SMP系統(tǒng)應用于水泥窯協(xié)同處置的優(yōu)缺點

　　SMP系統(tǒng)是一種包含破碎、混合、泵送三個主要環(huán)節(jié)的綜合性預處理系統(tǒng)，可同時處置包括固態(tài)、液態(tài)、半固態(tài)在內(nèi)的多種危險廢物，且自動化程度較高。2006年，北京水泥廠引入了國內(nèi)第一條SMP系統(tǒng)并投入運行，近年來，隨著國內(nèi)協(xié)同處置行業(yè)的發(fā)展，越來越多的水泥企業(yè)選擇SMP系統(tǒng)作為其主要處置系統(tǒng)。

　　理解SMP系統(tǒng)的主要功能不難，我們可以類比人體的消化系統(tǒng)，想象一下一頓豐盛的早餐，有蔥花餅，有粥，有豆?jié){，S-Shredder（破碎機）相當于人的牙齒，負責將蔥花餅嚼碎，M-Mixture（混合器）相當于人的胃，將這些食物混合在一起，變成易于消化和輸送的漿狀體（所以SMP系統(tǒng)也叫漿渣制備系統(tǒng)），P-Pump（泵送系統(tǒng)）相當于人的腸道，主要作用是輸送。當然真正的系統(tǒng)要比這復雜很多，設備廠家都有詳細介紹。

　　那么，針對協(xié)同處置，SMP系統(tǒng)是最佳的解決方案嗎？本文主要從一個使用者的角度，做一下分析：

　　1.成本：

　　SMP系統(tǒng)是一套自動化程度很高的預處理系統(tǒng)，通過一套系統(tǒng)即可完成危廢的整個預處理過程，降低了預處理階段的人力成本。尤其是針對沾染各種危廢的固態(tài)雜物類危廢，SMP系統(tǒng)是一種理想的解決方案。

　　相比單獨的固態(tài)、液態(tài)、半固態(tài)處置系統(tǒng)，SMP系統(tǒng)的投資較高（1000~2000萬），但是折算到10~20年的運營期中，這個成本并不算高。

　　2.安全：

　　基于安全考慮，并不是所有危險廢物都適合進SMP系統(tǒng)的，化學試劑類、廢酸類危廢容易在與其他物料混合的過程中發(fā)生反應，引起爆炸或產(chǎn)生H2S等有毒氣體，有機溶劑類危廢容易揮發(fā)出可燃氣體，引發(fā)爆炸（引入氮氣保護系統(tǒng)后可有效降低風險）。

　　國內(nèi)SMP系統(tǒng)運行過程中發(fā)生的安全事故主要是由于協(xié)同處置企業(yè)對于物料的分類管理不到位，相容性試驗欠缺。在做好分類的前提下，SMP系統(tǒng)杜絕了預處理過程中物料與人的直接接觸，且運行過程中配備氮氣保護系統(tǒng)，安全系數(shù)高于其他有人工參與的預處理系統(tǒng)。

　　3.窯工藝影響：

　　水泥窯系統(tǒng)主要有窯頭、窯尾煙室和分解爐三個物料投加點，窯頭焚燒一般危廢（高熱值溶劑除外）會影響二次風溫度和含氧量，降低水泥窯頭的火焰溫度，導致熟料減產(chǎn)；窯尾煙室的氧含量低，焚燒高熱值物料會產(chǎn)生大量CO，加劇窯內(nèi)有害元素循環(huán)，焚燒低熱值物料會降低熱生料溫度，此外，高熱值和低熱值都會產(chǎn)生大量煙氣，擠占窯內(nèi)通風量，導致水泥窯減產(chǎn)；相對而言，分解爐是對于火焰溫度要求不高，氧含量充足且冗余較大，通風量更容易控制，如果控制得當，可基本保證水泥窯不減產(chǎn)。

　　所以，現(xiàn)在大部分SMP系統(tǒng)的入窯點選在了分解爐，但是，分解爐本質(zhì)上只是一個含塵煙氣的通道，沒有供物料焚燒用的平臺，這與SMP系統(tǒng)的輸送曲線存在著巨大的矛盾，SMP系統(tǒng)對水泥生產(chǎn)工藝的負面影響是雙缸污泥泵送系統(tǒng)的2倍甚至更多。主要原因是由于SMP系統(tǒng)的物料過于混雜，輸送難度大，只能采用單缸柱塞泵輸送，而單缸柱塞泵每個輸送周期的時間更長，且物料處于前進狀態(tài)的時間很短：泵頭閘閥關閉——活塞后退至遠端——螺旋向泵內(nèi)送料——關混合器門——活塞前進壓縮物料——打開泵頭閘閥——活塞推送物料入窯。假設SMP系統(tǒng)的輸送速度是5t/h，物料向窯內(nèi)推送的時間占整個周期的1/4,則物料入窯的瞬時下料速度是20t/h，在焚燒高熱值物料時，由于物料是分散在分解爐內(nèi)的氣流中燃燒的，分解爐需要按照20t/h的焚燒量準備充足的氧氣，如果是含水率高的低熱值物料，分解爐也需要按照20t/h的處置量燃燒充足的煤粉，但這實際上是做不到的。

　　最終的結(jié)果是導致分解爐內(nèi)的煙氣忽冷忽熱、氧含量忽高忽低甚至缺氧燃燒，產(chǎn)生有害氣體；雖然由于分解爐內(nèi)的湍流效應和傳感器的積分效應，溫度和氧含量實測參數(shù)接近平滑連續(xù)輸送狀態(tài)下的理論值，但是這種連續(xù)性差的物料輸送曲線對窯工況的擾動是真實存在的；另外，SMP系統(tǒng)的入窯管徑太粗（>350mm），且物料經(jīng)過了長時間的高壓壓縮，在入窯端使用壓縮空氣打散的效果很差，大量大塊物料直接通過縮口掉入煙室，進而影響窯工況，導致熟料產(chǎn)質(zhì)量下降。在實際運行種，SMP系統(tǒng)很難達到5t/h以上的處置速率。

　　綜上所述，盡管SMP系統(tǒng)在預處理方面存在巨大的優(yōu)勢，系統(tǒng)自動化程度高，但其代表的卻是一種粗放的生產(chǎn)方式，從另一個角度來說，SMP系統(tǒng)其實是當前協(xié)同處置企業(yè)一種不得已的選擇。雖然SMP系統(tǒng)“通吃”的特點比較適用于當前國內(nèi)危廢前端市場前端分類差的現(xiàn)狀，可以一站式解決物料的預處理問題。但是即便是當前的危廢市場，可連續(xù)輸送的半固態(tài)、液態(tài)、粉狀、片狀及顆粒狀物料的量也遠遠大于其他混雜物料，這些物料分別采用多態(tài)的輸送系統(tǒng)入窯，對窯系統(tǒng)造成的影響比SMP系統(tǒng)要小很多。當產(chǎn)廢端危廢管理越來越規(guī)范，收集處置端分類越來越合理之后，針對不同形態(tài)物料的分類處置系統(tǒng)應用面會越來越廣，SMP系統(tǒng)的應用空間也會越來越小。當然，針對入窯連續(xù)性差的缺點，SMP系統(tǒng)也可以進一步優(yōu)化，例如與外掛焚燒設備結(jié)合，將物料通過SMP系統(tǒng)預處理后直接輸送至外掛爐焚燒（入爐位置不加噴槍），在外掛爐內(nèi)形成穩(wěn)定燃燒的料層，產(chǎn)生的焚燒煙氣導入分解爐中進一步焚燒。

　　任何技術都有局限性，有其最佳的應用場景，我們也不能簡單說誰家的技術先進誰家的就落后，在協(xié)同處置領域，運營企業(yè)要依據(jù)危廢特性、產(chǎn)生量、窯系統(tǒng)的具體情況選擇合適的設備，對于設備廠家來說，越貴越復雜的設備利潤越高，但對于協(xié)同處置企業(yè)來說，并不是越貴的設備就越好用；危廢處置的真正難點在于其復雜性和不可預知性，除了提升技術裝備水平，加強危廢的運營管理同樣十分重要，只有把危廢的全過程追蹤、前端分類做好了，一些更加高效的處置手段才能得到利用。