧武穴公司《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读14水泥窑处置固体废物实践华新水泥股份有限公司l应湖北省政府要求,华新水泥股份有限公司分别于2007年、2008年、2009年对湖北省收缴的含甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺等5种高毒农药在内的共1650余吨废弃及高毒农药进行了水泥窑协同处理危险废物处置技术l湖北省环保局批准华新环保(武穴)公司对HW02医药废物、HW03废药物药品、HW04农药废物、HW06有机溶剂废物、HW09油/水等15类有害废弃物进行无害化处理l先后被国家环保部指定为中-挪水泥窑共处置危险废物项目、中-德政府废弃农药管理项目的示范企业之一《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读15水泥窑处置固体废物实践l华新水泥窑协同处置市政污泥技术:l对污泥采取深度脱水、水泥窑余热烘干等针对性的预处理;l经过预处理后的污泥在水泥窑内负压、高温、涡流、强碱、还原的环境下焚烧,可实现彻底处置。
l该处理过程中完全无废气(恶臭)、废渣(底渣,飞灰)排放,重金属在高温环境下也被充分固化在水泥熟料矿物晶体结构中,真正实现对市政污泥的“减量化、无害化、资源化”处置l华新水泥窑协同处置黄石市政污泥项目地处花湖污水处理厂内,占地5.2亩,项目共投入资金2100万元,经过两期建设,现已达到36000吨/年的污泥处置规模,可完全、彻底、无害地解决黄石城区所有污泥市政污泥处置技术《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读16水泥窑处置固体废物实践m2012年,华新利用水泥窑协同处置技术,在武穴建设第一个污染泥土处置项目截止至2013年6月,污染土的总处置量已约达30万吨m国际首例该项目中的华新“水泥窑无害化和资源化协同处置污染土工程技术与应用”的主要创新点是首次提出了“热质均衡系统技术”、有机污染土的高温点投入处置技术方案,并自主研发了高效预分解窑装置和污染土预处理器m2013年4月华新“水泥窑无害化和资源化协同处置污染土工程技术与应用”项目通过了湖北省科技厅组织的技术鉴定污染土处置技术《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读17水泥窑处置固体废物实践w1995年5月研发了全国第一条处置工业废弃物环保示范线,成功将废弃物处置技术与水泥熟料煅烧技术结合。
w2005年北京水泥厂专门兴建1条日产3200吨水泥熟料生产线以协同处置10万t危险废物w2009年10月在水泥厂内建成设计处置500t/d(含水80%~85%)污泥热干化预处理线,干化污泥在3200t/d水泥熟料生产线焚烧处置目前每天处置量400t/dw公司可处理的废弃物包括国家危险废物名录》49类危险废弃物中的33类新北水水泥有限责任公司《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读18废弃物预处理系统污泥泵处理系统浆渣制备系统焚烧残渣处理系统废液处理系统乳化液处置系统垃圾筛上物处置系统废酸处置系统自主研发七套废弃物预处理工艺线飞灰处置系统水泥窑处置固体废物实践《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读19l2010年4月10日第一套300t/d垃圾处理系统正式建成投运项目工程总投资1.6亿元左右,每吨垃圾处理运行费用约70元,每吨垃圾处理总成本约200元l项目各系统运行正常,截止到2010年11月底,垃圾处理量已达5.5万吨水泥窑处置固体废物实践铜陵海螺公司l安徽海螺集团与日本川崎公司联合开发了水泥窑和气化炉相结合的处置城市垃圾技术,利用铜陵海螺水泥2条5000t/d水泥熟料生产线,建设日处理生活垃圾600t的生产线。
《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读20l建设世界首条利用水泥新干法窑和气化炉相结合处理城市生活垃圾示范项目lCKK系统采用气化炉技术,能有效燃烧、气化低热值生活垃圾,焚烧及吸收,处理程序简洁,无须建设尾气净化系统相比其他垃圾处理方式,节能减排效果好,属典型的循环经济模式该系统显著特点如本图所示CKK系统流程图CKK系统技术特点无害化处理污水对垃圾适应性好且处理流程简洁资源化程度减排效果好采用电气化技术高效处理二恶英固化金属且防恶臭水泥窑处置固体废物实践《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读21l1996年开始利用制药公司产生的氟洛氛废液,进行了替代部分燃料生产水泥的试验l利用液体废料贮存在专用贮库内,然后用泵从窑头将其直接送人窑内燃烧;将其它固体废料与煤一起入煤磨,与煤粉混用;l将半固体的废料装入小编织袋,每袋5kg,用本厂自己开发的“窑炮”从窑头打入烧成带焚烧,已经做到节能25%水泥窑处置固体废物实践上海建材集团总公司所属万安企业总公司(原金山水泥厂)二、国内外标二、国内外标准分析准分析2222《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2323国外协同处置标准u国内外先后颁布了一些关于重金属含量限值的标准规范等,这其中包括水质、土壤、危险废弃物等领域。
其中只有瑞士明确规定了熟料和水泥中重金属含量的限值限值名称来源主要内容《水泥厂处置废物导则》1998年版《水泥厂处置废物导则》2005年版瑞士环境、森林与地形局(SAEFL)•为水泥行业规范处置废弃物提供了很好的指导;•熟料和水泥中的重金属含量必须满足规定的标准限值要求,否则必须减少废物处置量《资源保护和回收法》美国•规定重金属含量限值,•RCRA限限是规定用TCLP毒性浸出试验法以确定某种材料是否可以允许在地上堆放•混凝土绝大部分是建筑于地面或地下的,所以也适用于这个条例《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2424国外协同处置标准大气污染物排放限值欧盟关于水泥回转窑污染物排放标准2000/76/ECn水泥回转窑有毒有害物质的排放作了更为严格的限制,并且规定欧盟国家应在2年内转化为本国标准,新建企业必须立即执行,老企业到2005年12月28日执行美国EPA最大可实现控制技术MACT标准n针对焚烧危险废弃物的水泥窑的大气污染物排放标准污染物欧盟标准限值(mg/m3)美国标准限值(mg/m3)粉尘3030NOx800老设备;500新设备-SO250①-TOC③10①-CO-100ppmvHCl10①120ppmvHF1①-二噁英/呋喃0.1ngⅠ·TEQ/m3②0.2Cd+Tl0.05-Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V0.5-Hg0.050.072Cd+Pb-0.67As+Be+Cr-0.063排放标准限值新建水泥窑二恶英/呋喃0.20或 0.40( 一 级 除 尘 器 进 口 温 度 不 高 于204℃)Hg废物浓度1.9mg/kg;或排放浓度不超过0.120mg/Nm3半挥发性金属Cd+Pb排 放 浓 度 不 超 过 0.027mg/MJ-废 物 热 值 和0.18mg/Nm3低挥发性金属As+Be+Cr排 放 浓 度 不 超 过 0.007mg/MJ-废 物 热 值 和0.054mg/Nm3总氯元素(氯化氢+氯气)86(以氯计,ppmv)颗粒物质(PM)不透明度5.175mg/Nm3不超过20%一氧化碳(CO)或碳氢化合物(HC,以丙烷计)旁路CO100ppmv且HC50ppmv;或旁路HC10ppmv且1996年4月19日后建设施(之前无水泥窑存在)主排气口HC50ppmv;主排气口CO100ppmv且1996年4月19日后建设施(之前无水泥窑存在)主排气口HC50ppmv;或主排气口HC20ppmv;有机污染物破坏去除率应达到99.99%。
若燃烧危险废物含有二恶英和呋喃类的废物),则每种主要有机有害污染物的破坏去除率应达到99.9999%《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2525浸出实验方法u每种浸出实验方法都是偏向于某一种浸出环境,反映出某种状态下的有害物质浸出特性和安全性u目前的研究工作多采用某一种典型浸出方法所得的结果来直接评价重金属在水泥产品中的浸出特性及固化稳定性等,还没有完整的对比研究结果表明哪种浸出方法较适合于水泥产品研究建立科学的浸出实验方法以有效评价水泥生产综合利用和协同处置废弃物后水泥产品的安全性具有重要意义PrEN14429《pH影响测试实验》PrEN14405《废物浸出行为测试-上流式柱状实验》PrEN12457《颗粒状废物及污泥浸出验证实验》EN12457-1~4NEN7371《废物中无机组分有效量测试》NEN7373《颗粒状废物或建材中无机组分浸出行为测试-柱状实验》NEN7375《块状废物或建材中无机组分扩散浸出行为测试》德国工业标准DIN38414S4《底泥(污泥)浸出特性测试法国的NFXP31-211《块状材料浸出测试》国外协同处置标准《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2626重金属总量实验方法u专门适用于水泥等建材产品尚不存在统一的重金属总量实验方法。
研究重金属总量实验方法对水泥产品防止二次污染等具有重要意义nISO11466土壤中痕量元素含量的测定方法nISO14869土壤中痕量元素总含量的测定方法nASTMC1301石灰岩和石灰中常量元素和痕量元素nASTMD3683用原子吸收法测定煤和焦炭灰烬中痕量元素的试验方法nASTMD6357煤、焦碳和煤利用过程中产生的燃烧残余物中痕量元素的试验方法nEPA-3050B沉积物、淤泥和土壤的酸消解方法nEPA-3052硅酸盐和有机基体的微波辅助酸消解方法国外协同处置标准《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读27国内协同处置标准大气污染物排放限值大气污染物排放限值GB4915-2013水泥窑协同处置固体废物污染控制标准GB30485—2013《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2828国内协同处置标准现行的水泥产品标准:《通用硅酸盐水泥》、《混凝土质量控制标准》等标准中均未对水泥中重金属有害物质的含量及检测方法提出要求现行的《水泥工厂设计规范》:要求水泥工厂协同处置废物时,水泥熟料和水泥产品中重金属含量应满足相关要求,但并没有明确的检测方法;天然放射性核镭-226,钍-232、钾-40等的放射性比活度应符合现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》GB6566的规定。
现行的《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》:仅对产品中的重金属铬和钡浸出含量做了限制;浸出检测方法则参照的是我国固体废物浸出毒性浸出方法限值《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读2929实验方法名称HJ557-2010水平振荡法GB5086.1翻转法HJ/T299-2007硫酸硝酸法HJ/T300-2007醋酸缓冲溶液法试验粒径和质量<5mm>50g<5mm70g<9.5mm150-200g<9.5mm75-100g浸提剂水GB/T6682二级去离子水或同等纯度的蒸馏水质量比为2:1的浓硫酸和浓硝酸混合液加入到试剂水(1L水约2滴混合液)中,使pH为3.20±0.051#:5.7ml冰醋酸+500试剂水+64.3ml1mol/LNaOH,稀释至1L2#:试剂水稀释17.25冰醋酸至1L,pH值应为2.64±0.05液固比(L/Kg)10:110:110:120:1试验方式水平振荡110±10次/min,振幅40mm翻转振荡30±2r/min翻转式振荡30±2r/min翻转式振荡30±2r/min试验时间水平振荡8h,后静置16h翻转振荡18h,后静置30min翻转振荡18±2h翻转振荡18±2h过滤方式0.45μm微孔滤膜,压力过滤器或真空过滤装置0.45μm微孔滤膜或者中速蓝带定量滤纸加压过滤装置或者真空过滤装置玻纤滤膜或微孔滤膜,孔径0.6-0.8μm真空过滤器或正压过滤器玻纤滤膜或微孔滤膜,孔径0.6-0.8μm真空过滤器或正压过滤器HJ491-2009土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法消解酸:盐酸-氢氟酸-硝酸-高氯酸+两种消解加热方式供选:电热板和微波消解分析方法:火焰原子吸收分光光度法测定元素:总铬GB/T22105.2-2008土壤质量总砷的测定原子荧光法消解酸:1+1王水+沸水浴分析方法:原子荧光法测定元素:总砷国内协同处置标准研究重金属总量实验方法对水泥产品防止二次污染等具有重要意义。
《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读30国内协同处置标准GB50634-2010《水泥窑协同处置工业废物设计规范》(已发布)国家强制性标准《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(报批)国家标准《水泥中可浸出重金属的测定方法》(报批)国家标准《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(报批)行业标准《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(报批)互为补充缺一不可水泥生产过程和最终水泥熟料产品的重金属含量控制常规和非常规大气污染物排放控制水泥窑协同处置固体废物的设施选择、设备建设和改造、操作运行和污染控制等方面的环境保护技术要求测定方法-水泥中可浸出重金属新型干法水泥熟料生产线协同处置工业废物的设计三、标准主要三、标准主要内容内容3131《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读32n与我国有关的环境法律法规、标准协调配套,与环境保护的方针政策相一致;n与我国产业结构调整政策相一致,与水泥企业技术发展状况相一致;n在参照国际先进标准的基础上,结合我国水泥企业实际情况,制订符合我国国情的标准;n以先进的技术为依托,力求使标准做到技术上可行、经济上合理、具有可操作性标准制定原则及总体思路321432《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读33废物处置工艺过程污染物排放污染物排放熟料固化熟料固化鉴别和检测管理要求方法和限值合格产品Ø推动水泥窑协同处置废弃物技术在我国的推广应用,保障废弃物在水泥窑中无害化安全处置;Ø为水泥企业处置废弃物提供技术支持;Ø控制生料、熟料、水泥产品及烟气中有害元素含量,遏制“二次污染”。
标准制定原则及总体思路33《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读34标准主要内容4.1、范围34此标准的整体框架1•本标准规定了水泥窑协同处置固体废物的术语和定义、协同处置固体废物的鉴别和检测、处置工艺技术和管理要求、入窑生料和水泥熟料重金属含量限值及水泥可浸出重金属含量限值、检测方法及检测频次等便于水泥厂进行协同处置实践2•本标准适用于水泥窑协同处置危险废物、生活垃圾(包括废塑料、废橡胶、废纸、废轮胎等)、城市和工业污水处理污泥、动植物加工废物、受污染土壤、应急事件废物等固体废物的生产工艺过程、产品的控制及管理2、3条规定与环保部制定的国家标准《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》,行业标准《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》相一致3•液态废物(排入水体的废水除外)的处置可参照本标准执行《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读354.3、术语和定义351固体废物solidwaste在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质2危险废物hazardouswaste列入《国家危险废物名录》或者根据HJ/T298《危险废物鉴别技术规范》和GB5085《危险废物鉴别标准》认定具有危险特性的废物。
3水泥窑协同处置固体废物co-processingofsolidwasteincementkiln通过高温焚烧及水泥熟料矿物化高温烧结过程实现固体废物毒害特性分解、降解、消除、惰性化、稳定化等目的的废物处置技术手段标准主要内容注:第1条定义《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》,《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》相一致;第2条定义和第三条定义与《水泥窑协同处置工业废物设计规范》中的相一致《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读36364.4、协同处置固体废物的鉴别和检测4.4.1禁止协同处置的废物:(1)放射性废物;(2)具有传染性、爆炸性及反应性废物;(3)未经拆解的废电池、废家用电器和电子产品;(4)含汞的温度计、血压计、荧光灯管和开关;(5)有钙焙烧工艺生产铬盐过程中产生的铬渣;(6)石棉类废物;(7)未知特性和未经鉴定的固体废物注:•为了更简洁和更利于水泥企业实际应用,因此标准中只列出了禁止在水泥窑中协同处置的废物种类,对于在水泥窑处置的废物要进行鉴别和分析•就第2条,比同期制定的其他标准多了“传染性”,因为医疗废物等•第5条、第6条是考虑到国家最新的国家行业发展政策。
标准主要内容《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读3737基本信息•了解产生固体废物企业及工艺过程基本情况,确定固体废物种类、物理化学特性等基本属性采样•危险废物按照HJ/T298《危险废物鉴别技术规范》进行采样;•一般废物按照HJ/T20《工业固体废物采样制样技术规范》进行采样,记录并报告详细的采样信息鉴别•危险废物按照HJ/T298《危险废物鉴别技术规范》和GB5085《危险废物鉴别标准》进行鉴别分析,确定危险废物的危害特性•鉴别分析拟处置的固体废物特性,检测内容参见附录A标准主要内容4.4、协同处置固体废物的鉴别和检测水泥生产企业在接收固体废物之前,应对固体废物进行鉴别和分析,确定固体废物是否适宜水泥窑协同处置相关程序包括:注:基本程序进行了梳理和整合,便于实践;率先列出了固体废物检测内容,尤其针对一般固体废物《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读38384.5、生产处置管理要求和工艺技术n只是根据废弃物处置流程进行了梳理和整合:•水泥窑协同处置废物的管理要求•水泥窑协同处置设施场地•生产处置厂区内废物的输送•生产处置厂区内废物的贮存•生产处置厂区内废物的预处理•水泥窑工艺技术装备•水泥窑协同处置废物投料注:部分内容在GB50634-2010《水泥窑协同处置工业废物设计规范》和HJ/T176《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》有详细规定,国家环保局制定的相关标准中也有要求,保持一致。
标准主要内容《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读39394.5、生产处置管理要求和工艺技术4.5.1水泥窑协同处置固体废物的管理要求:标准主要内容•协同处置固体废物企业应设立处置废物的管理机构,建立健全各项管理制度并有专职人员负责处置固体废物管理及环境保护有关工作;•所有岗位的人员均应进行有关水泥窑协同处置固体废物相关知识及技能的培训•协同处置固体废物企业应通过GB/T19001《质量管理体系要求》、GB/T24001《环境管理体系要求及使用指南》、GB/T28001《职业健康安全管理体系要求》认证管理体系认证《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读40404.5、生产处置管理要求和工艺技术4.5.2水泥窑协同处置设施场地与贮存:标准主要内容场地水泥窑协同处置固体废物设施所处场地应满足GB××《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》和HJ××《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》要求贮存水泥窑协同处置厂区内危险废物的贮存应满足GB18597《危险废物贮存污染控制标准》的要求生产处置厂区内一般废物的贮存应满足GB50016《建筑设计防火规范》的要求对于有挥发性或化工恶臭的固体废物,应在密闭条件下贮存。
固体废物的贮存设施要有必要的防渗性能贮存设施内产生的废气和渗滤液,应根据各自的性质,按照相关国家标准进行处理达标后排放《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读41414.5、生产处置管理要求和工艺技术4.5.3水泥窑协同处置过程中固体废物的输送:标准主要内容场外运输•协同处置危险废物的厂外运输,按HJ2025《危险废物收集、贮存、运输技术规范》进行•一般废物的厂外运输,如生活垃圾和生活垃圾预处理后得到的各类物料、市政污泥和市政污泥深度脱水后的泥饼等,应在相关主管部门的监管下进行场内运输•在生产处置厂区内可采用机械、气力等输送装备或车辆输送、转运固体废物固体废物的输送、转送要有防扬尘、防异味发散、防泄漏等技术措施•对于有挥发性或化工恶臭的固体废物,应在密闭或负压条件下进行输送、转运,产生的废气应导入水泥窑中或是通过空气过滤装置后达标排放;输送、转运管道应有防爆等技术措施《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读42424.5、生产处置管理要求和工艺技术4.5.4水泥协同处置厂区内固体废物的预处理:标准主要内容1为适应水泥窑处置的要求,可在生产处置厂区内对固体废物进行预处理,包括化学处理,如酸碱中和;物理处理,如分选、水洗、破碎、粉磨、烘干等。
预处理工艺过程要有防扬尘、防异味发散、防泄漏等技术措施2对于有挥发性或化工恶臭的固体废物,应在密闭或负压条件下进行预处理3对于有挥发性或化工恶臭的固体废物,应在密闭或负压条件下进行预处理《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读43434.5、生产处置管理要求和工艺技术4.5.5水泥窑工艺技术装备及运行:标准主要内容•协同处置固体废物的水泥窑应是新型干法预分解窑,•设计熟料产能大于2000t/d,生产过程控制采用现场总线或DCS或PLC控制系统、生料质量控制系统、生产管理信息分析系统;•窑尾安装大气污染物连续监测装置•窑炉烟气排放采用高效除尘器除尘,除尘器的同步运转率为100%1•水泥窑在协同处置固体废物时,投料量应稳定,及时调整操作参数,保证窑炉及其他工艺设备的正常运行,防止二次污染的产生,减少对水泥熟料质量、产量、生产运行等的不利影响2《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读44444.5、生产处置管理要求和工艺技术4.5.6水泥窑协同处置固体废物的投料:标准主要内容•水泥窑协同处置固体废物投料点可设在生料制备系统、分解炉系统和回转窑系统(不包括篦冷机)•设在分解炉系统和回转窑系统上的投料点应保持负压操作;含有机挥发性物质或化工恶臭的固体废物,不能投入生料制备系统。
•水泥窑协同处置固体废物投料应有准确计量和自动控制装置•在水泥窑或烟气除尘设备出现不正常状况时,应自动联机停止固体废物投料•在水泥窑达到正常工况并稳定运行至少4小时后,可开始投加固体废物;在水泥窑计划停机前至少4小时内不得投加固体废物《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读45454.6、入窑生料中重金属含量参考限值世界各国相关标准中没有此类限值•经过调研和试验验证,重金属从生料到熟料中存在固化迁移规律,以固化率(生料中重金属含量与熟料中重金属含量的比值)从熟料限值计算得出生料中重金属限值要求•本标准规定的生料中重金属含量限值是由熟料中重金属含量限值与重金属在熟料中的固化率计算后取值•固化率是综合各实验室模拟水泥窑协同处置废物煅烧条件下,重金属从生料到熟料中的固化迁移规律得出,即砷的固化率为16~91%、铅的固化率为37~95%、镉的固化率为34~99%、铬的固化率为30~97%、铜的固化率为28~99%、镍的固化率为53~97%、锌的固化率为30~90%、锰的固化率为57~99%注:固化率范围来自二部分的验证分析:一是本实验室进行外掺重金属煅烧熟料进行测试而得;二是其他学者的工作总结而来。
标准主要内容《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读4646标准主要内容4.6、入窑生料中重金属含量参考限值重金属元素参考限值(mg/kg)砷(As)28铅(Pb)67镉(Cd)1.0铬(Cr)98铜(Cu)65镍(Ni)66锌(Zn)361锰(Mn)384•故根据公式计算生料中重金属含量:•将熟料中重金属含量限值代入,由公式可计算得出入窑生料中重金属含量参考限值范围标准中将生料中重金属的含量限值取右表中重金属含量的低值《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读4747四、标准主要内容4.7、水泥熟料中重金属含量限值•水泥窑协同处置固体废物时,水泥窑生产的水泥熟料应满足GB/T21372《硅酸盐水泥熟料》的要求•水泥窑协同处置固体废物时,水泥熟料中重金属元素含量不宜超过表2规定的限值水泥熟料中重金属含量的检测按附录B规定的方法进行注:这些限值来源于瑞士环境、森林与地形局(SAEFL)2005年修订的《水泥厂处置废弃物导则》中水泥熟料重金属含量的限值•我国现行《水泥窑协同处置工业废物设计规范》中规定水泥窑协同处置工业废物后,水泥熟料中重金属含量的含量限值与《导则》一致•熟料中锰的总量限值则是通过水泥产品可浸出量限值和试验研究总结的浸出率(约1%)换算得到。
AsSbBePbCdCrCo熟料40551001.515050CuNiHgSeTlZnSn熟料1001005250025《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读4848四、标准主要内容4.7、水泥熟料中重金属含量限值重金属限值(mg/kg)砷(As)40铅(Pb)100镉(Cd)1.5铬(Cr)150铜(Cu)100镍(Ni)100锌(Zn)500锰(Mn)600•试验研究过程中通过对本实验室外掺重金属煅烧而得的熟料样品和水泥厂协同处置固体废物而来的熟料样品分别进行大量的试验表明,此限值体系目前是符合水泥窑协同处置固体废物的现状《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读49494.8、水泥熟料中可浸出重金属含量限值•水泥窑协同处置固体废物时,水泥熟料中可浸出重金属含量不得超过表3规定的限值水泥熟料中可浸出重金属含量测定按GB/T××《水泥中可浸出重金属的测定方法》规定的方法进行,其中样品制备按GB/T21372-2008《硅酸盐水泥熟料》中5.2条进行•尽管国内外标准对土壤、地下水、地表水和生活饮用水等中重金属含量均有限值要求,但是世界各国相关标准中没有这一类限值•考虑到水泥窑协同处置废物的实际情况以及水泥产品使用环境,不宜直接采用土壤、地下水、地表水和生活饮用水等的限值。
标准主要内容《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读50•检测方法采用GB/T《水泥中可浸出重金属的测定方法》,基于最大释放量的考虑的浸出实验方法•检测对象:实验室内外掺重金属煅烧而得熟料•水泥厂协同处置固体废物而来熟料•检测结果:获得水泥熟料中重金属可浸出率范围同时结合浸出率调研结果,确定水泥熟料中重金属可浸出率的范围:As为2~48%、Pb为0.2~17%、Cd为2.2~43%、Cr为4.84~40%、Cu为1.9~37%、Ni为1~44%、Zn为0.9~35%、Mn为13~37%504.8、水泥熟料中可浸出重金属含量限值标准主要内容测试中的水泥样品测试中的水泥样品=水泥熟料水泥熟料+适量石膏适量石膏《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读51重金属限值(mg/L)砷(As)0.1铅(Pb)0.3镉(Cd)0.03铬(Cr)0.2铜(Cu)1.0镍(Ni)0.2锌(Zn)1.0锰(Mn)1.051•将熟料中重金属含量限值代入公式:计算得到:水泥中可浸出重金属含量限值列表•同时实验室内外掺重金属煅烧而得熟料、水泥厂协同处置固体废物而来熟料的可浸出重金属含量检测结果也验证了其合理性。
51514.8、水泥熟料中可浸出重金属含量限值标准主要内容《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读524.8、水泥熟料中可浸出重金属含量检测方法标准主要内容Ø样品制备:按GB/T21372-2008《硅酸盐水泥熟料》中5.2条进行,即将水泥熟料在Φ500mm×500mm化验室统一小磨中与符合GB175规定的二水石膏一起磨细至350m2/kg±10m2/kg,80μm筛余(质量分数)≤4%制成I型硅酸盐水泥按照GB/T17671-1999要求制备水泥胶砂试体试体在温度20℃±1℃,湿度不低于90%条件下养护(试体不得在水中养护!)28d±8h天后取出,在室温下干燥2d将干燥后的试体破碎,用玛瑙球磨机磨细,用方孔筛筛分,收集粒径为0.125mm~0.25mm的颗粒为待测试样《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读 浸出液的制备在20℃ 2℃条件下进行 取试样10g,精确至0.01g,置于1L烧杯中,加入500mL水,置于磁力搅拌器上开始搅拌保持试样在搅拌过程中处于半悬浮状态(搅拌子转速为500~1000转/min),但应避免过于强烈的搅拌导致浸出液吸收空气中的CO2。
用酸度计测量烧杯中液体的pH,用滴定管滴加pH调节液,使烧杯中液体的pH保持在7.0±0.5,搅拌浸出2h,记录pH调节液的消耗量V01(精确到0.1mL) 浸出结束后静置5min,用微孔滤膜过滤装置过滤收集浸出液 用水清洗试样残渣三次,滤液并入浸出液 将滤膜和搅拌棒上的试样残渣转移至烧杯中,加入500 mL水,置于磁力搅拌器搅拌并滴加pH调节液调节烧杯中液体的pH至3.2,保持液体pH在3.2±0.5,搅拌浸出7h,记录滴加pH调节液的消耗量V02(精确到0.1mL) 浸出结束后静置5min,用微孔滤膜过滤装置过滤收集浸出液用水清洗试样残渣三次,滤液并入浸出液 53 将上述浸出液移入1个2L容量瓶混合后用水定容,待测4.8、水泥熟料中可浸出重金属含量检测方法标准主要内容Ø样品浸出液制备:《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读空白浸出液制备:544.8、水泥熟料中可浸出重金属含量检测方法标准主要内容使用与试样浸出液制备等量的pH调节液(V01+V02),不加试样,按照与试样浸出液相同的步骤,制备空白浸出液《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读554.8、水泥熟料中可浸出重金属含量检测方法标准主要内容Ø试样水份的测定:l分析步骤将洗净的称量瓶放入105℃±2℃烘箱中烘30min,取出置于干燥器中冷却30min后称量。
重复上述步骤直至恒量,称量瓶的质量为m0在称取制备浸出液试样的同时称取试样1g,精确至0.1mg,置于已恒量的称量瓶中,此时称量瓶加试样的总质量为m1将盛有试样的称量瓶放入105℃±2℃烘箱中烘60min,取出置于干燥器中冷却30min后称量重复上述步骤直至恒量,称量瓶的质量为m2l水份计算试样水份按式(1)计算:H=式中:H ——试样水份,单位为质量分数(%);m0——称量瓶的质量,单位为克(g);m1——称量瓶加试样的质量,单位为克(g);m2——称量瓶加烘干后试样的质量,单位为克(g) 《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读56标准主要内容4.8、水泥熟料中可浸出重金属含量检测方法Ø重金属含量测定:铅、铬、镉、铜、镍、钡的测定采用无火焰原子吸收分光光度法试液通过自动进样器注入石墨炉中,经过预先设定的干燥、灰化、原子化等升温程序使共存机体蒸发除去,同时在原子化阶段的高温下铅、铬、镉、铜、镍、钡化合物离解为基态原子蒸汽,并对空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收,在选择的最佳测定条件下,通过背景扣除测定试液中铅、铬、镉、铜、镍和钡的吸光度加入磷酸氢二铵可消除干扰铅、铬、镉、铜、镍、钡的检出限分别为:铅0.005mg/L,铬0.01mg/L,镉0.001mg/L,铜0.005mg/L,镍0.01mg/L,钡0.02mg/L。
试样中铅、铬、镉、铜、镍、钡的浸出量按计算式中:——试样中铅、铬、镉、铜、镍、钡的浸出浓度,单位为毫克每升(mg/L);——浸出液吸光度在校准曲线上查得的含量,单位为微克每升(µg/L);C0——空白浸出液的吸光度在校准曲线上查得的含量,单位为微克每升(µg/L);H——试样水分,单位为质量分数(%)注:标红的元素不在本标准的指标体系中《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读57标准主要内容4.8、水泥熟料中可浸出重金属含量检测方法Ø重金属含量测定:锌、锰、锶的测定采用火焰原子吸收分光光度法测定锌、锰、锶的试液经不同方式的处理后,被吸入空气-乙炔火焰,在火焰中形成的元素基态原子蒸汽对空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收,在选择的最佳测定条件下,测定试液中锌、锰、锶的吸光度锌、锰、锶的检出限分别为:锌0.2mg/L,锰0.1mg/L,锶0.1mg/L试样中锌、锰、锶的浸出量按计算式中:w1——试样中锌、锰、锶的浸出浓度,单位为毫克每升(mg/L)c1——浸出液吸光度在校准曲线上查得的含量,单位为毫克每升(mg/L);c01——空白浸出液吸光度在校准曲线上查得的含量,单位为毫克每升(mg/L);H——试样水分,单位为质量分数(%)。
注:标红的元素不在本标准的指标体系中《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读58标准主要内容4.8、水泥熟料中可浸出重金属含量检测方法Ø重金属含量测定:砷、汞的测定采用采用氢化物-原子荧光光谱法试液在酸性介质中,以硼氢化钾作还原剂,将样品中的砷、汞转化为挥发性氢化物,以高纯氩气作为载气将挥发性氢化物从母液中分离导入石英炉原子化器中原子化以特种空心阴极灯作激发光源,激发砷、汞原子发出荧光,荧光强度值在一定范围内与砷、汞的浓度成正比砷和汞的检出限分别为:砷0.005mg/L,汞0.0002mg/L试样中砷、汞的浸出量,按计算式中:w2——试样中砷、汞的浸出浓度,单位为毫克每升(mg/L);c2——浸出液吸光度在校准曲线上查得的含量,单位为微克每升(μg/L);c02——浸出空白溶液吸光度在校准曲线上查得的含量,单位为微克每升(μg/L);H——试样水分,单位为质量分数(%)注:标红的元素不在本标准的指标体系中《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读59594.9、大气污染物排放量限值及监测u水泥窑协同处置固体废物时,水泥窑排放的大气污染物应按照GB4915《水泥工业大气污染物排放标准》、GB××《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》和HJ××《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》进行检测并满足相关的要求。
标准主要内容《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读60604.10、检测频次Ø当首次处置某种危险废物时,水泥熟料中重金属含量和水泥熟料中可浸出重金属含量检测频次不低于每天1次,连续一周检测结果稳定且不超出标准规定限值,在危险废物来源及投料量稳定的前提下,频次可减为每周1次,连续两个月检测结果稳定且不超出标准规定限值,频次可减为每月1次,若在此期间检测结果出现异常或危险废物来源发生变化或中断处置超过半年以上,则频次重新调整为每天1次,依次重复;标准主要内容注:首次系统提出检测频次及实施细则《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读61614.10、检测频次Ø当首次处置某种确定含重金属的一般废物时,水泥熟料中重金属含量和水泥熟料中可浸出重金属检测频次不低于每周3次,连续二周检测结果稳定且不超出标准规定限值,在一般废物来源及投料量稳定的前提下,频次可减为每月1次,连续三个月结果稳定且不超出标准规定限值,频次可减为三个月1次,若在此期间试验结果出现异常或废物来源发生变化或中断处置超过半年以上,则频次重新调整为每周3次,依次重复标准主要内容注:首次系统提出检测频次及实施细则《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读6262附录A固体废物的检测分析项目(资料性附录)种类化学成分(1)重金属元素SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OClSFAsPbCdCrCuNiZnMn生活污泥类生活垃圾类污染土固态、半固态工业废物液态工业废物种类物理性质pH值低位热值(2)有机成分(3)水份烧失量容重生活污泥类生活垃圾类污染土固态、半固态工业废物液态工业废物注:(1)除Cl、S、F外。
其余为灰分中的组分;(2)可根据废物的属性确定是否需要检测;(3)有机成分包括多氯联苯等,应根据废物的属性确定有机成分检测项目标准主要内容《水泥窑协同处置固体废物技术规范》解读6363附录B水泥熟料中重金属含量的测定方法(规范性附录)采用混合酸溶液以及微波加热的方法将试样全部消解进入溶液中,再进行溶液中的重金属含量的测定本国家标准选择以美国EPA3052硅酸盐和有机基体的微波辅助酸消解方法作为水泥熟料重金属总量测定方法经研究确定的消解优化方案:采用6ml:2ml:2ml(HCl:HNO3:HF)的混合酸体系,在180℃高温下消解并保持30分钟,随后若有需要加硼酸络合反应,应控制络合时间为10分钟标准主要内容中国建筑材料科学研究总院ChinaBuildingMaterialsAcademy64 谢谢 谢!谢!Thank you!。












