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水泥窑协同处置污染土壤的应用和前景

相秀宝 门志伟

重庆市江津区生态环境监测站

摘要: 目前,污染土地整治技术发展迅速,水泥窑协同处置污染土壤因其优点被广泛运用于污染土壤处理项目,本文通过对水泥窑协同处置污染土壤技术的应用和前景探讨,旨在为推动污染土壤治理工作不断提升,切实保护生态环境的可持续发展。
关键词: 水泥窑协同处置;污染土壤;应用;前景
DOI:10.12721/ccn.2022.157068
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土地是人们生命活动的重要物质,它与人们的生命和身心健康有着密切的联系。近几年来,伴随着工业化、城市化进程的不断推进,土壤环境污染问题日益突出,污染治理工作日益繁重,《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)、《中华人民共和国土壤污染防治法》等相继出台,在土壤环境治理、改善土壤生态环境、治理突出问题、保障公众健康等领域发挥了重要作用。目前,随着土壤污染控制和治理工作水平的不断提升,土壤环境调查、风险评估、修复及后期监测等环境技术的全面发展,要进一步强化土壤修复,确保生态环境与人居环境安全,发展和推广绿色高效的土壤修复技术势在必行。目前,污染土地整治技术发展迅速,已经发展出多种技术手段,按其机理可分为物理、化学和生物两大类,按其部位可分为原位修复和异位修复两大类。随着生态环保观念的发展,土壤修复技术不仅要在实际应用中取得良好的应用成效,而且要更加绿色环保,不会产生二次污染。

1水泥窑协同处置污染土壤技术概况

通过挖掘、运输等方式将受污染的土壤转移到水泥窑内进行处理,水泥窑具有高温、热容量大、热稳定性好、无废渣排放等优点,可在生产水泥熟料的过程中,通过窑内的温度将其中的有机物完全降解,形成二氧化碳、水,并将其中的重金属元素完全固溶于熟料的结晶结构中,使其达到固化稳定的目的。既能有效地解决污染土壤,又能达到无害化的要求。但由于水泥窑技术的局限性,污染土的处理能力、种类等都受到水泥窑的控制,无法直接使用,污染土还会对水泥质量、窑内环境造成一定的污染,对水泥的处理能力和稳定性都不高。结果显示,在水泥窑内,垃圾处理技术的技术循环与生产线的产能、污染土壤的用量等因素密切关联,污染土壤的用量与污染土壤性质等因素密切关联,通常采用估算法来确定污染土壤的用量和治理时间,其用量通常小于水泥熟料用量的4%。热解吸技术和热解吸技术是将热解吸与热解吸技术有机地融合在一起的技术优点,能够提供稳定、廉价的热源;低成本高效率的废气治理,有效地解决了热脱附后的土地流向问题,并从高温度阶段加入量小的问题,并大大减少对水泥的影响,更有利于水泥制品质量的稳定。它不仅应用广泛,而且不会产生大量的废料,而且可以改善对环境的污染,改善对土地的回收,从而达到节能、高效、低成本的目的。在有机及某些重金属污染的土地处理中得到了广泛的使用。结果显示:在3000吨/天的水泥生产过程中,采用热脱附-烧结法和干法处理技术,可以在一个小时内完成10~20吨的污染土壤。

2水泥窑协同处置污染土壤技术的发展

水泥的原料以石灰质原料、黏土质原料为主,其它辅材如硅、铁粉等。土壤中矿物质成分以矿物质、有机质、水分、空气等为基本成分,其中矿物质含量约95%;因此,水泥工业生产过程中,水泥生产过程可以被看作是用被污染的土地代替水泥生产的粘土,其添加的比率取决于污染的土地的组成,对水泥生产过程、产品质量以及对周围的环境有无不良的影响。经过多年应用实践,发达国家水泥窑协同处置污染突然替代占比超过一半,有的生产线甚至超过百分之八十。我国水泥窑协同处置的主要目的是废物无害化处置,替代所占比例很低,还不到一成, 与发达国家相比还存在很大的差距。

3水泥窑协同处置污染土壤处理程序

水泥窑协同处置污染土壤整体施工程序如下:制定方案、危险废物的鉴定、现场移交、三通一平整、丈量、测绘、清挖区临时设施、清理和地基处理、污染土地的外运和处理、环境影响评价、整体竣工验收与场地交接。

3.1制定方案

完成后,根据施工现场环境的污染状况和特征,设计出施工方案,施工单位应安排专业人员进行评估。经过专家审核和修订后的工程施工计划,将成为该工程的施工基础。

3.2建筑预置

按照有关法规,污染地块在修复、处置过程中,使用以下任意一种方法处理或使用的污染土地为固体废弃物,必须进行危险废弃物性质的认定:一是填埋;二是焚烧;三是水泥窑协同处置;四是生产砖、瓦和筑路原料。需对处理受污染的土地进行鉴定。在没有鉴定结果的情况下,禁止挖掘和影响土地。确定工地无危险废物后,进场进行移交,施工“三通一平”进场措施,地面必要硬化,清挖区施工。其中施工管理用房、洗车池等施工场地清挖区的施工项目。同时,对场地进行了测量和放样,并对现场的坐标进行了检查。

3.3清理受污染的土壤

在工程前期工作结束,经监督部门同意后,可以对被污染的土地进行清理。在清理基坑时,首先要对原结构进行破坏、清掘,然后清除受污染的土地,并进行最终的清掘工作。在受污染严重地区,要进行分层清挖,在清理完成并经监理人员证实后,进行接收取样。为了便于现场取样,该工程采用按区域进行验收。检查完毕,清理完毕。

3.4水泥窑协同处置污染土壤处理

清理后的被污染的土地运输必须按照运输联单的要求,并将该计划上报工程和生产企业所在地生态环境部门备案。将被污染的土地运输到了水泥窑内的协同处置单元进行贮存和预处理,再由水泥窑内的高温给料法进行处理。首先对被污染的土地进行化学分析,然后通过化学检测和检测,并与水泥的生产需求相联系,决定每小时的焚烧量,然后将被污染的土地放入窑中进行焙烧。经过处理后的废水经尾气净化后达到了标准,从而防止了有害物质的扩散对环境的二次污染。

3.5工程完工后的确认

通过对污染土地进行综合处理,完成工程验收,并连同监督检查结果一并提交评价机构进行评价。在施工处理过程中,要符合生态环保门的验收,并从工程场地中的危险控制与整治工作中剔除出去。

4水泥窑协同处置污染土壤发展前景

近年来,水泥窑协同处置污染土壤技术在国内污 土壤修复行业得到广泛应用,已成功实施了多个污染土壤修复项目。水泥窑协同处置污染土壤项目呈现逐年增加的趋势, 截至 2020 年底,污染土壤修复项目采用水泥窑协同 处置污染土壤技术已占两成。尤其是近两年,污染土壤修复项目采用水泥窑协同处置技术的数量明显增多,市场应用前景好。

5总结

水泥窑内综合处理受污染的土地处理取得了良好的成效,经清理和运输被污染的土地,可以完全消除该地区的污染,为以后的发展和发展赢得了一定的时间。近年来,在治理环境污染的土地上,采用了大量的水泥窑联合处理技术。按照《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》(HJ25.5-2018)的规定,对污染土地进行固化/稳定处理后,要对其进行长时间的监控,一般一至二年一次,可视具体的具体条件而定。由于这一长远的监测需求,许多污染土地治理工程都采取了“水泥窑法”处理技术。水泥工业的污染土地联合处理受到了水泥企业能力的限制,其处理的时机受到了水泥厂的能力的制约。由于碳排放政策、能源成本和限产等原因,导致了我国的水泥工业成本不断上升,导致了土地整治工程建设进度和成本的巨大挑战。尽管目前的工业生产存在着许多困难,但是对促进工业和研究机构的技术革新和发展绿色可持续的土地利用技术有很大的发展余地。

参考文献

[1] 陈慧. 水泥窑协同处置污染土技术及应用探讨[J]. 水泥工程, 2019(1):2.

[2] 徐玉,孙玉艳,徐铁兵.河北省水泥窑协同处置污染土壤技术应用[J].化工管理,2021(33):28-30.DOI:10.19900/j.cnki.ISSN1008-4800.2021.33.014.

[3] 陈慧.水泥窑协同处置污染土技术及应用探讨[J].水泥工程,2019(01):40-41.