技術名稱：工業危險廢物制備替代燃料的預處理技術研究
實施及作者單位：北京金隅紅樹林環保技術有限責任公司
技術簡介
本項目研究工業危險廢物制備替代燃料的預處理技術及該技術產業化實施。具體的內容包括：①根據工業危廢的物理形態，分固態和半固態兩個方向進行預處理技術的研究：以漆渣為主的半固態廢物經改性后利用常溫純物理方法降低其含水率，再通過調質混合制備成性質單一、熱值穩定的替代燃料;工業固態雜物經合理的輸送、破碎工藝，制備成特定粒徑的固態替代燃料;②根據上述研究成果形成一套具有自主知識產權的利用工業危險廢物制備替代燃料的預處理工藝技術方案并建立工藝包;③將預處理技術產業化，解決該技術在放大過程中的工藝、設備等問題;④替代燃料產品的焚燒對水泥窯的影響。
創新點
① 半固態廢物通過添加某種或幾種、一定比例的以危險廢物為原料的改性劑改變其脫水性能，使其在常溫條件下利用常規的脫水設備將其含水率降至60%以下，并通過添加某種或幾種、一定比例的浸漬劑經過混合達到熱值穩定、性質單一、便于輸送的物理狀態，制備出顆粒狀替代燃料。(支撐材料：ZL201110401916.4、ZL201120506226.0)
② 固態廢物經過對物料的充分調研，對現有破碎設備的刀頭、材質等關鍵部分進行技術改造，最終開發出適合工業垃圾雜物的破碎設備制備出片狀替代燃料。制備的薄片狀替代燃料利用自行設計的氣力輸送裝置入窯。(支撐材料：ZL201120017055.5)
應用效果
通過以上研究建成了兩條特有的工業危險廢物制備替代燃料的預處理生產線(半固態、固態各一條)構建成預處理中心，實現了“預處理+水泥窯終端處置”的模式，將危險廢物經過預處理使其成分均質化和穩定化，大大降低了儲存和后續處置過程中的風險，減少了對水泥生產的影響，最后與原有的處置設施相配合，最大程度提高危險廢物的處置能力，以科學化、規范化的方式進行危險廢物處置的同時，最大限度發揮廢物本身的特點，實現利用廢物替代燃料的效果。
預處理中心建成后，滿負荷運轉的情況下每年可處置半固態、固態廢棄物14000噸，每噸處置費按1500元計，年營業收入2100萬元，年利潤總額673萬元。
兩條生產線滿負荷運轉的情況下，每年可制備出半固態廢物替代燃料2400噸，固態廢物替代燃料5400噸，兩種替代燃料每年可替代燃煤4440噸，為水泥企業節約燃煤成本約310萬元(按燃煤單價每噸700元計算)。目前該技術以推廣至北京生態島科技有限責任公司、北京太行前景水泥有限公司、河北金隅紅樹林環保技術有限責任公司。項目建成并經過試運行后，通過對物料的嚴格把控和部分設備的改進，兩條預處理生產線均達到設計能力，對于全市危險廢物的集中管理與處置、延長處理設施的服役期限，將起到重要作用。
該技術的研發及應用將對我國利用水泥窯協同處置危險廢物技術發展及水泥企業自身降低能源資源消耗，減少CO2等污染物排放起到示范效果和促進作用，有利于水泥企業向低排放、高能效、高效率的環保企業轉型，增強水泥企業可持續發展能力。
技術詳情
水泥窯協同處置危險廢物在無害化水平、污染控制、建設投資和運行成本方面具有諸多優點，是適合我國國情的城市工業廢棄物無害化處理和資源化利用的方法。水泥企業在協同處置危險廢物時，要保證水泥性能、生產過程和環境等方面不受大的影響，需要更高的安全防范工作及更專業的技術人員。目前我國工業危險廢物水分高，成分及熱值不穩定，物理狀態復雜，直接利用水泥窯協同處置時得不到充分打散，廢物燃燒不充分，焚燒不徹底，影響水泥窯工況，對水泥產品質量、廢氣排放及廢物處置量有不同程度的影響;此外長期處置未經預處理的廢物，會增加水泥窯檢修頻次，水泥窯在檢修期間危險廢物的處置不得不暫時停止，影響水泥正常生產的同時導致廢物處置量大幅降低。因此將工業危險廢物進行預處理使其成分均質化和穩定化，可降低廢物處置過程中給窯工況帶來的負面影響，增加水泥窯處置廢物的量，可解決利用水泥窯協同處置危險廢物時所遇到的上述困難。
1工藝方案與技術路線
1.1 半固態漆渣脫水制備替代燃料預處理生產線
1.1.1工藝原理簡述
本工藝通過對漆渣的改性及與其他廢物調配，在保留漆渣熱值的同時，降低漆渣本身粘性，使其成為易于脫水的狀態，再通過物理方法對漆渣進行脫水，并與其他浸漬劑進行混合，將影響漆渣綜合熱值的不利因素——高含水率問題解決，使原本濕、粘、易結塊、綜合熱值低的難處置廢物變成一種均勻、分散、熱值高、易于輸送儲存的替代燃料，變廢為寶，實現循環經濟。
2工藝流程
工藝步驟如下(具體見工藝流程圖)：
①漆渣接收：
高含水率漆渣(含水率高于90%)裝入原料罐，經過充分混合均化后進入直線振動篩過濾除雜，將高含水率漆渣中的小顆粒雜質濾除，雜質經收集后另行處置。篩下物再經過電磁除鐵器進一步除鐵后進入緩存罐繼續對物料進行均化。均化后的物料經過螺桿泵，可分別對2套調配罐進行物料輸送。
低含水率漆渣(含水率70%-80%)進入另外一個原料罐，低含水率漆渣通過螺旋輸送機及雙向螺旋輸送機輸送進入2套調配罐，高、低含水率漆渣在調配罐中調至含水率90%。
②漆渣調配：
漆渣調配過程可選兩種方案。
改性劑方案：暫存在改性劑罐中的改性劑經過雙向皮帶輸送機和兩臺皮帶輸送機輸送至2套調配罐中，與含水率90%的漆渣進行調配，根據處理漆渣性質調節調配比例。調配物混合方案：可起到分散作用的其他半固態廢棄物進入調配物罐，調配物經過螺旋輸送機及雙向螺旋輸送機輸送至2套調配罐中，與含水率90%的漆渣進行調配，根據處理漆渣性質及不同調配物性質調節配比。
③漆渣壓濾：
含水率90%的漆渣在2套調配罐的攪拌作用下與調配物或改性劑充分混合，形成混合料，混合料分別通過泵送至壓濾機中脫水，泵后設置流量監控，對生產線處置量進行計量。脫水后形成的濾餅通過輸送機輸送至儲存區域進行暫存。
④替代燃料生產：
脫水漆渣及其他干漆渣(含水率低于60%)通過皮帶輸送機輸送至破碎機中，破碎后的脫水漆渣形成形狀均勻的細小顆粒，進入緩存倉內，再經過螺旋輸送機送入混合機內，與浸漬劑、改性劑按一定比例充分混合、攪拌，配比根據漆渣性質和不同批次的浸漬劑顆粒大小確定。經過混合，形成替代燃料產品。
3工藝控制標準
含水率90%的漆渣經以上工藝預處理后生產的替代燃料平均粒度≤5mm，含水率40%-50%，平均熱值3000kcal/kg，重金屬浸出毒性低于《GB5085.3-1996 危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》中規定的限值。物料形態(粒度及水分)符合連續穩定入前景水泥廠水泥窯的進口工藝要求，其熱值能夠達到替代燃料的要求。固態廢物破碎制備替代燃料預處理生產線
1工藝原理簡述
固態廢物預處理技術主要是針對可燃、且熱值較高的固體垃圾，如：有機溶劑廢物、含漆廢物、含油廢物等，其特點是品種龐雜，體積較大且形狀不規則，密度相差較大。如要作為水泥回轉窯的替代燃料，必須將其進行分選破碎處理，使其符合連續穩定入窯焚燒的工藝要求，從而實現水泥生產的燃料替代。{另外，根據紅樹林提供資料因固態危險廢棄物中廢油棉絲、廢抹布、廢塑料布等軟性物料較多，經試驗摸索驗證，破碎此類物料需要高差速比(參數也是聯合破碎機廠家共同摸索的)、韌性較好材質的刀，而前景的破碎機是鄂式破碎不是剪切式破碎機，破碎對象為塊狀硬廢棄物，不適合柔軟的物質，生態島目前的破碎設備無法達到作為替代燃料的破碎要求。則仍需要使用專門的新建的破碎設備進行預處理。}根據廢物熱值檢測報告，可燃、高熱值固體垃圾進入庫房后，首先對來料進行人工分揀，將石塊、金屬等硬度較大的雜物和大于破碎機進料尺寸的廢物挑出，以免損害破碎設備。適宜破碎的物料由人工或機械放入設在地下的受料斗，受料斗下的大傾角皮帶機把物料輸送入一級剪切式破碎機，此破碎機出口設有篩板，滿足粒度要求的可以進入下道工序，達不到要求的可以在破碎機中反復破碎直到合格為止(100 毫米以下)。粒度合格的物料再進入二級破碎機，經破碎后的物料粒度達到10 毫米以下，再進入皮帶輸送機，由皮帶輸送機送入特制鐵皮箱打包后，將其送至水泥企業作替代燃料。為提高破碎機效率，在破碎機上料口增加強制推料裝置，為適應不同物料硬度等性能差異，破碎機的動力采用液壓泵驅動，以滿足不同物料的需求。整個生產線根據揚塵點情況設置除塵器，同時設置機械排風系統，揮發性氣體經活性炭廢氣凈化裝置處理后達標排放。
2工藝控制標準
按照以上工藝流程，經兩級破碎預處理后的替代燃料熱值約5000cal/g，水分小于10%，平均粒徑能夠實現10mm左右，物料形態(粒度及水分)符合連續穩定進入前景水泥廠水泥窯焚燒處置的進口工藝要求，其熱值能夠滿足替代燃料的要求。
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