水泥窑处理固体废弃物环境影响评价

水泥窑处理固体废弃物环境影响评价

应用研究

ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ

水泥窑处理固体废弃物环境影响评价

崔素萍，吴

红，聂祚仁，王志宏

（北京工业大学材料科学与工程学院，北京１０００２２）

中国随着国民经济、城乡建设的快速增长，建筑材料特别是水泥工业正以前所未有的速度发展起来。但水泥工业资源能源消耗大、废气排放大，环境负荷重，由水泥大量生产带来的环境问题越来越严重。另一方面，工业化进程不断加快，工业废弃物的排放量不断增加，废物堆放占用大量土地，并且有毒物质不断向周围扩散，对环境和人体健康造成威胁。

水泥生产熟料煅烧过程中，水泥窑内温度高、热容量大，同时水泥窑中属碱性环境，更可以有效的把焚烧过程产生的酸性气体固定下来，使水泥窑焚烧废弃物具有明显的优越性，我国已在部分水泥企业中推行了水泥窑焚烧处理废物的方法。

本文采用生命周期评价法（ＬＣＡ）对水泥生产中水泥窑系统不烧废弃物和焚烧废弃物两种情况的环境负荷值分别进行了计算和对比，以期对水泥工业处理废弃物有更加客观的评价和认识。

１目标与范围的确定

本文的目的是采用ＬＣＡ方法计算和评价水泥窑

处理废弃物的环境负荷，为水泥窑处理废弃物技术的发展提供理论支持。

表１

单位功能水泥的生产过程的环境负荷数据

项目

不烧废弃物焚烧废弃物石灰石１３１８．５１３１８．５黏土质原料９４．５９４．５铁质校正原料

２７２７原料消耗

（ｋｇ）

高硅原料００石膏５．５％６０６０混合材２００２００废弃物

０１０～１５煤耗能耗

（ｋｇ）１２０１２０电耗（ｋＷｈ）１０１

（３８．４ｋｇ标煤）１０１ＮＯｘ

１．８８１．４３大气污染物（ｋｇ）

ＳＯ２０．００４０．００３粉尘

１２

９．８

中国水泥２００６．７

研究的范围说明如下：

功能单位定义：本文以１ｔ４２．５普通硅酸盐水泥所具有的使用性能作为一个功能单位。

初始系统边界：本文分别研究了通常水泥生产、焚烧废弃物两种情况下水泥生产的环境负荷情况。所以本环境评价的范围定界为：从原料进厂、原料预处理、生料粉磨、生料煅烧、熟料粉磨，直至水泥均化、储存为止，即水泥在整个水泥厂的直接生产过程，不包括原料开采、加工、运输过程。本文的研究地理范围为北京地区。

２

数据调研与编目

２．１

清单分析

本文对目前北京市水泥工业利用废物生产水泥

的具体情况进行考察后，调研的具体数据见表１。

２．２

缺失数据的处理

由于ＣＯ２排放量一般不做检测，排放量按下列公式计算。

ＣＯ２生成主要产生于燃料、燃煤等化石能源的燃烧以及水泥生产原料中的石灰石分解。

（１）化石能源燃烧的ＣＯ２排放量计算参见表１。

Ｅ＝３．６７ＦＱｋａ

式中：Ｅ———ＣＯ２的排放量，ｋｇ；

Ｆ———燃料的消耗量，ｋｇ；Ｑ———燃料发热量，ＭＪ／ｋｇ；ｋ———

燃料的碳排放系数；ａ———

燃料的碳氧化率。表２

中国化石燃料的碳排放系数和碳氧化率

燃料原煤原油天然气碳排放系数１０－３

２４．７４２０．００１５．３０碳氧化率

０．９０

０．９８

０．９９

（２）水泥生产过程中，原料石灰石的化学反应产生大量的ＣＯ２，其化学反应见式：

ＣａＣＯ３→ＣａＯ＋ＣＯ２↑

（不烧废弃物）５０

第1页下一页