1.技術原理

　　利用水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫、氣體長時間停留、熱容量大、熱穩(wěn)定性好、堿性環(huán)境、無廢渣排放等特點，在生產(chǎn)水泥熟料的同時，焚燒固化處理污染土壤。有機物污染土壤從窯尾煙氣室進入水泥回轉(zhuǎn)窯，窯內(nèi)氣相溫度最高可達1800℃，物料溫度約為1450℃，在水泥窯的高溫條件下，污染土壤中的有機污染物轉(zhuǎn)化為無機化合物，高溫氣流與高細度、高濃度、高吸附性、高均勻性分布的堿性物料(CaO、CaCO3 等)充分接觸，有效地抑制酸性物質(zhì)的排放，使得硫和氯等轉(zhuǎn)化成無機鹽類固定下來;重金屬污染土壤從生料配料系統(tǒng)進入水泥窯，使重金屬固定在水泥熟料中。

　　2.使用條件

　　適用于污染土壤，可處理有機污染物及重金屬。

　　不宜用于汞、砷、鉛等重金屬污染較重的土壤，由于水泥生產(chǎn)對進料中氯、硫等元素的含量有限值要求，在使用該技術時需慎重確定污染土壤的添加量。

　　3.技術路線

　　(1)技術路線

　　(2)關鍵技術參數(shù)

　　影響水泥窯協(xié)同處置效果的關鍵技術參數(shù)包括：水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)配置、污染土壤中堿性物質(zhì)含量、重金屬污染物的初始濃度、氯元素和氟元素含量、硫元素含量、污染土壤添加量。

　　1)水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)配置：采用配備完善的煙氣處理系統(tǒng)和煙氣在線監(jiān)測設備的新型干法回轉(zhuǎn)窯，單線設計熟料生產(chǎn)規(guī)模不宜小于2000 噸/天。

　　2)污染土壤中堿性物質(zhì)含量：污染土壤提供了硅質(zhì)原料，但由于污染土壤中K2O、Na2O 含量高，會使水泥生產(chǎn)過程中中間產(chǎn)品及最終產(chǎn)品的堿當量高，影響水泥品質(zhì)，因此，在開始水泥窯協(xié)同處置前，應根據(jù)污染土壤中的K2O、Na2O 含量確定污染土壤的添加量。

　　3)重金屬污染物初始濃度：入窯配料中重金屬污染物的濃度應滿足《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護技術規(guī)范》(HJ622)的要求。

　　4)污染土壤中的氯元素和氟元素含量：應根據(jù)水泥回轉(zhuǎn)窯工藝特點，控制隨物料入窯的氯和氟投加量，以保證水泥回轉(zhuǎn)窯的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標準，入窯物料中氟元素含量不應大于0.5%，氯元素含量不應大于0.04%。

　　5)污染土壤中硫元素含量：水泥窯協(xié)同處置過程中，應控制污染土壤中的硫元素含量，配料后的物料中硫化物硫與有機硫總含量不應大于0.014%。從窯頭、窯尾高溫區(qū)投加的全硫與配料系統(tǒng)投加的硫酸鹽硫總投加量不應大于3000mg/kg。

　　6)污染土壤添加量：應根據(jù)污染土壤中的堿性物質(zhì)含量、重金屬含量、氯、氟、硫元素含量及污染土壤的含水率，綜合確定污染土壤的投加量。

　　(3)配置設備及藥劑

　　水泥窯協(xié)同處置主要由土壤預處理系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、水泥回轉(zhuǎn)窯及配套系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)組成。

　　土壤預處理系統(tǒng)在密閉環(huán)境內(nèi)進行，主要包括密閉貯存設施(如充氣大棚)，篩分設施(篩分機)，尾氣處理系統(tǒng)(如活性炭吸附系統(tǒng)等)，預處理系統(tǒng)產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過尾氣處理系統(tǒng)后達標排放。

　　上料系統(tǒng)主要包括存料斗、板式喂料機、皮帶計量秤、提升機，整個上料過程處于密閉環(huán)境中，避免上料過程中污染物和粉塵散發(fā)到空氣中，造成二次污染。

　　水泥回轉(zhuǎn)窯及配套系統(tǒng)主要包括預熱器、回轉(zhuǎn)式水泥窯、窯尾高溫風機、三次風管、回轉(zhuǎn)窯燃燒器、篦式冷卻機、窯頭袋收塵器、螺旋輸送機、槽式輸送機。

　　監(jiān)測系統(tǒng)主要包括氧氣、粉塵、氮氧化物、二氧化碳、水分、溫度在線監(jiān)測以及水泥窯尾氣和水泥熟料的定期監(jiān)測，保證污染土壤處理的效果和生產(chǎn)安全。

　　4.技術成本

　　處理周期與水泥生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力及污染土壤添加量相關，而污染土壤投加量又與土壤中污染物特性、污染程度、土壤特性等有關，一般通過計算確定污染土壤的添加量和處理周期，添加量一般低于水泥熟料量的4%。國內(nèi)的應用成本為800-1000 元/m?。

　　5.修復效果

　　國外發(fā)展較成熟，廣泛應用于危險廢物處理，但應用于污染土壤處理相對較少。國內(nèi)已有工程應用。