制水泥添加料用泥質(zhì)征求意見稿稿編制說明

CJ××××—2006PAGEIIPAGE1200×－××－××發(fā)布200×－××－××實施中華人民共和國發(fā)布中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布2009-××-××實施2009-××-中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布2009-××-××實施2009-××-××發(fā)布城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置水泥熟料添加料用泥質(zhì)Thedisposalofsludgefrommunicipalwastewatertreatmentplantthequalityofsludgeusedforthepreparationofcementclinker（征求意見稿編制說明，2008年6月12日）CJ××××—2009CJ中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準PAGE2一、任務來源根據(jù)建標標函[2008]23號文，上海市政工程設計研究總院會同北京水泥廠有限責任公司、上海城市水資源開發(fā)利用（南方）國家工程研究中心有限公司和北京金隅紅樹林環(huán)保技術有限責任公司共同編制了本行業(yè)標準。二、編制目的及意義污水經(jīng)過處理，污水中的大部分污染物會轉(zhuǎn)移到污泥中，因此城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置工作是環(huán)境污染治理成敗的關鍵。污泥可用作制水泥添加料，日本、英國、德國等國家都有將污泥用作制水泥添加料的工程實例，目前應用技術已基本成熟，可逐步推向商業(yè)化應用。在國內(nèi)的北京、重慶和上海等多個省市也曾進行過這方面的生產(chǎn)性研究。上海市區(qū)某污水廠的部分污泥曾送往水泥廠進行處理，在1350～1650℃的高溫中與其它原材料一起燃燒，從窯里出來后污泥已變?yōu)槭炝系某煞?，?jīng)測試完全符合質(zhì)量標準，重金屬元素則被固定在熟料礦物的晶格里，不會有殘渣單獨排出，通過了浸出液毒性鑒別。然而，目前我國在這方面的標準非常欠缺，已不能滿足我國污水污泥處置工作發(fā)展的需要。因此，本標準將是城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置系列標準之一，三、編制過程2008年02月建設部任務下達;2008年03月編制組第一次工作會議；2008年05月完成初稿，編制組第二次工作會議；2008年07月完成征求意見稿，通過網(wǎng)上提交和郵寄等方式廣泛征求意見；2009年01月完成送審稿，通過送審稿審查；2009年04月完成報批稿及相關報批程序。四、主要技術內(nèi)容1關于本標準適用范圍的規(guī)定2關于規(guī)范性引用文件的規(guī)定3關于本標準涉及到的主要術語和定義的規(guī)定3.1關于“城鎮(zhèn)污水處理廠污泥”的定義本標準的“城鎮(zhèn)污水處理廠污泥”的定義沿用了同系列標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類（CJ/T239）》中的定義。城鎮(zhèn)污水處理廠中的柵渣、浮渣和沉砂池砂礫由于處置手段與生活垃圾更為相象，因此排除在本標準所指污泥之外。3.2關于“污泥處置”的定義本標準的“污泥處置”的定義沿用了同系列標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類（CJ/T239）》中的定義：對處理后污泥的消納過程，一般包括土地利用、填埋、建筑材料利用和焚燒等。3.3關于“污泥作水泥熟料添加料”的定義在歐洲和日本，污泥作為水泥熟料生產(chǎn)過程中的添加料已經(jīng)有很多工程實例。日本和意大利的水泥企業(yè)利用污泥做水泥熟料的添加料的量達到了水泥熟料10％。北京水泥廠有限責任公司與北京金隅紅樹林環(huán)保技術有限責任公司聯(lián)合有關科研單位對利用污泥作為水泥熟料的添加料進行了大規(guī)模工業(yè)實驗。結(jié)果證明:污泥在1450－1800℃條件下，參與水泥熟料的煅燒過程，其有機物被完全分解，無機物固化在水泥熟料的晶格中，通過監(jiān)測尾氣排放和檢測熟料浸出液表明，這種方法處置污泥安全可靠，而且不影響水泥熟料的質(zhì)量因此，我們對污泥作水泥熟料添加料作如下定義：利用水泥窯的高溫處置污泥的一種方式。水泥窯中的高溫能將污泥焚燒，并通過一系列物理化學反應使焚燒產(chǎn)物固定在水泥熟料的晶格中，成為水泥熟料的一部分，從而達到污泥安全處置的目的。3.4、3.5關于“濕法制水泥”和“干法制水泥”的定義水泥生產(chǎn)工藝的主要生產(chǎn)過程是石灰石破碎粉磨制成生料，然后再把生料送入到高溫窯爐中用燃料將其煅燒成熟料，最后將熟料與適量石膏粉磨細制成水泥。水泥窯的窯型先后經(jīng)歷了立窯、干法中空回轉(zhuǎn)窯、濕法窯、立波爾窯和新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯的發(fā)展。其中，除濕法窯入窯生料是漿狀外，其它幾種窯型的入窯生料均是固體。因此，根據(jù)入窯生料的水分不同將水泥生產(chǎn)工藝劃分為兩大類，并有如下定義：濕法制水泥：生料水分在30－40％左右的水泥生產(chǎn)工藝。干法制水泥：生料水分控制在1%以下的水泥生產(chǎn)工藝。4水泥熟料添加料用泥質(zhì)的相關規(guī)定4.1關于穩(wěn)定化的規(guī)定為保證污泥運輸和裝卸的環(huán)境衛(wèi)生要求，污泥作水泥熟料添加料前，應按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918）》中的相關規(guī)定進行穩(wěn)定化處理。4.2關于理化指標的要求污泥做水泥熟料添加料時，應滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)（CJ/T247）》中的相關規(guī)定。由于污泥的pH值和含水率對于污泥作水泥熟料添加料有影響，故本標準中只規(guī)定pH值和含水率兩項理化指標。表1理化指標序號控制項目限值1pH5～102含水率<804.3關于污染物濃度限值的規(guī)定污染物濃度的限值應滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)（CJ/T247）》的相關規(guī)定。5關于污泥使用的其他規(guī)定5.1關于污泥作水泥熟料添加料制成水泥產(chǎn)品后浸出液最高允許濃度的規(guī)定污泥作添加料生產(chǎn)水泥熟料時，污泥中含有的有機物會在水泥熟料煅燒的過程中被徹底的分解，無機物參與煅燒過程中的物理化學反應，并最終固定在水泥熟料的晶格當中。為保證污泥制成水泥產(chǎn)品后不會對環(huán)境造成影響，因此需要對污泥制成的水泥產(chǎn)品浸出液中重金屬濃度做出相應限制。本標準的重金屬浸出濃度限值依據(jù)《地下水質(zhì)量標準（GB－14848）》中II類地下水的指標，比歐盟的污泥制作建材中重金屬含量限值（如表3所示）更為嚴格。表2污泥制成的水泥產(chǎn)品浸出液最高允許濃度序號控制項目浸出液最高允許濃度（μg/L）1Hg0.052Cd13As104Cr105Pb106Cu507Zn5008Ni50表3歐盟污泥制作建材中重金屬含量的限值浸出量（μg/L)灰渣中含量（mg/Kg）Z0Z1.1Z1.2Z2Z0Z1As10104040-100acd2030Hg0.20.21.02.0c0.31.0Cd2.02.010abc0.61.0Cr1530300-350ac50100Pb2040100200Ni45040100Cu505040100Zn100100120300pH10-1210--1210-128a（10bcd）-13注：a.排爐焚燒爐飛灰；b.流化床飛灰；c.熔渣爐飛灰；d.底灰Z0建材可應用于各種場合；Z1建材應用于特殊場合，如公園、工業(yè)區(qū)；Z2建材應用于具有嚴格環(huán)境條件的場合，如地下水防護等。5.2關于污泥作水泥熟料添加料制成水泥產(chǎn)品質(zhì)量的規(guī)定水泥產(chǎn)品的質(zhì)量應滿足《通用酸鹽水泥（GB175－2007）》中對水泥產(chǎn)品質(zhì)量的相關規(guī)定。5.3關于污泥作水泥熟料添加料制成水泥產(chǎn)品尾氣排放的相關規(guī)定污泥作為水泥熟料添加料生產(chǎn)水泥產(chǎn)品的過程中，生產(chǎn)企業(yè)的尾氣排放指標必須滿足《大氣污染物綜合排放標準（GB16297）》和《水泥廠大氣污染物排放標準（GB4915）》的相關規(guī)定。有地方標準的地區(qū)，執(zhí)行地方標準。不能滿足排放標準的窯型不能使用污泥作為生產(chǎn)水泥熟料的添加料?！洞髿馕廴疚锞C合排放標準（GB16297）》與垃圾和歐盟的同類標準的比較如表4所示。表4焚燒爐大氣污染物排放標準對比表項目單位《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297）新污染源歐盟《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485－2001）煙塵mg/m31201080煙氣黑度林格曼黑度－－1一氧化碳mg/m3－－150氮氧化物mg/m3240200400二氧化硫mg/m355050260氯化氫mg/m31075汞mg/m30.0150.050.2鎘mg/m31.00.050.1鉛mg/m30.90.51.6二惡英類TEQng/m3－1.05.4關于污泥作水泥熟料添加料時添加位置和用量及污泥形態(tài)的相關規(guī)定由于我國現(xiàn)在生產(chǎn)水泥有多種工藝，不同的工藝對于燒成熟料的原料的要求均不相同；同一種生產(chǎn)工藝對于不同的污泥含水率，所能處置的污泥量和處置的方式也不相同。因此，結(jié)合水泥熟料的生產(chǎn)工藝，對不同生產(chǎn)工藝和不同含水率條件下污泥作水泥熟料添加料的方式及添加量做了相關的規(guī)定。污泥含水率較高，因此如果不經(jīng)過干化直接作為水泥熟料的添加料，添加量應該以不增加熟料生產(chǎn)能耗和不影響熟料產(chǎn)量為標準，經(jīng)過我國水泥行業(yè)利用污泥的經(jīng)驗及國外的有關案例，認為日產(chǎn)1000噸熟料以下的生產(chǎn)線，不推薦用城鎮(zhèn)污水處理廠污泥作為添加料，水泥廠規(guī)模、污泥含水率和污泥添加比例應遵循的關系如表5所示表5不同水泥生產(chǎn)工藝下污泥做水泥熟料添加料比例生產(chǎn)工藝熟料產(chǎn)量污泥含水率污泥添加比例干法1000-300035％-80％<10%5%-35%<20%3000以上35％-80％<15%5%-35%<25%濕法80％<30％同時，當污泥含水率控制在12％以下的時候，在作為水泥熟料添加料的同時，其熱值對水泥生產(chǎn)亦有貢獻。如果，要充分發(fā)揮其熱值，須從噴煤嘴加入，為了充分燃燒污泥，污泥的粒徑必須小于5mm。5.5關于污泥作水泥熟料添加料時污泥臭氣控制的相關規(guī)定氨、硫化氫、甲硫醇和臭氣濃度廠界排放限值根據(jù)水泥廠所在區(qū)域，分別按照《惡臭污染物排放標準（GB14554）》相應級別的指標值執(zhí)行。5.6關于污泥干化或焚燒產(chǎn)生的工藝廢水處理的相關規(guī)定由于污泥干化或煅燒產(chǎn)生的工藝廢水，必須經(jīng)過廢水處理系統(tǒng)處理，處理后的水應優(yōu)先考慮循環(huán)再利用。必須排放時，廢水中污染物最高允許排放濃度按《污水綜合排放標準（GB8978）》執(zhí)行。5.7關于污泥作水泥熟料添加料時噪聲控制的相關規(guī)定噪聲控制限值按現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準（GB12348）》執(zhí)行。5.8關于污泥作水泥熟料添加料時廠房通風除塵的相關規(guī)定廠房通風除塵按現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準（GBZ1）》執(zhí)行。6關