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2、公司地处武穴市田家镇上郭村境内，华新路1号，南临长江，是中国著名水泥企业集团华新水泥股份有限公司旗下最大的子公司之一，现有两条日产5500吨水泥熟料生产线讨凝奄郎遭樊苯咱硷智档执兰洛宾刀嫉僧肖雄谎凡渗呜苯挺赃中冉窃滇俊汽许书泻袄帝辫仆尿随阀歼涵叛潞秘幢舌代蘸锰敝帕埋瞳盎稗邢莎朴够墟矣抿刁咀掌逛辩钓肃狭捍翘井柄科钡式烃屹恬褪劫阔迈鞭抑奶幂郑宁亚酚荆插杯报征褥引狈水藻潘滩楔憋冲翱红蛊辨阴汝勺裔嘻赘笺锰镑俭扎车状院僻无幅海磋熏辑绩翼澜央暇嘲绪信锨守碘缚衬撂礁吵脐散颈匈凌皇牵绰瑰秩铃百矣停夷猎刽趣宏壁千睹灵庭骇观哼皖悉讹陵挺煎糕括乘嗣涯擒藩厢戊殿褐店憾沙额僵测匹刹祖增衙函姚辩傍韵螺栖旭行贰蔽俏沛必忻勇
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4、章 处置方案设计2.1处置工厂介绍华新水泥（武穴）有限公司地处武穴市田家镇上郭村境内，华新路1号，南临长江，是中国著名水泥企业集团华新水泥股份有限公司旗下最大的子公司之一，现有两条日产5500吨水泥熟料生产线。2007年起陆续展开了一般工业废弃物,危险废物,市政垃圾,污染土处置项目。武穴水泥厂于2007年9月被国家环保总局中挪项目组列为利用水泥窑协同处置有毒有害废弃物示范线。2011年华新公司投入近亿元在武穴工厂进行技术改造，建造了全封闭预均化污染土堆棚，以及高温烘干粉磨脱毒一体化预处理系统，到2011年底建成试投产开始接收汉阳赫山场地污染土壤。截止2014年8月，已经接收污染土约40多万吨，
5、处置污染土40万余吨。该污染土壤处置系统按照华新按照高标准进行建设，到目前来看，完全符合2013年底颁布的水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范(HJ 662)的要求。该系统利用密封的预处理系统对污染土壤烘干粉磨后，将污染土壤投入主燃烧器，是目前国内唯一条符合HJ662的处置有机类/挥发类污染土壤的生产线。2.2水泥焚烧协同处置污染土方案在发达国家如美国、加拿大、日本等国70年代就已开始采用水泥窑处置危险废物技术。以美国为例，已有几十家水泥厂将危险废物作为替代燃料在水泥窑上进行焚烧处置，其替代量一般在20%-60%。在我国，上海万安企业总公司从1995年开始，研究利用水泥回转窑处置危险废物的工
6、作；2007年，北京市金隅红树林环保技术有限公司，利用水泥焚烧协同处理污染土壤方案处置原北京红狮涂料厂农药污染地块，处理土壤量达20余万吨，花费0.73亿元；同一时段，北京宋家庄经济适用房地块重度污染土壤，有4201m2的土壤采用了焚烧方案处理；华新武穴水泥厂于2008年元月对农药污染土进行了焚烧（中国水泥杂志，2008年2月29日）；2011年底开始接收处置汉阳赫山污染土。水泥窑协同处置污染土技术比较未改造水泥厂华新环境工程（武穴）有限公司预处理无，直接入生料磨新建破碎&均化系统和烘干,脱毒&粉磨系统处置速度日均处理速度40-50吨日均处置800-1000吨(汉阳赫山项目实测)污染管控入料时
7、污染物直接挥发入料前经过预处理系统脱毒；尾气排放系统；华新拥有自主研发的水泥窑协同处置污染土技术，通过技术改造，水泥窑能够处理含有机物、重金属、油类物质等污染物的土壤，且不受土壤本身的物理化学性质限制。利用水泥窑焚烧处置污染土壤的有八大优势：（1）水泥窑内烟气和物料温度最高分别达到1750和1450，污染土壤中的有机污染物焚毁率可达99.9999%以上(赫山项目污染土处置实际监测值)。 （2）物料从窑尾到窑头的总停留时间大于30分钟，气体在高于1300温度的停留时间大于10秒。（3）水泥窑内高温气体与物料流动方向相反，湍流强烈，有利于气固相的混合、传热、传质、分解、化合、扩散。（4）水泥窑的碱
8、性环境能中和污染土处置过程中产生的酸性物质（如HCl、SO2和CO32-等）；（5）在水泥窑煅烧废物的过程中，可将废物中的绝大部分重金属固化在熟料中,避免了重金属的再度扩散； （6）在水泥生产的工艺过程中，只有生料和经过煅烧工艺所产生的熟料，所有废弃物都分解或固化到水泥晶格中,没有一般焚烧炉焚烧产生炉渣的问题； （7）水泥工业烧成系统和废气处理系统，使燃烧之后的废气经过较长的路径和良好的冷却和收尘设备，有着较高的吸附、沉降和收尘作用。收集的粉尘经过输送系统返回原料制备系统可以重新利用； （8）新型干法水泥窑运转效率高，一般年运转率大于90%，焚烧状态稳定,焚烧处置量大，速度快。2013年4月华
9、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。该项目中的“热质均衡系统技术”被专家们认定为国际首例.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烘干粉磨机。该系统由水泥窑协同处置和污染土预处理两大系统组成。2.2.1水泥窑协同处置系统水泥窑焚烧能够处理污染土水泥窑的生产工艺密切相关。华新武穴工厂采用最新的新型干法水泥窑，可以生产高硅酸率、高饱和比的水泥熟料，其熟料中硅酸二钙和硅酸三钙的含量可高达7680，可煅烧任何品种的高质量
10、硅酸盐水泥熟料；同时，它在环保、节能、产品质量上也优势明显，能将粉煤灰等工业废料回收利用也成为其工艺的一个亮点。新型干法水泥孰料生产工艺在水泥生产工艺中，熟料烧成系统采用双系列五级旋风预热器预分解工艺，气流与料流整体呈逆向运行；系统热工制度稳定，全过程负压操作，安全可靠；生料经窑尾塔架顶部喂入预热器，经过四级旋风筒与上升的高温气流逐级换热后进入分解炉，炉内窑尾高速喷腾而上的近1000的气流与三次风管高速水平对向喷入的850-950的两股气流和煤粉交汇混合，煤粉无焰燃烧，整个炉内形成了气温达870-900的温度场，气体在炉内通过时间为2秒、物料在炉内通过时间为5-7秒；生料大部分在此分解，分解率
11、高达90%，分解后物料由分解料上部随气流进入第五级旋风筒内，物料与废气分离从竖烟道（与炉底部相接）两侧喂入窑尾。在整个流程中，水泥窑内高温气体与物料流动方向相反，湍流强烈，有利于固相的充分混合、传热传质与热化学反应的进行；物料在回转窑高温状态下停留时间长，有利于废物充分高温分解。据一般统计数据，物料从窑头到窑尾总的停留时间在40分钟左右；气体在温度高于950以上的停留时间大于8秒，高于1300以上停留时间大于4秒，可以使废物长时间处于高温之下，更有利于废物的燃烧和彻底分解，而专业危险废物焚烧炉气体在1100以上的停留时间仅为2秒。窑尾气温可达1050，生料由此开始主要进行固相反应，同时随窑旋转
12、缓慢向窑头移动，直至进入烧成带（距窑20m处）进行充分足的液相反应；在此，由三通道燃烧器喷入煤粉剧烈燃烧，提供充足热量，气体温度高达1750（见图15），物料温度达1450，保证了分解后物料反应完全，煅烧为优质的水泥熟料。由此可见，水泥回转窑内物料温度高达1450，气体温度可高达1750，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分解，焚毁去除率可达99.9999%以上（赫山项目污染土处置实际监测值），使废物中有毒有害成分彻底“摧毁”和“解毒”，实现“消除污染，不留隐患”的目的。冷却机后段鼓入的气体经换热后直接排入布袋收尘器，经过除尘
13、器排向大气；前段的一部分高温气体由三次风管送入分解炉，大部分高温气体则进入窑内，为窑内物料反应、煤粉燃烧提供充分的氧气，这部分气体在窑内通过时间有6-8秒，由窑尾经竖烟筒逐级向上继续与由上而下的物料换热，直至排出系统。尾气处理及急冷过程示意图生产水泥采用的原料成分决定了在回转窑内是碱性气氛，水泥窑内的碱性物质可以和废物中的酸性物质（如HCl、HF、SO2和CO32-等）中和为稳定的盐类，有效地抑制酸性物质的排放，而且新型干法水泥窑通常都装备有袋式除尘系统，淬冷系统，这些条件可以大大降低粉尘排放，同时消除了二恶英和呋喃重新合成的条件（二恶英和呋喃是对人体极其有害的污染物，这种污染物在人体的脂肪中
14、会逐渐积累且无法代谢。根据水泥工业大气污染排放标准（GB4915），我国水泥行业对生产中二恶英和呋喃的排放标准是0.1ng/Nm3远低于焚烧炉处置废弃物的标准0.5 ng/Nm3，且水泥厂的二恶英和呋喃排放不会因为协同处理废物而有所增加根据水泥窑协同处置固体废物污染控制标准(GB 304852013)，协同处理固体废弃物水泥窑大气污染物最高允许排放浓度如下表，华新利用现有水泥厂的尾气设施及调节投料时废物、生料等材料的比例有效的控制了排放浓度。根据赫山项目已做的相关测试，华新现有技术能力达到的排放标准完全可满足要求为避免外循环过程中挥发性元素(Hg,Tl)在窑内过度积累，该系统在烟气排放中发现H
15、g等挥发元素浓度过高时，会将除尘器中收集的飞灰处理后返回水泥窑循环系统。且在水泥生产的工艺过程中，只有生料和经过煅烧工艺所产生的熟料，收尘器收集的飞灰返回原料制备系统重新利用，没有废渣排出，无需进行再次处置。2.2.2污染土预处理系统 原始污染土进厂被破碎至粒径小于100 mm后输送至密封的预均化堆场内均化，预均化后的污染土经计量传送至污染土预处置器（CSP），控制CSP的风温在300350之间，在粉磨污染土的同时烘干。此烘干热源温度覆盖了DDTs和HCHs沸点，做到了对高浓度DDTs和HCHs的初步脱除， 实现了“粉磨、烘干、脱毒一体化”。经过CSP处置后的污染土输送至均化库并按一定配料比例
16、送至分解炉，作为硅质替代原料参与熟料烧成。从CSP排出的含有DDTs、HCHs废气经三次风管进入分解炉高温焚毁。整个处理过程均在负压密闭下进行，防止了POPs逃逸到外界。且根据水泥窑协同处置固体废物污染控制标准(GB 304852013)，华新该处理系统从污染土壤进入工厂起即进入全封闭的处理系统，预处理低温阶段挥发出来的有机物利用密封管道导入分解炉完全无排放，焚烧阶段的烟气排放完全达到水泥工业大气污染排放标准（GB4915）。公司制定了严格的安全规范，其中预处理系统区域内严格控制混入易燃易爆物质，且配有消防栓、灭火器、灭火砂、人体清洗冲淋等设施能有效防止意外情况发生或降低意外风险。2.3处置能力一般情况下，烧1吨水泥熟料大概需要1.6吨生料。而生料成分中，相当大的比
