徐亮，管曉東，平勇

（南京凱盛開能環(huán)保能源有限公司，江蘇 南京 210036）

0 引言

危廢也叫危險廢物， 是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法判定的具有危險特性的廢物。 據(jù)統(tǒng)計，我國每年產(chǎn)生的各類工業(yè)固體廢棄物6 億多t，其中工業(yè)危廢3 000 多萬t。 危廢處理迫在眉睫，危廢處置方式主要有焚燒、非焚燒、安全填埋等。 焚燒設備主要有回轉(zhuǎn)窯、流化床、熱解爐等。 水泥窯協(xié)同處置危險廢物是國際公認的處置危險廢物的終極手段，具有節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟的優(yōu)勢，即通過高溫焚燒和熟料礦物化高溫燒結(jié)過程實現(xiàn)危廢毒害特性分解、消除、惰性化、固化等的處置技術(shù)方式。 利用水泥窯協(xié)同處置危廢， 將危廢處置后作原料燒成熟料，再制造出水泥。 既解決了危廢問題，又節(jié)約了水泥廠部分原料， 從而實現(xiàn)危廢處置無害化的環(huán)境效益、 幫助產(chǎn)廢單位完成危廢處置的社會效益和增加水泥企業(yè)收入的經(jīng)濟效益。

1 項目介紹

1.1 工程規(guī)模

冀東水泥某項目水泥窯協(xié)同處置危廢以一條10 000 t/d 的水泥窯生產(chǎn)線為核心，處置危廢334 t/d，年處置量為10×104 t（年按300 d 計算）。 項目包含SMP 系統(tǒng)、固態(tài)輸送系統(tǒng)、廢液輸送系統(tǒng)、應急投料系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、制氮系統(tǒng)、危廢預破碎系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。其中固態(tài)危廢處置40 000 t/a，半固態(tài)危廢處置40 000 t/a，液態(tài)危廢處置20 000 t/a。 文章主要介紹危廢三態(tài)系統(tǒng)，即SMP 系統(tǒng)、固態(tài)輸送系統(tǒng)、廢液輸送系統(tǒng)。

1.2 SMP 系統(tǒng)

經(jīng)過二十幾年的實際運行，目前半固態(tài)危廢處理處置較通用的工藝是SMP 系統(tǒng)。

本項目有兩種上料方式：一種是采用液壓抓斗橋式起重機，采用多瓣抓斗，主要適用危廢坑中的物料。 型號：QZ10t-22 m；起重量：10 t；另外一種是提升機， 主要適用于經(jīng)檢測后符合標準的包裝危廢。 類型： Z 型，功率： 20 kW。

SMP 系統(tǒng)工藝流程：物料→料倉→密封倉→破碎機→混合器→雙螺旋喂料→單缸柱塞泵→管道→噴槍→水泥線分解爐。

SMP 系統(tǒng)包含破碎（S）、混合（M）、泵送（P）等三個環(huán)節(jié)。在SMP 工作中是進行充氮保護，防止可燃氣體發(fā)生爆炸。

（1）破碎環(huán)節(jié)。破碎機采用雙軸回轉(zhuǎn)剪切式，破碎機型號：S300；處理能力：10 t/h；刀片數(shù)量：13 個/單軸；刀片的厚度：62 mm；出料尺寸：90%比例≤62×150；配液壓站功率：200 kW；加熱功率：2×3 kW；在破碎機進口設有液壓閘板的密封倉及輔助進料器。密封倉作用是隔斷氮氣； 輔助進料器輔助進料作用，防止物料起拱架橋、堵塞等情況造成的下料不暢。

（2）混合環(huán)節(jié)。 混合器型號：SID-MIX 10；轉(zhuǎn)速：0~20 rpm （可變）；總?cè)莘e：10 m3；配液壓站功率：75 kW；加熱功率：2×3 kW；如果物料太干時可通過設備的進口增加廢液，調(diào)節(jié)物料的濕度。

（3）泵送環(huán)節(jié)。泵采用單缸柱塞泵，型號：SPP35；處理能力：8~15 m3/h；泵送最高壓力：160 bar；主柱塞液壓缸行程：1 420 mm；配液壓站功率：110 kW；加熱功率：2×3 kW； 在泵進口設置了雙螺旋給料器，型號：SPP35Feeder；螺旋片尺寸：2×Φ0.3 m；動力來源泵液壓站；泵出口的管道外徑：Φ377；厚度：20 mm；材料：Q345。 末端設置噴槍，型號：Lance 350A。 危廢通過專用輸送管路輸送至水泥線分解爐入口， 終端配備了打散噴槍，打散噴槍為多層風道分散設備，利用壓縮空氣將危廢打散成小塊進入窯內(nèi)進行焚燒。

1.3 固態(tài)輸送系統(tǒng)

抓斗橋式起重機將經(jīng)過預破碎系統(tǒng)的或符合粒徑要求的固態(tài)危廢抓到固態(tài)料斗， 經(jīng)過計量設備、輸送設備、進料閥組進入分解爐進行分解。

固態(tài)輸送工藝流程：抓斗進物料→料斗→棒條閥→定量給料鏈板秤→1 號帶式輸送機→2 號帶式輸送機→3 號帶式輸送機→刮板輸送機→氣動閥組→水泥線分解爐。

固態(tài)輸送系統(tǒng)包含上料、計量、輸送、喂料、進料閥組四部分。 在危廢預處理車間到水泥線窯尾之間的設備布置在全封閉的棧橋內(nèi)， 設置除臭系統(tǒng)，保持廊道微負壓。

（1）上料設備。固態(tài)危廢與SMP 上料共用一臺抓斗橋式起重機。

（2）計量設備。 計量設備采用定量給料鏈板秤，共1 套。規(guī)格：800 mm×5 000 mm；輸送量：1.5~15 t/h；功率：5.5 kW。

（3）輸送設備。輸送設備采用DTII(A)型帶式輸送機，共3 套。 帶寬：650 mm；帶速：1 m/s；輸送量：15 t/h。

（4）喂料設備。喂料設備采用刮板輸送機，共1套。 型號：MS80；寬度：800 mm；功率：22 kW。

（5）進料閥組。 進料閥組包含氣動推桿平板閘閥、氣動單門翻板閥、膨脹節(jié)、氣動單門翻板閥、氣動推桿平板閘閥。 閥門及補償器的內(nèi)徑凈尺寸：650×650；介質(zhì)溫度：1 100 ℃。

1.4 廢液輸送系統(tǒng)

廢液輸送系統(tǒng)設置兩套儲罐系統(tǒng)和兩套噸箱輸送系統(tǒng)。 每個儲罐容積25 m3，根據(jù)廢液種類的不同， 一套儲罐系統(tǒng)管道選用碳鋼襯四氟材質(zhì)管道，用來輸送酸類；另一套儲罐系統(tǒng)管道選用316 L 材質(zhì)管道，用來輸送非酸類；兩套噸箱系統(tǒng)選用碳鋼襯四氟管道。

廢液輸送工藝流程： 氣動隔膜泵（卸料）→儲罐→氣動隔膜泵/電動液壓隔膜泵→噴槍→窯頭罩/窯尾分解爐。

噸箱輸送工藝流程：噸箱→動液壓隔膜泵→噴槍→窯頭罩/窯尾分解爐。

（1）卸料設備采用氣動隔膜泵，揚程：0~38 m；流量：0~21（m3/h）；過流部件：聚四氟乙烯。

（2）儲罐輸送設備采用氣動隔膜泵/電動液壓隔膜泵（一用一備）。 氣動隔膜泵， 揚程：0~76 m；流量：0~4.5（m3/h）；過流部件：聚四氟乙烯。 電動液壓隔膜泵，揚程：0~120 m；流量：0~3.2（m3/h）；過流部件：聚四氟乙烯；功率：7.5 kW。

（3）噸箱輸送設備采用電動液壓隔膜泵，揚程：0~120 m；流量：0~3.2（m3/h）；過流部件：聚四氟乙烯；功率：7.5 kW。

2 設計特點

（1）在水泥窯協(xié)同處理處置危廢的三態(tài)中，SMP系統(tǒng)在半固態(tài)處置中發(fā)揮比較大的作用。 在SMP 系統(tǒng)設計中注意點： ①根據(jù)物料選擇合適的破碎機。②破碎后的物料混合成勻質(zhì)化的漿狀物料。 ③在進料、處理過程中要做好密封隔絕、氣體保護和氧氣分離等安全措施。 ④在單缸泵出口設置一閘板閥，便于后期維修護理。

（2）在固態(tài)輸送系統(tǒng)設計中注意點：①進入系統(tǒng)危廢的粒度尺寸大小。 ②進入系統(tǒng)危廢的含水率＜25%，防止危廢粘輸送設備。

（3）在廢液輸送系統(tǒng)設計中注意點：①系統(tǒng)阻力計算準確，選擇合理揚程的泵。②廢液噴槍采用低粘度的，粘度范圍1～30（mps），并配有打散和冷卻風。

3 存在問題

SMP 系統(tǒng)處置危廢初期時， 據(jù)現(xiàn)場工作人員反應，當危廢物料不好時，破碎機會出現(xiàn)纏軸(塑料、鐵皮、布條、塑料等)，清理頻繁。分析原因：由于危廢末端處理能力＞危廢存量，危廢市場收集比較困難，沒有管控物料中的其它廢物，如磚頭、石頭、布條、鋼絲繩等。配伍時SMP 系統(tǒng)不宜處理的物料（布條）可以通過固態(tài)輸送處置。自從業(yè)主找到了纏繞的原因和認識到問題重要性后，破碎機纏軸的情況得到了很大的改善，滿足了最初設計要求，清理工作大大減少，節(jié)約了人力成本。

4 結(jié)語

水泥窯協(xié)同處置危廢就是通過水泥窯系統(tǒng)的高溫堿性等環(huán)境徹底分解有機危廢，危廢中含有的常規(guī)有害元素和重金屬元素在水泥熟料中的固化和遷移， 危廢焚燒后作原料制造出水泥等優(yōu)點，實現(xiàn)了危廢處置的“資源化、減量化、無害化” ，避免了二次污染。 危廢成分復雜、種類繁多，在系統(tǒng)設計、設備選型上各有差異, 水泥窯協(xié)同處置時需先嚴格分析危廢的組份、形狀/水分及燃燒特性，合理的配伍以確定合理的入窯方式和位置。