[发明专利]一种利用水泥生产工艺分类处置有机污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于污染土壤处理技术领域，具体涉及一种利用水泥生产工艺分类处置有机污染土壤的方法。 

背景技术

随着环境污染的日益严重，污染物质在土体中长期积累、沉淀、迁移，土的污染问题也日趋严重，其对自然界及人们生活、生产的恶劣影响日渐突显，对污染土的研究及处置也受到了重视。尤其是化工厂搬迁遗留下大片的有机物污染的土地，必须经过科学合理的处置才能有效防止给人、动物和植物以及农业带来危害。有机污染土的处置技术中，利用水泥窑处置有机污染土是一种有效的技术，主要是利用水泥窑的高温条件焚烧污染土中的有机物，焚烧后固体进入水泥熟料，同时由于水泥窑具有负压和全封闭的特点，处理过程中产生的气体在负压作用下无法逸出回转窑，在高温下最终燃烧消解成无毒气体。因此，研究水泥窑协同处置污染土的技术对于替代水泥生产原料组分、节约资源保护环境具有重要意义。 

目前利用水泥窑处置有机污染土的技术中，一种是先将污染土进行一定的预处理，最常用的预处理方法是热脱附法，然后再将热脱附后的污染土送入水泥窑中高温煅烧，最终制得水泥熟料；另一种方法就是直接利用水泥窑及其附属系统或是基于类似于水泥窑的装置对有机污染土壤进行热脱附，热脱附后的污染土壤储存备用或回填。这两种处置方法工序都比较复杂，无法完全流畅的利用水泥生产工艺系统，且污染物的处置量受到水泥窑炉的工况及熟料性能的限制。此外，目前的有机污染土水泥窑处置方法对于处置的对象并没有清楚严格的分界，致使每种方法能够处理的污染物对象不明确。若可以针对污染土所处的环境及污染来源、污染物性状进行相对清楚的分类，明确不同种类有机物的水泥窑处置方法，同时结合水泥生产工艺来处置有机 污染物，将是一种既经济又利于环保的新方法。与高温水泥窑直接焚烧污染土的处置方法相比，工艺更为简化，可显著提高物料均匀性和熟料质量稳定性，并对不同来源和种类的有机物污染土形成一套明确的水泥窑处理方法，分类处置，使污染土的处置技术更加高效合理。需要考虑的是，污染土在水泥制备工艺流程中处置，尤其是作为水泥配料在粉磨阶段加入，需要严格控制污染土中有害气体的排放，以免造成大气的二次污染。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种充分利用水泥生产工艺处置有机物污染土的方法，实现有机污染土壤的分类治理、资源化处置，同时防止产生二次污染。 

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：.一种利用水泥生产工艺分类处置有机污染土壤的方法，其特征在于包括以下步骤： 

(1)前处理：首先对有机污染土壤进行成分分析和污染物浓度检测；然后根据所含有机物的沸点及挥发性，将污染土壤归类为含沸点在25℃～200℃之间的有机物的污染土、含沸点在200℃～400℃之间有机物的污染土和含沸点在400℃以上的有机物的污染土中的一类；接着对污染土进行筛分去除杂质石子、树枝和沥青块，使污染土颗粒直径≤16mm；后利用有机污染土壤替代部分水泥生产中的粘土质原料，与石灰石、砂岩、钢渣一起进行生料配料计算，各原料制配水泥生料的质量百分比为石灰石77.0～80.0%、砂岩1.5～2.5%、钢渣8.8-10.0%、有机污染土壤9.0-11.0%； 

(2)分类处置：含沸点在25℃～200℃之间的有机物的污染土，不与原料石灰石、砂岩和钢渣在原料磨一起粉磨，按照计算出的污染土配比量称量后在水泥窑尾烟室直接投加，与石灰石、砂岩、钢渣粉磨后的物料在回转窑一起混合煅烧，冷却制得水泥熟料；含沸点在200℃～400℃之间的有机物的污染土和含沸点在400℃以上的有机物的污染土处置方法相同，均按生料配料计算出的污染土配比量计量，与石灰石、砂岩和钢渣一起在生料磨粉磨，经均化、预热、分解、回转窑煅烧、冷却最终制得水泥熟料。 

其中，所述的沸点在25℃～200℃之间的有机物包括甲苯、环己烷、氯仿、酮类、醇类高挥发性有机物；沸点在200℃～400℃之间的有机物包括多环芳烃有机物中的芴、苊、菲、芘、蒽、荧蒽、萘；沸点在400℃以上的有机物包括多芳环物质苯并[a]蒽、屈、苯并芘、二苯并蒽和有机农药多菌灵、叶面肥、BHC、DDT。 

所述的有机污染土在生料磨中粉磨的温度为200～350℃，在窑尾烟室的温度为900～1200℃。 

所述的有机污染土在水泥生产工艺流程中处置产生的烟气由水泥窑的烟气处理系统循环利用并最终除尘排放。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

1）对有机污染土按沸点及挥发特性进行分类，实现了不同环境和来源有机物污染土的分类处置。