淺析 GB 30760—2014《水泥窯協同處置固體廢物技術規范》

彭金平（中國質檢出版社 中國標準出版社）

劉晨（中國建筑材料科學研究總院 全國水泥標準化技術委員會）

王克云［包鋼（集團）有限公司 烏海礦業公司］

淺析 GB 30760—2014《水泥窯協同處置固體廢物技術規范》

彭金平（中國質檢出版社 中國標準出版社）

劉晨（中國建筑材料科學研究總院 全國水泥標準化技術委員會）

王克云［包鋼（集團）有限公司 烏海礦業公司］

GB 30760—2014 《水泥窯協同處置固體廢物技術規范》已于2015年4月1日正式實施。該標準是水泥行業協同處置固體廢物標準體系的基礎。本文從水泥窯協同處置廢物類型的規定、協同處置固體廢物的鑒別和檢測、協同處置工藝技術和管理要求以及相關重金屬含量限值等幾個方面進行解讀。希望能進一步推動水泥窯協同處置固體廢物技術的推廣。

水泥窯 協同處置 固體廢物 GB 30760—2014

我國的水泥窯協同處置廢物垃圾起步較晚，2011年，由住房和城鄉建設部首次發布了GB 50634—2010《水泥窯協同處置工業廢物設計規范》; 2014年,由環境保護部、質檢總局、國家標準委等部委相繼發布了GB 30485—2013 《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》、GB 50954—2014 《水泥窯協同處置垃圾工程設計規范》等系列標準。GB 30760—2014于2007年12月立項，2014年6月9日發布，它的實施將為水泥窯協同處置行業的標準化、規范化發展奠定基礎。同時，將進一步調動企業的積極性，推動水泥工業處置工業廢棄物、城市污泥等廢物垃圾的不斷發展。對大多數企業來說，水泥窯協同處置固體廢物還是比較新的技術，標準涉及的固體廢物品種復雜、覆蓋的領域較多。

1 標準制定背景

2006年4月13日，國家發布了《關于加快水泥工業結構調整的若干意見》，提出“抓緊研究制定鼓勵水泥工業資源綜合利用和處理工業、城市垃圾方面的配套政策措施。加強低熱質燃料的應用、城市垃圾處理、工業廢渣及可燃廢棄物的應用等研究。在充分試驗研究的基礎上完善標準體系，引導水泥工業科學、合理利用和處理廢棄物”。國家發改委等部門在《關于抑制部分行業產能過剩和重復建設引導產業健康發展若干意見的通知》中針對水泥行業，明確提出“支持企業在現有生產線上進行余熱發電、粉磨系統節能改造和處置工業廢棄物、城市污泥及垃圾等”。2013年10月發布的《國務院關于化解產

能嚴重過剩矛盾的指導意見》中特別指出，支持利用現有水泥窯無害化協同處置城市生活垃圾和產業廢棄物，進一步完善費用結算機制，協同處置生產線數量比重不低于10%。在《巴塞爾公約》條文中，水泥生產過程中危險廢棄物的協同處理方法已被認為是對環境無害的處理方法。

“水泥窯協同處置”這一概念在業界已經提出多年，然而國內水泥窯協同處置的水平仍然不高。與傳統廢物填埋等方式相比，水泥窯協同處置有十分明顯的優勢，可實現廢棄物無害化、資源化、減量化，具有顯著的優越性，其主要特點如下：（1）處理溫度高，焚燒空間大，停留時間長，可徹底分解廢物中有害有機物，如二口惡 英、呋喃等；（2）殘渣和飛灰最終均成為熟料的成分，不對環境造成二次污染；（3）回轉窯內堿性環境可抑制酸性氣體排放，以及抑制除汞、鉈以外的其他絕大部分重金屬排放；（4）可選擇不同入爐位置和溫度點，利用充足的氣體停留時間和高溫，處置廢棄物，避免再生成二口惡英等有毒有害氣體； （5）利用替代原料和燃料，節約能源，降低生產成本；（6）回轉窯熱容量大、工作狀態穩定，廢物處理量大； （7）水泥回轉窯是負壓狀態運轉，正常生產條件下煙氣和粉塵不外溢，經過收塵系統處理后的潔凈氣體排入大氣。

2 標準框架結構的分析

在制定過程中，GB 30760—2014遵循了以下原則：與我國有關的環境法律法規、環境保護的方針政策、我國產業結構調整政策、相關標準等協調一致；在參照國際先進標準的基礎上，結合我國水泥企業實際情況和技術發展現狀，制定符合我國國情的標準；以先進技術為依托，力求使標準做到技術上可行、經濟上合理、具有可操作性。

因此，在框架結構上，GB 30760—2014規定了水泥窯協同處置固體廢物的術語和定義、協同處置固體廢物的鑒別和檢測、處置工藝技術和管理要求、入窯生料和水泥熟料重金屬含量限值及水泥可浸出重金屬含量限值、檢測方法及檢測頻次等技術內容。主要考慮了水泥窯協同處置固體廢物時的準入門檻，對于引導企業健康合理地進行協同處置，避免廢物的二次污染和影響水泥產品質量具有重要指導作用。

3 水泥窯協同處置廢物類型

3.1 可用水泥窯進行協同處置的廢物類型

GB 30760—2014中規定適用于水泥窯協同處置的廢物主要包括： （1）危險廢物； （2） 廢塑料、廢橡膠、廢紙、廢輪胎等生活垃圾；（3）城市和工業污水處理污泥； （4）動植物加工廢物； （5）受污染土壤；（6）應急事件廢物等固體廢物。除排入水體的廢水以外的其他液態廢物的處置可參照GB 30760—2014執行。

3.2 不應協同處置的廢物

GB 30760—2014規定不應用水泥窯進行協同處置的廢物類型主要包括：（1）放射性廢物；（2）具有傳染性、爆炸性及反應性廢物；（3）未經拆解的廢電池、廢家用電器和電子產品；（4）含汞的溫度計、血壓計、熒光燈管和開關；（5）有鈣焙燒工藝生產鉻鹽過程中產生的鉻渣；（6）石棉類廢物；（7）未知特性和未經鑒定的固體廢物。

不應在水泥窯中進行處置的理由是：（1）由于焚燒本身不會影響放射性物質的半衰期，因此，放射性廢物一般采用鉛罐封存的方式進行處理，故被排除在水泥窯可處理的廢物之外；（2）具有傳染性、爆炸性及反應性廢物是被列入國家危險廢物名錄中，需要嚴格按照危險廢物處理，不在該標準適用的處理廢物范圍內；（3）未經拆解的廢電池、廢家用電器和電子產品等體積較大，無法進入磨機等設備中，故需要專門進行拆解；（4）含汞的溫度計、血壓計、熒光燈管和開關中一般重金屬、汞等元素含量高，高溫易產生揮發性物質，無法通過水泥熟料固溶；（5）有鈣焙燒工藝生產鉻鹽過程中產生的鉻渣中水溶性六價鉻的含量較高，水泥窯的氧化環境只能增加六價鉻的溶出量；（6）石棉類廢物在粉磨及煅燒過程中可能產生致癌微細顆粒。

因此，水泥窯處理廢物，必須清楚地了解廢物的特性，并經過鑒別和分析，否則容易對人體造成傷害，對環境造成污染。

4 水泥窯協同處置相關工藝技術和管理要求

4.1 對預處理工序的要求

GB 30760—2014對水泥廠區內的廢物預處理工

序進行了規定，比如，要在生產處置廠區內對廢物進行預處理，包括酸堿中和等化學處理，分選、水洗、破碎、粉磨、烘干等物理處理。預處理工藝應包括防揚塵、防異味發散、防泄漏等技術措施。對于有揮發性或化工惡臭的廢物，應在密閉或負壓條件下進行預處理。標準中強調，對于有揮發性或化工惡臭的廢物，應在密閉條件下貯存、輸送、轉運。廢物的貯存設施要有必要的防滲功能，輸送、轉運管道應有防爆等技術措施。同時，預處理過程中產生的廢渣、廢氣和廢液，應根據其物化性質，按照國家相關標準進行處理，達標后再排放。然后，將廢物輸送到新型干法預分解窯，通過高溫焚燒及水泥熟料礦物化高溫燒結過程，從而實現廢物的分解與降解。

4.2 對配套設施的要求

GB 30760—2014還對水泥窯的基本規模，即配套設施進行了規定。預分解窯的設計熟料規模大于2000噸/天，窯尾應安裝大氣污染物連續監測裝置，窯爐煙氣排放應采用高效除塵器除塵。設在分解爐和回轉窯系統上的投料點應保持負壓操作，含有機揮發性物質或化工惡臭的固體廢物，不能投入生料制備系統。另外，廢物的投放過程和水泥窯中的協同處置過程應不影響水泥的正常生產。

對工藝技術和管理要求的規定旨在通過提升水泥窯整條生產線的技術和管理能力，保證水泥窯協同處理過程綠色、安全、環保。

5 入窯生料、熟料中重金屬含量限值、大氣污染排放量限值的規定及監測要求

這部分內容是GB 30760—2014中的重點。水泥的工藝是“兩磨一燒”，生料、熟料和小磨水泥是質量控制的三個階段性產品。水泥是大規模工業化生產產品，一旦最終水泥產品不合格，處理成本和代價將非常高。對于處置廢物的水泥，其最終產品質量包括兩方面的含義：一是GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》等標準中規定的水泥強度、凝結時間、安定性等物理性能和氧化鎂、氯離子等化學分析指標；二是重金屬含量，尤其是溶出量不能對使用環境造成二次污染。因此，標準中規定了入窯生料中重金屬含量參考限值、水泥熟料中重金屬含量限值及熟料中可浸出重金屬含量限值等指標。5.1 入窯生料中重金屬含量參考限值

為確保水泥熟料中重金屬含量滿足要求，入窯生料中重金屬含量參考限值見表1。

表1 入窯生料中重金屬含量參考限值

從表1中可以看出這是從源頭防止重金屬的污染，因此在進行水泥窯協同處置操作時，水泥企業要做到監測生料中帶入的重金屬含量，嚴格按照標準中規定的限值要求，通過控制生料制備系統、分解爐和回轉窯系統里投加的廢物投加量等措施，確保在入窯生料中重金屬含量不超過規定限值的條件下協同處置廢物。

表1入窯生料中重金屬含量參考限值是推薦性條款，主要是通過生料配比，將廢物和天然原料生產的生料中重金屬進行加權平均，避免生產出的熟料甚至水泥重金屬超標，從而對環境造成影響。

5.2 水泥熟料中重金屬含量限值及熟料中可浸出重金屬含量限值

水泥窯協同處置廢物時，水泥窯中的水泥熟料應滿足GB/T 21372—2008的要求，水泥熟料中重金屬元素含量不宜超過表2規定的限值。水泥熟料中可浸出重金屬含量不應超過表3規定的限值。

表2 水泥熟料中重金屬含量限值

表3 水泥熟料中可浸出重金屬含量限值

水泥熟料的生產原料中，本身含有微量重金屬元素。加之廢物垃圾中含有一定量的重金屬，那么在水泥窯協同處置過程中，這些重金屬將匯同原料中的重金屬一起進入水泥窯。另外，水泥熟料浸出液呈強堿性，酸中和容量較大，并且浸出液的初始pH值對重金屬的浸出遷移性有影響。另外，養護時間對浸出液中重金屬離子濃度也有影響，水泥樣品水化越徹底，其對重金屬固化效果越好。因此，可通過控制浸出液的酸堿性環境、調節養護時間等措施來相應地控制水泥熟料中各類可浸出重金屬的含量限值。

表2水泥熟料中重金屬含量限值是推薦性條款，主要是通過全熔融法，測定熟料中重金屬元素含量，從而對熟料質量進行控制。表3水泥熟料中可浸出重金屬含量限值是強制性條款，是不可逾越的底線。因此，相關企業在協同處置時應嚴格執行標準規定的指標要求。

5.3 大氣污染排放量限值的規定及監測要求

水泥窯協同處置固體廢物時，水泥窯排放的大氣污染物應按照GB 4915、GB 30485和HJ 662進行檢測并滿足相關的要求。

在水泥窯協同處置過程中，應當根據不同類別的污染物，分階段按不同頻次開展對大氣污染物的監測。如，處置危險廢物時，應當每季度至少開展一次監測；處置非危險廢物時，應當每半年至少開展一次監測；對煙氣中的二口惡 英類，應當每年至少開展一次監測。水泥企業對排放污染物的采樣、采樣測試平臺、排污口標志等均應按照標準規定嚴格執行。

6 結束語

國內外的理論和實踐已經證明，利用水泥窯協同處置廢物是無害化、減量化和資源化處置的重要途徑，處理成本低。但全國范圍的處理也剛剛起步，要達到發達國家的處置水平，還需要國家在政策等方面給予鼓勵和引導。2015年4月23日，工業和信息化部等六部委辦公廳聯合下發《關于開展水泥窯協同處置生活垃圾試點工作的通知》，六部委聯合開展水泥窯協同處置生活垃圾試點及評估工作目的在于推動化解水泥產能嚴重過剩矛盾，推進水泥窯協同處置城市生活垃圾，促進水泥行業降低能源資源消耗，建設資源節約型和環境友好型水泥企業，實現水泥行業轉型升級、綠色發展。

在水泥窯協同處置廢物技術實施過程中，需要執行更嚴格的法律法規，約束和規范工業固體廢物、危險廢物的填埋與焚燒處置，禁止污泥填埋，以使不規范的廢棄物填埋與焚燒所引起的大氣二口惡 英污染和地下水重金屬污染最小化。對于廢棄物的收集、儲存、運輸、處置和利用都應有明確的法規約束。針對我國固體廢物的特性，應加快研發適合的水泥窯協同處置技術和核心裝備。突破預處理、滲濾液處理、臭味控制與處理、自動化控制裝備及其他配套裝備的研發和產業化，提高水泥窯協同處置成套裝備產業化水平。同時，研究和制定水泥窯協同處置固體廢物的綜合能耗、污染控制、預處理技術、產品質量控制和等級評價等相關標準規范，研究完善操作規范、技術流程和檢測標準，逐步健全水泥窯協同處置技術標準體系，支撐水泥窯協同處置廢物技術的發展和推廣。

[1] GB 30760—2014 水泥窯協同處置固體廢物技術規范

[2] GB 50634—2010 水泥窯協同處置工業廢物設計規范

[3] GB 30485—2013 水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準

[4] GB 50954—2014 水泥窯協同處置垃圾工程設計規范

[5] GB/T 30576—2014 水泥窯余熱鍋爐技術條件

[6] GB 175—2007 通用硅酸鹽水泥

[7] GB/T 21372—2008 硅酸鹽水泥熟料

[8] GB 4915—2013 水泥工業大氣污染物排放標準

Analysis of “Technical Specifi cation for Coprocessing of Solid Waste in Cement Kiln”( GB 30760—2014 )

Peng Jinping ( China Zhijian Publishing House )
Liu Chen ( China Building Materials Academy )
Wang Keyun ( Wuhai Mining Company, Baotou Steel co., LTD )

“Technical Specification for Coprocessing of Solid Waste in Cement Kiln”(GB 30760—-2014) has been implemented from April 1, 2015. This standard is the basic standard of the coprocessing of solid waste standard system in cement industry. The type of waste in cement kiln coprocessing, identifi cation and detection of solid waste, technical and management requirements, and related heavy metal content limitation were interpreted in this paper. The technology of coprocessing of solid waste in cement kiln was hoped to be further promoted.

cement kiln, coprocessing, solid waste, GB 30760—2014