專利名稱：利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處理危險廢物的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處理危險廢物的方法。
背景技術：
所謂危險廢物，是指根據(jù)國家同一規(guī)定的法規(guī)，鑒別認定的具有毒性、易燃性、易爆性、腐蝕性、化學反應進行性等性質(zhì)的，對人體健康和環(huán)境能造成危險的廢物。
危險廢物的合理處理，對保護環(huán)境、防止污染和造福人類具有極其重要的意義。在我國，目前對危險廢物的主要處理方法有1.作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)燒制磚瓦等的燃料。
2.送入焚燒爐焚燒處理，這些焚燒爐大多是小型的，而且存在技術落后、管理不嚴以及收費高等現(xiàn)象。
3.在海灘、荒野等處就地焚燒或填埋。
上述的各種處理方式不僅不能做到“減量化、資源化、無害化”的危險廢物處理要求，而且往往會對環(huán)境造成二次污染。
國外工業(yè)化國家從七十年代開始采用水泥回轉(zhuǎn)窯來處理工業(yè)危險廢物。利用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒處理危險廢物具有下列優(yōu)點1)窯內(nèi)焚燒溫度高，燒成帶的最高溫度可達1600-1700℃，從而保證廢物焚毀率達到99.99％以上；2)物料在窯內(nèi)停留時間長，有充分的焚燒時間；3)窯內(nèi)紊亂程度高，供氧充分，因而絕大多數(shù)危險廢物在窯內(nèi)能被徹底降解；4)焚燒所產(chǎn)生的灰燼將隨水泥產(chǎn)品一起排出，能做到污染零排放；以及5)在焚燒過程中，廢物所含的熱值將被充分利用，可替代部分燃煤，節(jié)約能源。
能利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理的危險廢物來源于化工、制藥、汽車、機械等各行各業(yè)，按物理形態(tài)可分成液態(tài)、固態(tài)和半固態(tài)。液態(tài)廢物包括有機溶液、非鹵代溶劑等；固態(tài)廢物包括污泥、染料、玻璃、陶瓷等；半固態(tài)廢物包括廢礦物油、樹脂或纖維粘膠物等。對不同形態(tài)的危險廢物有不同的處理方法。
在輸送時，液態(tài)廢物可以用泵來輸送，固態(tài)廢物可以用傳統(tǒng)的固體物料輸送機械(如提升機、輸送帶、噴料管等)來輸送。而半固態(tài)廢物則不能用以上辦法來輸送。由于對半固態(tài)廢物缺乏專門的輸送設備，因而不能在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)對此類廢物進行有效的處理。
另外，以前利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處理危險廢物的工藝和設備往往較為復雜，并且沒有很好地利用原來的水泥生產(chǎn)線上的設備。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上缺點，本發(fā)明的目的在于，分別針對固態(tài)、液態(tài)和半固態(tài)的危險廢物，提出利用水泥回轉(zhuǎn)窯來進行處理的簡單、合理的方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面在于，提供一種利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處理固態(tài)危險廢物的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟a)將熱值較高的固態(tài)危險廢物送至廢物倉；b)用可定量的喂料裝置將廢料取出并與燃煤混合；c)用高壓風將混合物料送入磨機進行粉磨，磨細后的物料隨氣流進入料倉進行氣—固分離；d)物料經(jīng)第一傳送裝置進入計量倉進行計量；以及e)使物料經(jīng)輸送裝置、第二傳送裝置與由高壓風機送來的高壓風混合，最后經(jīng)噴料管從窯頭噴入水泥回轉(zhuǎn)窯進行焚燒。
較佳的是，所述第一和第二傳送裝置是鎖風分格輪。
借助本發(fā)明的方法，能以安全、簡單、合理的工藝流程將液態(tài)、固態(tài)和半固態(tài)的危險廢物送入水泥回轉(zhuǎn)窯進行處理。可以使各種危險廢物徹底降解，并且焚燒所產(chǎn)生的灰燼將隨水泥產(chǎn)品一起排出，能做到污染零排放。另外，廢物所含的熱值可被充分利用，從而起到節(jié)約能源的作用。
因此，采用本發(fā)明的方法，利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處理危險廢物，基本上能達到“減量化、資源化、無害化”的危險廢物處理要求。


本發(fā)明的目的、優(yōu)點和特征將通過以下結(jié)合附圖描述的較佳實施例而變得更加清楚。附圖中圖1是液態(tài)危險廢物處理工藝流程的示意圖；圖2是固態(tài)危險廢物處理工藝流程的一個實施例的示意圖；圖3是固態(tài)危險廢物處理工藝流程的另一個實施例的示意圖；以及圖4是一特別適于處理半固態(tài)危險廢物的輸送裝置的示意圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合圖1來描述液態(tài)危險廢物的處理工藝流程。一般來說，液態(tài)的危險廢物可在水泥窯內(nèi)替代燃料燃燒。
如圖1所示，利用安全槽車1將液態(tài)危險廢物運至適當?shù)攸c，卸入過濾槽2。用離心泵3將廢液送入裝有攪拌裝置的調(diào)配槽4，對不同品種的廢液進行調(diào)配。
上述的調(diào)配步驟對液態(tài)的、固態(tài)的和半固態(tài)的廢物都是必須的。這是因為水泥窯處理危險廢物是在水泥生產(chǎn)過程中進行的，因而進水泥窯處理的廢物是有選擇性的，并不是所有廢物都能在水泥窯中進行處理。能進水泥窯處理的廢物必須滿足下列要求1)不能影響水泥窯的正常生產(chǎn)；2)不能影響水泥產(chǎn)品的質(zhì)量；3)不能對生產(chǎn)設備造成損壞；4)在處理過程中不能對操作工人健康造成危害及影響廠區(qū)環(huán)境。
在目前條件下，經(jīng)試驗，申請人對進廠的廢料(包括液態(tài)、固態(tài)和半固態(tài))提出了如下要求1)無放射性；2)無強腐蝕性；3)重金屬含量＜3000ppm；4)水分＜20％；5)含氯量＜3％；6)作為燃料的熱值≥4000千卡/千克。以上條件中的后三點可根據(jù)廢物量的多少和物理形態(tài)的不同而作適當調(diào)整。當具備更好的調(diào)配和預處理設施后，可根據(jù)廢物來源情況對這三項指標作修正。
在調(diào)配之后，用離心泵5將調(diào)配好的廢液送入貯槽6貯存。至一定量后，用容積泵7將廢液加壓，經(jīng)霧化噴管8霧化后，從窯頭送入水泥回轉(zhuǎn)窯9焚燒。雖然圖中沒有表示，但在該實施例中，噴管8安裝在原水泥生產(chǎn)線的噴煤管內(nèi)。廢液噴管噴液和噴煤管噴煤可以同時進行。
采用上述工藝流程，以一種含氟異丙醇廢液進行試驗，結(jié)果如下

從上表中可以看到，利用水泥回轉(zhuǎn)窯對含氟異丙醇廢液進行處理，不但對水泥生產(chǎn)毫無影響，而且可以減少燃料用量。另外，據(jù)檢測，在摻燒含氟異丙醇廢液后，水泥回轉(zhuǎn)窯的有害氣體(如∑F、Cl2、H2S、NO2和HCl)排放量不升反降，根本不存在對大氣的二次污染問題。再者，摻燒含氟異丙醇廢液對水泥質(zhì)量也沒有任何影響，相反能使其28天抗壓強度提高5-6Mpa。
下面將結(jié)合圖2來描述固態(tài)危險廢物處理工藝流程的一個實施例。在該實施例中，將固態(tài)危險廢物(如廢氟化鈣、廢含油硅藻土)作為原料供給到水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行處理，這些廢物的熱值較低，很難或根本不能作為燃料燃燒。
如圖2所示，卡車11將固態(tài)危險廢物送至適當?shù)攸c，經(jīng)皮帶運輸機12送入生料磨機13。固態(tài)廢物在磨機內(nèi)與生料(主要成分為石灰石、鐵粉等)混合，在進磨熱風(t＝380℃)與磨機的共同作用下，將物料烘干和磨細。隨后，選粉機14利用選粉原理，將粒度達到要求的合格細粉選出。接著，利用旋風分離器15進行氣—固分離。分離出來的物料由空氣輸送斜槽16和斗式提升機17送入均化庫18進行物料均化。均化后的物料通過由斜槽和提升機組成的輸送系統(tǒng)進入由四個旋風預熱器19組成的預熱系統(tǒng)進行預熱，最后從窯尾進入水泥回轉(zhuǎn)窯9焚燒。
下面將結(jié)合圖3來描述固態(tài)危險廢物處理工藝流程的另一個實施例。在該實施例中，將固態(tài)危險廢物作為燃料供給到水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行處理，這些固態(tài)廢物的熱值較高，可以代替水泥窯的燃料。
如圖3所示，卡車11將固態(tài)廢物運至適當?shù)攸c，卸入地坑22。由抓斗23將廢物送至廢物倉24，經(jīng)定量鎖風喂料器(或稱星形給料器)25取出與燃煤混合。用高壓風將混合物料送入磨機26進行粉磨。磨細后的物料隨氣流進入料倉28進行氣—固分離。物料經(jīng)鎖風分格輪27進入計量倉29進行計量，然后經(jīng)螺旋輸送機30、鎖風分格輪31與由高壓風機32送來的高壓風混合，最后經(jīng)噴料管33從窯頭噴入水泥回轉(zhuǎn)窯9進行焚燒。
采用該實施例的方法，以廢丁苯膠乳和含油硅藻土進行試驗。結(jié)果表明，它們可以部分地取代燃煤，對窯的操作沒有影響，尾氣排放低于規(guī)定標準，而且對水泥質(zhì)量也沒有影響。
對既不能用固體輸送機械又不能用液體輸送機械輸送的半固態(tài)危險廢物，本發(fā)明提供了一種特殊的輸送裝置。下面將結(jié)合圖4來描述這種特別適于處理半固態(tài)危險廢物的輸送裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理。
如圖4所示，該危險廢物輸送裝置50的外形和功能類似于戰(zhàn)場上的大炮，由于它是專門用于將危險廢物發(fā)射入水泥回轉(zhuǎn)窯，為方便起見，在下文中我們將稱之為“窯炮”，而且它的各組成部件也用相應的名稱來表示。
窯炮50包括炮身41，用于貯存壓縮氣體；一通過閃發(fā)裝置42連接于炮身41的炮管46，該炮管內(nèi)形成有炮膛44，在炮管上還設有一用于裝填危險廢物的裝料口49以及一用于使裝料口打開或關閉的炮栓(氣缸)45；一用于支承所述炮身和炮管的炮架47；以及一由若干個電控氣動元件組成的控制裝置48。
當需要處理半固態(tài)的危險廢物時，先用容器(例如塑料瓶或編織袋)將廢料包裝成“炮彈”。將窯炮50對準水泥回轉(zhuǎn)窯的窯口，借助控制裝置48將壓縮空氣送入炮身41，借助電控氣動的炮栓45使裝料口49打開和關閉而完成炮彈上膛的動作。發(fā)射時，通過電磁換向閥，使閃發(fā)裝置42突然動作，貯存在炮身41內(nèi)的壓縮空氣在瞬間噴發(fā)，經(jīng)集流裝置43束流之后，進入炮膛44。壓縮空氣的壓縮能轉(zhuǎn)化為炮彈的動能，使炮彈以很大的初速度飛離炮管46，飛向水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的設定區(qū)域(離窯口15-20米)，并在那里被焚燒。
上述的有關“窯炮”的內(nèi)容已另外向中國專利局提出了實用新型專利的申請，該申請題為“危險廢物輸送裝置”，申請日為2000年1月31日，其內(nèi)容可援引在此以供參考。
采用這種方法，以半固態(tài)的二甲苯精餾殘渣進行試驗。結(jié)果表明，采用上述的窯炮50，可以準確地將廢料發(fā)射到離窯口15-20米的區(qū)域。由于該區(qū)域?qū)儆谒嗷剞D(zhuǎn)窯的燒成帶，其溫度最高(可達1500℃以上)，因而能使廢物的焚毀率達到99.99％。試驗表明，在水泥窯內(nèi)對這種半固態(tài)廢物進行處理不會對水泥的生產(chǎn)、質(zhì)量有任何影響，也不會增加有害尾氣的排放，而且可以減少燃料用量。
當然，如果需要，也可以用窯炮50來處理固態(tài)的和液態(tài)的危險廢物。若形態(tài)合適，甚至不需要容器，可以直接將危險廢物作為炮彈發(fā)出。
雖然以上結(jié)合若干個較佳實施例對本發(fā)明進行了描述，但應該理解，熟悉本技術領域的人員在不偏離本發(fā)明實質(zhì)的基礎上仍可以作出種種等價的變換。例如，各種形態(tài)的廢料可以同時、平行地在水泥窯中加以處理。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附權利要求書來限定。
權利要求
1.一種利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處理固態(tài)危險廢物的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟a)將能作為燃料燃燒的固態(tài)危險廢物送至一個廢物倉(24)；b)用一個可定量的喂料裝置(25)將廢料取出并與燃煤混合；c)用高壓風將混合物料送入一個磨機(26)進行粉磨，磨細后的物料隨氣流進入一個料倉(8)進行氣—固分離；d)物料經(jīng)一個第一傳送裝置(27)進入一個計量倉(29)進行計量；以及e)使物料經(jīng)一個輸送裝置(30)、一個第二傳送裝置(31)與由一個高壓風機(32)送來的高壓風混合，最后經(jīng)一個噴料管(33)從窯頭噴入一個水泥回轉(zhuǎn)窯(9)進行焚燒。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二傳送裝置(27、31)是鎖風分格輪。
全文摘要
本發(fā)明提出了利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處理液態(tài)、固態(tài)、半固態(tài)危險廢物的簡單、合理的方法。對液態(tài)危險廢物，主要用泵來傳送，并從窯頭噴入水泥窯焚燒。對固態(tài)危險廢物，可以視其熱值大小，分別作為原料和燃料，從窯尾和窯頭送入水泥窯焚燒。對半固態(tài)危險廢物，可將其包裝在容器內(nèi)，并借助特殊的廢物輸送裝置，將其射至水泥窯內(nèi)的預定區(qū)域進行焚燒。利用本發(fā)明的方法，可以在保證安全的前提下，使危險廢物處理系統(tǒng)盡可能的簡單、合理。
文檔編號F23G5/02GK1495383SQ03143479
公開日2004年5月12日 申請日期2000年1月31日 優(yōu)先權日2000年1月31日
發(fā)明者戴民華, 方偉, 錢德鑣 申請人:上海萬安企業(yè)總公司