?根據(jù)巴塞公約的規(guī)定，危險(xiǎn)廢棄物包括有毒性、反應(yīng)性、腐蝕性、易燃易爆性的廢棄物。
70年代初，國個(gè)就著手利用可燃性危險(xiǎn)廢棄物作為替代燃料應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的研究。1974年加拿大的Lawrence水泥廠進(jìn)行了首次試驗(yàn)。隨后美國的密執(zhí)安州的Peerｌｅｓｓ水泥廠、伊利諾斯州的LｏｎｅStar 水泥廠、紐約州的Alpha水泥廠、俄亥俄州的Paulding水泥廠、威斯星州的Rockwell石灰廠，瑞典的StoraVｉｋａ水泥廠，波多黎各的SａｎJuan水泥廠等10多家工廠亦先后進(jìn)行了這方面的試驗(yàn)。美國的試驗(yàn)都是在美國國家環(huán)保署或州環(huán)保局的指導(dǎo)監(jiān)督下進(jìn)行的。大量的試驗(yàn)證明，回轉(zhuǎn)窯利用可燃性危險(xiǎn)廢棄物替代燃料生產(chǎn)水泥的，不僅技術(shù)上是可行的。對(duì)環(huán)境和水泥質(zhì)量亦均無影響，而且節(jié)約了能源，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用，降低了水泥生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三個(gè)效益的統(tǒng)一。美國國家環(huán)保總署對(duì)此給予了充分肯定，認(rèn)為此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟，應(yīng)積極鼓勵(lì)推廣應(yīng)用。
國家建材局、國家環(huán)保和中信公司等聯(lián)合組團(tuán)于1990年10月專程赴美國進(jìn)行考察，代表團(tuán)先后考察了兩家廢料回收公司和5家水泥廠(賓夕法尼亞州的Keystone水泥廠、南卡羅來納州的Giant水泥廠、得克薩斯州的TXC水泥廠、北得克薩斯州的NoethTｅｘａｓ水泥廠、和Bｏｘｃｒｏｗ水泥廠)。
除Bｏｘｃｒｏｗ為新型干法廠外，英雄人物家均為濕法線廠，他們的生產(chǎn)能力都在100萬ｔ/ａ以上。考察期間我們與美國國家環(huán)保總署污管司管員進(jìn)行了座談，還與美國有關(guān)的專家進(jìn)行了兩次技術(shù)討論。從而不僅了解到美國水泥廠利用可燃性危險(xiǎn)廢棄作為替代燃料生產(chǎn)水泥的實(shí)際情況，而且了解到美國對(duì)危險(xiǎn)廢棄物的管理、環(huán)保法規(guī)及應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的有關(guān)要求、監(jiān)督措施等，同時(shí)還了解到美國廢棄回收公司如何從廢棄物排放單位收集廢料，再經(jīng)過運(yùn)輸、貯存、加工處理、運(yùn)至水泥工廠，然后入窯煅燒，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測等全過程的運(yùn)行情況。通過實(shí)地考察進(jìn)一步證實(shí)，水泥回轉(zhuǎn)窯利用可燃性危險(xiǎn)廢棄物作為替代燃料生產(chǎn)在技術(shù)上是完全可行的。
據(jù)美國國家環(huán)保部署有關(guān)官員介紹，美國對(duì)危險(xiǎn)廢棄物處理的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷過三個(gè)過程。歷史上，美國也曾經(jīng)簡單地將工業(yè)廢油、廢溶劑倒置山洞、坑道或加土掩埋，但后來發(fā)現(xiàn)這樣處理可能會(huì)危害周圍環(huán)境，影響人體健康。因此，現(xiàn)在美國已制定了嚴(yán)格的法律，禁止以傳統(tǒng)的方法處理工業(yè)廢棄物。這樣從本世紀(jì)70年代以來，在美國加拿大等國家和地區(qū)，包括歐洲的一些國家如瑞典、荷蘭、原蘇聯(lián)等，出現(xiàn)了兩種新的處理廢棄物的方法。一是：建立焚化工廠，將工業(yè)廢棄物置于高溫爐中焚化掉，并將其產(chǎn)生的能量用于城市供暖或發(fā)電；二是：將廢油、廢溶劑作為燃料代替部分煤或油（一般可替代25%￣75%）應(yīng)用于水泥或輕質(zhì)材料、石灰的生產(chǎn)。后者現(xiàn)已取得十分成熟的經(jīng)驗(yàn)，并已開始大廈規(guī)模推廣應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，1989年，僅美國、加拿大至少已有140家水泥廠、輕質(zhì)材料廠和石灰廠在利用這些工業(yè)廢油、廢溶劑作為燃料，不僅有效地保護(hù)了環(huán)境，節(jié)省了煤、油（節(jié)能的比例從5%到50%），而且產(chǎn)品質(zhì)量完全符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，廢氣排放完全符合美國國家環(huán)保總署對(duì)大氣環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定。
2、??? 水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒可燃性危險(xiǎn)廢棄物的優(yōu)勢
到目前為止，銷毀危險(xiǎn)廢棄物的最有效鼾方法就是焚燒。焚燒的基本原理即是在高溫條件下，使氧化有機(jī)物分解成小分子，最后變成CO2或H2O等無機(jī)物。氧化必須完全，這是焚燒危險(xiǎn)廢棄物的基本要求。為了達(dá)到這一要求，必須防止可能發(fā)生的氧化不完全或合成等反應(yīng)，以避免或控制不完全燃燒產(chǎn)物和有害氣體（如CO、HC、HCｌ、SO2等）造成二次污染。因此對(duì)危險(xiǎn)廢棄物的焚燒，在工藝、設(shè)備和運(yùn)行操作方面都有嚴(yán)格的要求。為達(dá)到上棕要求，建造和運(yùn)行危險(xiǎn)廢棄物的專用焚化爐，基建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用都是相當(dāng)高的。另外，由于焚化爐焚燒溫度較低（一般為850℃￣1200℃）物料停留時(shí)間短（一般為2ｓ），有機(jī)廢棄物難以完全分解，形成不完全燃燒，致使少量有機(jī)廢物排入大氣，焚燒后的爐渣還要深埋或處理，都有可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。通過大量的試驗(yàn)和監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)水泥回轉(zhuǎn)窯在處理危險(xiǎn)廢棄物方面較之建專用焚化爐更具優(yōu)越性：
一是窯內(nèi)溫度高。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體溫度在1350℃￣1650℃，甚至更高，在此高溫下，廢料中主要有機(jī)物的有害成份焚毀率可達(dá)99.999%以上，即使很穩(wěn)定的有機(jī)物也能被完全分解。
二是水泥回轉(zhuǎn)窯熱容量大，工況穩(wěn)定，不僅可以接受大量的廢料，而且可以維持均勻、穩(wěn)定的燃燒氣氛。
三是燃燒氣體在水泥回轉(zhuǎn)窯中高溫下停留時(shí)間長。燃燒氣體在800℃下停留時(shí)間＞8ｓ，高于1100℃下停留時(shí)間＞3ｓ；濕法回轉(zhuǎn)窯中，氣體在1400℃￣1600℃下停留時(shí)間為6ｓ￣10S。燃燒氣體在回轉(zhuǎn)窯中總停留時(shí)間在20S左右，因而焚燒充分，不易產(chǎn)生不完全燃燒。
四是水泥回轉(zhuǎn)窯中為堿性氣氛，一方面對(duì)燃燒產(chǎn)生的酸性氣體，如HCL、杰SO2、CO2等能起到中和作用，使它們變成鹽類固定下來，另一方面也能將廢料中可能存在的重金屬元素固定在氧化固體中，毌需對(duì)含重金屬焚燒灰渣再進(jìn)行處理，因而水泥回轉(zhuǎn)窯起到了尾氣凈化裝置和重金屬高溫固化的雙重作用有。由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，水泥回轉(zhuǎn)窯被認(rèn)為是處理危險(xiǎn)廢棄物得天獨(dú)厚的焚化裝置，而且與建設(shè)專用焚化爐相比，具有建設(shè)投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)效益好、無害化徹底等優(yōu)點(diǎn)。
3、??? 廢棄物利用過程及技術(shù)路線
?美國利用可燃性危險(xiǎn)廢棄物作為替代燃料的整個(gè)過程可分為兩個(gè)部分：第一部分是依靠廢料回收公司，對(duì)可燃性廢棄物進(jìn)行收集、貯存、加工、混配和運(yùn)輸；第二部分是在水泥廠內(nèi)的貯存、攪拌、送料、燃燒與環(huán)境監(jiān)測，整個(gè)過程都有極其嚴(yán)格的管理、分析、檢測措施，以確保運(yùn)行的安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)美國共有廢料處理公司1600多家，其中專為水泥廠提供替代燃料的廢料回收公司有100多家。
目前美國各水泥廠使用的可燃性廢棄物，以液體可燃性廢棄物為多，但從廢料市場、工廠經(jīng)濟(jì)效益及新技術(shù)發(fā)展情況看，正逐步趨向于使用污泥及固廢料。可作為替代燃料的廢料有：
（1）?????? 固體廢料：炭黑、干洗廢料、復(fù)印機(jī)料、活性炭、樹脂、輪胎、木渣等；
（2）?????? 污泥狀廢料：廢油漆、涂料、化裝品油、貯油罐底泥等；
（3）?????? 液體廢料：廢溶劑類（丙酮、丁酮、乙醇、甲醇、二甲苯、汽油類溶劑；氯乙烷、二氯甲烷、四氯乙烯）、廢油及其產(chǎn)品、溶劑蒸餾釜底物、環(huán)氧樹脂、膠粘劑及膠油墨及其它廢燃料等。
廢料回收公司的廢料先進(jìn)行分析，測定其熱值、氯含量、水分、灰分、重金屬含量等，然后分類存放，根據(jù)水泥廠的要求并按廢料成份進(jìn)行混配后裝車往水泥廠貯庫。
水泥廠利用可燃性廢棄物作為再生能源，通常采用以下5種技術(shù)路線：
（1）?????? 將混配好的廢油、廢溶劑等液態(tài)燃料，用泵從窯頭直接噴入窯內(nèi)燃燒；
（2）?????? 將混配好的干粉狀廢燃燒，用壓縮空氣從窯頭直接噴入窯內(nèi)燃燒（若為塊狀廢料可與煤混合粉磨，也可分別粉磨）；
（3）?????? 將混配好的漿狀燃料（含固體成份約25%）經(jīng)過研磨后，用特殊泵送系統(tǒng)，從窯頭直接噴入窯內(nèi)燃燒；
（4）?????? 將混配好的污泥狀廢燃料（約5加侖鐵皮桶裝）從窯尾投入窯內(nèi)燃燒；
（5）?????? 將濕法狀廢燃燒，經(jīng)過專用烘干工藝和設(shè)備（美國現(xiàn)有3種主要工藝和設(shè)備）處理，分離出可燃?xì)怏w和固體，然后將可燃?xì)怏w（或冷凝分離出可燃液體）直接噴入窯內(nèi)，若分離出固體為可燃性廢料，則按第二種技術(shù)路線進(jìn)行處理。
美國在10多家水泥廠的試驗(yàn)中，對(duì)尾所進(jìn)行了詳細(xì)監(jiān)測，測定結(jié)果如下：主要有機(jī)有害成份的焚毀率都能達(dá)到99.99%以上，顆粒物、HCI、Nｏｘ、不完全燃燒產(chǎn)物等排放量與不用替代燃料沒有時(shí)多大區(qū)別，都能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，由于重屬的沸點(diǎn)都相對(duì)較高，大部份重金屬都留在水泥產(chǎn)品中和粉塵中，只有少數(shù)沸點(diǎn)低的Pｂ、Zｎ的鹵化物（沸點(diǎn)低于1000℃）被蒸發(fā)從煙道中排出。美國提供的測量結(jié)果顯示，在入窯的重金屬含量中，有41%固化在水泥產(chǎn)品中，46%進(jìn)入收塵中，9%在廢水中，只有不到5%從煙道氣中排出，因此，在廢氣中排出的重金屬遠(yuǎn)低于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)允許的最高值。
4、??? 我國在利用廢棄物方面的情況
以上簡要介紹了1990年赴美考察水泥回轉(zhuǎn)窯利用可燃性廢料作為燃料生產(chǎn)水泥的一些情況。由于對(duì)他們的做法不能完全照抄照搬。我們也必須在環(huán)保部門的指導(dǎo)和監(jiān)督下，通過試驗(yàn)并逐步建立起一套嚴(yán)格的運(yùn)行機(jī)制和管理模式，以推動(dòng)可燃性工業(yè)廢料在水泥工業(yè)中的應(yīng)用。令人可喜的是目前國內(nèi)已有一些水泥廠家開始重視這一方面的工作，且試驗(yàn)工作已取得了階段性的成果。
上海建材集團(tuán)總公司所屬萬安企業(yè)總公司（原金山水泥廠）利用上海靈葆制藥有限公司生產(chǎn)氟洛產(chǎn)品過程是產(chǎn)生的氟洛氛廢液（含氟異丙醇，按照危險(xiǎn)廢棄物的定義，它是一種有害廢物），進(jìn)行了替代部份燃料生產(chǎn)水泥的試驗(yàn)。萬安企業(yè)總公司采用的技術(shù)路線是：液體廢料貯存在專用貯存內(nèi)，然后用泵從窯頭將其直接送入窯內(nèi)燃燒；將其它固體廢料與煤一起入煤磨，與煤粉混用；將半固體的廢料裝入小編織袋，每袋5ｋｇ，用本廠自己開發(fā)的“窯炮”從窯頭打入燒成帶焚燒，目前已經(jīng)做到節(jié)能25%。上海市環(huán)境監(jiān)測中心對(duì)試燒過程中排放的廢氣進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測，測試結(jié)果表明，廢氣中的有害成份含量均低于上海市的排放標(biāo)準(zhǔn)，不存在對(duì)大氣污染的問題，經(jīng)過中國建材研究院中心測定，試燒的水泥產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)均在國家標(biāo)準(zhǔn)控制范圍內(nèi)，說明摻燒一定比例的氟洛氛廢液，對(duì)水泥產(chǎn)品質(zhì)量無影響，對(duì)環(huán)境大氣亦無污染。
?北京建材集團(tuán)公司所屬北京水泥廠，利用樹脂渣、廢渣、有機(jī)廢溶液、油墨渣等4種比較有代表性的工業(yè)有機(jī)廢棄物在本廠2000ｔ/ｄ熟料新型干法窯上進(jìn)行了焚燒試驗(yàn)，北京市環(huán)境監(jiān)測中心對(duì)試驗(yàn)過程進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測。測定結(jié)果表明，排放的廢氣中有機(jī)廢物和重金屬的濃度和排放量，均未達(dá)到北京市允許的最高排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水泥產(chǎn)品質(zhì)量亦無影響。
上述兩廠所進(jìn)行的試驗(yàn)工作是非常有意義的，首開了我國利用有機(jī)廢棄物作為水泥生產(chǎn)技術(shù)上可行的，具有節(jié)能、利廢，提高經(jīng)濟(jì)效益的雙重作用有，又是為減輕社會(huì)的環(huán)境負(fù)荷作出了貢獻(xiàn)。當(dāng)然所進(jìn)行的工作還是初步的，有待進(jìn)一步深入和完善。
根據(jù)我國的國情，筆者認(rèn)為，此項(xiàng)試驗(yàn)工作首先應(yīng)從大中城市開始，有組織，按計(jì)劃地進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)要取得當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的支持和配合，并在環(huán)保部門的指導(dǎo)和監(jiān)督下開展試驗(yàn)工作，開展這一工作首先要摸清當(dāng)?shù)毓I(yè)廢料的來源，種類。數(shù)量、成份、熱值等各項(xiàng)指標(biāo)，進(jìn)行專項(xiàng)控制，嚴(yán)格管理，制定相關(guān)的政策，理順廢料排放單位，環(huán)保監(jiān)測部門和廢料利用單位的關(guān)系和明確各自的職責(zé)，調(diào)動(dòng)各方面的積極性。同時(shí)要制定廢料的收集、運(yùn)輸、加工、貯存、使用的規(guī)則和措施，將其納入法制的軌道，嚴(yán)格管理和監(jiān)督，做好全過程的案例防范工作。以點(diǎn)帶面，逐步推開。
目前，各地方、各部門都在編制“十五”規(guī)劃，應(yīng)將水泥工業(yè)利用廢料和課題作為一件大事納入規(guī)劃，并組織實(shí)施，使水泥工業(yè)盡快成為綠色產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)以展戰(zhàn)略。
【作者:謝澤 】