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1、水泥行业 POP 的产生和排放第二版世界可持续发展商会水泥可持续发展计划2006 年 1 月 23 日SINTEF目录目录2缩略词5术语表10经营综合报告111绪论131.1水泥可持续发展计划131.2什么是 PCDD/F？141.2.1二恶英的属性151.3本报告的基本假定162水泥生产工艺172.1主要工艺172.1.1采矿182.1.2原材料配制192.1.3燃料配制192.1.4水泥熟料烧制192.1.5水泥研磨202.1.6矿物添加剂配制202.1.7水泥配送212.2水泥生产材料的工艺特性212.2.1主要水泥熟料阶段212.2.2原料混合物的成分222.2.3燃料232.2.4水
2、泥的成分232.3四种主要工艺路线242.4水泥生产的工艺技术特点242.4.1干法工艺252.4.2半干法工艺262.4.3半湿法工艺282.4.4湿法工艺292.4.5竖窑302.4.6运行特性 摘要312.5水泥窑废气312.6熟料冷却器342.7燃料配制352.8矿物添加剂配制362.9水泥生产的环境影响372.9.1粉尘372.9.2气态大气污染排放物392.9.3正常排放水平442.9.4其他污染排放物452.9.5循环成分462.9.6出口气体的内部“清洗”462.9.7资源消耗472.10水泥生产工艺的特点 摘要472.11发展中国家的水泥生产493水泥生产中的代用燃料和原材料
3、利用493.1燃烧原理503.2AFR 在水泥行业中的应用513.3有毒废物的联合处理523.3.1有毒废燃料中各成分的去向523.3.2有机成分523.3.31970 年代的燃烧试验结果533.3.41980 年代的燃烧试验结果533.3.51990年代的燃烧试验结果543.3.6最近燃烧试验的结果543.3.7以 PCB 为主的燃烧试验的结果543.3.8燃烧试验 摘要554规章制度554.1欧盟 PCDD/F 排放立法的背景554.1.1水泥窑的 PCDD/F 排放限值574.1.2抽样检查与分析584.1.3检测/量化极限和干扰因素634.1.4HCB 和 PCB634.2美国 PCD
4、D/F 排放标准634.3发展中国家的规章制度645PCDD/F 的形成645.1燃烧过程中 PCDD/F 形成机制的普遍原理655.2在水泥窑中的形成机制675.2.1操作变量和 APCD 温度的影响685.2.2燃烧条件的影响685.2.3总烃的影响695.2.4氯的影响695.2.5废燃料成分的影响705.2.6加入代用燃料和二次原料的影响705.2.7代用燃料加入到预热器/预煅烧炉时的影响715.2.8催化剂的影响735.2.9催化剂的影响745.2.10加入碳成分的影响746水泥生产的 POP 排放746.1实际测量确定的 PCDD/F 和 PCB 水平756.1.1澳大利亚756.
5、1.2比利时756.1.3加拿大756.1.4丹麦766.1.5欧洲776.1.6德国786.1.7日本826.1.8波兰826.1.9西班牙826.1.10泰国846.1.11英国866.1.12美国876.2水泥公司的 PCDD/F 数据936.2.1Cemex 水泥公司936.2.2Cimpor 水泥公司956.2.3Holcim水泥公司966.2.4Heidelberg水泥公司996.2.5Lafarge(拉法基) 水泥公司1026.2.6RMC水泥公司1036.2.7Siam水泥公司1046.2.8Taiheiyo水泥公司1056.2.9Uniland水泥公司1056.3估算确定的
6、PCDD/F 排放水平1066.3.1欧洲1066.3.2香港1066.3.3克拉斯诺亚尔斯克，俄罗斯1076.3.4意大利伦巴底地区1076.3.5新独立王国（NIS）国家和波罗的海诸国1076.3.6台湾1086.3.7英国 1995 年统计数据1086.3.8联合国环境规划暑（UNEP） 的 PCDD/F 统计数据1086.3.9UNEP 标准化系列1106.4固体材料的 PCDD/F 排放水平1126.4.1水泥窑粉尘中的 PCDD/F1126.4.2水泥熟料和水泥中的 PCDD/F1156.4.3水泥窑炉料中的 PCDD/F1167研究结果的总结和讨论1177.1通过排放物释放的 P
7、OP1177.2采用排放系数估算释放值1207.3通过固体材料释放的 POP1218PCDD/F 排放物的最小化和控制措施1238.1主要控制措施1238.2最佳可用方法和最佳环境惯例1238.3紧急措施 摘要1259总结12510参考文献126缩略词AFR代用燃料和原材料APCD空气污染控制设备ATSDR有毒物质和疾病登记机构AWFCO自动废物进料分离BAT最佳可用方法BEP最佳环境实践BHF袋滤捕尘室过滤器BIF锅炉和工业用电炉Btu英国热量单位oC摄氏度CAA空气洁净法令CEMBUREAU欧洲水泥协会CEMS连续排放监测系统CEN欧洲标准化组织CFR联邦法规汇编CKD水泥窑粉尘Cl2氯分
8、子CSI水泥可持续发展计划DL检测极限CO一氧化碳CO2二氧化碳DE破坏效率Dioxins二恶英和呋喃的英文缩略词（亦见 PCDD/F）DRE破坏和排除效率Dscm干标准立方米EC欧洲委员会EF排放系数e.g.例如EPA环保署EPER欧洲污染物排放注册机构ESP静电除尘器EU欧盟FF织物过滤器g克GC-ECD采用电子俘获检测器的气体色层分析法GC-MS采用质谱分析的气体色层分析法HAPs有毒空气污染物HCB六氯苯HCL氯化氢HF氢氟酸i.e.即IPPC综合污染防范与控制I-TEF国际毒性当量系数I-TEQ国际毒性当量IUPAC国际理论和应用化学联合会J焦耳K（度）开尔文kcal千卡（1 千卡
9、= 4.19 千焦）kg千克（1 千克 = 1000 克）kJ千焦（1 千焦 = 0.24 千卡）kPa千帕（= 一千帕斯卡）L升lb磅LCA生命周期分析LOD检测极限LOI点火失效LOQ量化极限m3立方米（一般指未对温度、压力和湿度进行标准化的作业条件下得到的体积单位）MACT最大可实现控制技术MJ兆焦（1 兆焦 = 1000 千焦）mg/kg毫克/千克MS质谱分析法mol摩尔（物质单位）Na钠NA不适用NAAQS国家环境空气质量标准NATO北大西洋公约组织ND未确定/无数据（即：目前尚无可用测量数据）NESHAP国家有毒空气污染物排放标准ng毫微克（1 毫微克 = 10-9 克）Nm3标准
10、立方米（101.3kPa，273K）NH3氨NOx氮氧化物（一氧化氮 + 二氧化氮）NR未报告N-TEQ北欧计划所采用的毒性当量（一般用于斯堪的纳维亚国家）OECD经济合作与发展组织O2氧气PAH多环芳烃PCA硅酸盐水泥协会（美国）PCB多氯化联二苯PCDDs二恶英PCDFs聚氯化双苯唑呋喃PCDD/Fs本文中用以指 PCDD 和 PCDF 的非正式用语PIC不完全燃烧产物pg皮克（1 皮克 = 10-12 克）PM颗粒物质POHC主要有毒有机成分POM多环有机物POP持久性有机污染物ppb十亿分单位ppm百万分单位ppmv百万分单位（体积）ppq1015 单位ppt亿万分单位ppt/v亿万分
11、单位（体积比）ppm百万分比QA/QC质量保证/质量管理QL量化限值RACT合理可用控制技术RCRA资源保护与回收法案RDF衍生废料燃料RT停留时间sec秒SINTEF挪威工业和科学研究基金会SNCR选择性非催化还原SiO2二氧化硅SCR选择性催化还原SO2二氧化硫SO3三氧化硫SOX硫氧化物SQL样品量化限值SRE系统排除效率t吨（公制）TCDD2,3,7,8-四氯二苯并二恶英的英文缩略词TCDF2,3,7,8-四氯二苯并呋喃的英文缩略词TEF毒性当量系数TEQ毒性当量（I-TEQ、N-TEQ 或 WHO-TEQ）TEQ/yr每年的毒性当量THC总烃TOC总有机碳tpa吨每年TRI有毒物质排
12、放统计TSCA有毒物质管理法UNDP联合国开发计划暑UK英国UNEP联合国环境规划暑UNIDO联合国工业开发组织US美利坚合众国US EPA美国环保署VDZ德国水泥厂联合会 VOC不稳定有机化合物VSK竖窑WBCSD世界可持续发展商会WHO世界卫生组织y年%v/v体积百分比g/m3微克每立方米g微克术语表AFR代用燃料和原材料，通常为其他行业所产出的废物或副产品，用于代替传统矿物燃料和传统原材料。黏性的水泥等材料的黏结特性，即在水中表现出活性；与水泥相适应。联合处理以能量和资源回收为目的的代用燃料和原材料应用。二恶英本文所用缩略术语聚氯联苯二恶英和聚氯联苯并呋喃 PCDD/F 的合称。DRE/
13、DE破坏和排除效率/破坏效率。有机化合物在水泥窑燃烧环境中的破坏效率。水泥窑入口/出口水泥生料进入水泥窑系统和水泥熟料离开水泥窑系统的进口和出口。火山灰火山灰是本身没有粘性但含有活性硅（和铝），进而能与石灰和水反应形成粘性混合物的物质。天然火山灰的主要成分是细粒微红色火山土。人造火山灰由飞灰和水淬炉渣组成。火山灰水泥火山灰水泥是采用硅酸盐水泥和天然或人造火山灰物质制成的混合物。天然火山灰是火山爆发区的主要物质，但含有硅藻土。人造火山灰含有飞灰、煅烧粘土和页岩成分。硅质灰岩含二氧化硅（SiO2）的石灰石。经营综合报告斯德哥尔摩公约要求各成员采取措施降低或消除国际生产和应用、非计划生产和堆放场所和废物的永久性有机污染物（POP）释放量。计划生产的和斯
