淺議水泥窯生產(chǎn)是處置生活垃圾的有效途徑之一

PAGEPAGE4淺議水泥窯生產(chǎn)是處置生活垃圾的有效途徑作者：付賢勇時間：2013年4月摘要：據(jù)統(tǒng)計，我國垃圾存量已達(dá)60億噸，消耗土地5億平方米，每年還要新產(chǎn)生2噸城市生活垃圾。全國660個城市有200個陷入垃圾包圍之中，導(dǎo)致城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域環(huán)境惡化，危及可持續(xù)發(fā)展。盡快實現(xiàn)城市垃圾“減量化、資源化、無害化”處理，是城市環(huán)保面臨的一項緊迫任務(wù)。本文在原有生活垃圾衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒、綜合處理等工藝的基礎(chǔ)上，探討通過水泥窯生產(chǎn)協(xié)調(diào)處置生活垃圾工藝的相關(guān)因素及適用范圍關(guān)鍵詞：生活垃圾資源化水泥窯生產(chǎn)協(xié)調(diào)處置遵義市1生活垃圾概念、成分和產(chǎn)量等1.1生活垃圾生活垃圾是指在日常生活中或者為生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定的被視為生活垃圾的固體廢物。我國幅員遼闊，不同地區(qū)之間的水文氣象、經(jīng)濟條件、居民生活習(xí)慣等多種因素不盡相同，致使各地生活垃圾成分、單位人均產(chǎn)量等方面都有較大的差異，為確保生活垃圾不對環(huán)境產(chǎn)生污泥，必須對生活垃圾進(jìn)行有效的處置。1.2生活垃圾成分分析我國區(qū)域?qū)拸V，地理空間跨度較大，同時由于居民生活水平、生活習(xí)慣、區(qū)域產(chǎn)物等諸多因素，導(dǎo)致生活垃圾成分差異非常大。經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)差異較大，東部與西部差別大，北部與南部差別大，降雨量不同地區(qū)垃圾成分差別大?？傮w來說，經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)的生活垃圾有可燃物多、可回收物多、有機質(zhì)多、無機物少等特點，經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)地區(qū)的生活垃圾有可燃物較少、可回收物較少、無機物較多等特點。降雨量較多的地區(qū)的生活垃圾含水率大于降雨量較少的地區(qū)的生活垃圾含水率。生活垃圾的成分、含水率對生活垃圾的合理選擇最終處理工藝的選擇起著決定性的作用，因此生活垃圾的成分及原生垃圾含水率是垃圾處理工藝的關(guān)鍵。遵義市的生活垃圾成分如表1：表1：生活垃圾成分平均數(shù)據(jù)垃圾來源中心城區(qū)總重84.3千克垃圾成份質(zhì)量（千克）所占比例（%）可燃物紙類3.54.15塑料22.226.33橡膠2.63.08織物2.22.60木竹1.51.77有機質(zhì)植物27.432.50動物無機物灰土22.226.33磚瓦陶瓷其它玻璃1.51.77金屬1.21.42密度（Kg/m3）449.601.3生活垃圾產(chǎn)量生活垃圾人均產(chǎn)量為0.8-1kg/天，根據(jù)統(tǒng)計從上世紀(jì)80年代到2010年，生活垃圾總產(chǎn)量按5%左右的比例逐步上升，截止到現(xiàn)在全喂料小倉，輸送過程中由除鐵器除去磁性金屬。喂料機把垃圾均勻地喂入回轉(zhuǎn)式焚燒爐，利用熟料冷卻機的熱風(fēng)作為燃燒空氣，垃圾在熱風(fēng)的作用下焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓?100℃左右）進(jìn)入窯尾分解爐和預(yù)熱器，與水泥生料換熱，為水泥生料分解提供熱量，然后由窯尾廢氣處理系統(tǒng)凈化后排放。垃圾焚燒灰渣直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯作為水泥原料或從焚燒爐排出作為水泥混合材使用。圖1：水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝流程圖根據(jù)研究，水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝有下面工藝特點，一是水泥生產(chǎn)的熟料冷卻機的熱風(fēng)作為垃圾燃燒空氣，垃圾焚燒溫度＞950℃。熱解氣體入回轉(zhuǎn)窯，減少能耗；利用水泥窯的高溫，吸納分解垃圾有害成分。分解爐內(nèi)溫度超過900℃，氣體能停留7～9ｓ，二惡英能完全被吸納。二是水泥窯的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)是堿性氣氛，可有效地抑制酸性物質(zhì)的排放，使得SO2、Cl等可以合成鹽的形態(tài)固定下來，可減少或避免產(chǎn)生二惡英的產(chǎn)生現(xiàn)象。三是垃圾的儲存池，有機質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生的臭氣等由引風(fēng)機抽出，經(jīng)除塵器除塵后送入冷卻機頭部的鼓風(fēng)機，再次鼓入冷卻機，與1400℃左右的熟料接觸，在高溫下被分解而凈化。四是垃圾焚燒爐灰渣直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯作為水泥原料混合加以利用，不外排；而且水泥窯負(fù)壓狀態(tài)運行，煙氣和粉塵很少外溢。五是由于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾具有上敘的五個特點，該技術(shù)研發(fā)出來后立即投入實際工程應(yīng)用中。目前推廣應(yīng)用協(xié)同處置工藝比較成功的，有海螺水泥集團、中信重工機械公司等。其中，海螺集團已建成運行銅陵海螺垃圾處理項目，依托銅陵海螺公司5000t/d干法水泥熟料生產(chǎn)線，建設(shè)日處理600t（300t/d×2系列）城市生活垃圾處理線，年處理銅陵市城市生活垃圾總量19.8萬t。同時，海螺集團的貴州省貴定縣的水泥窯協(xié)同處置生活垃圾項目已經(jīng)在建設(shè)過程中了。中信重工機械股份有限公司，已洛陽黃河同力水泥有限責(zé)任公司日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線為依托，設(shè)計日處理垃圾量500噸。3．水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝優(yōu)缺點生活垃圾處理工藝有多種，每種處理工藝都有其優(yōu)缺點和適用性，同樣，水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝也有優(yōu)點和缺點以及適用性。3.1水泥窯協(xié)同處置工藝優(yōu)點水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝結(jié)合生活垃圾焚燒和水泥窯生產(chǎn)，把兩種不同的工藝生產(chǎn)線有機融合在一起，解決了生活焚燒的廢氣、廢渣和廢水的難題，同時為水泥生產(chǎn)提供部分替代優(yōu)惠燃料，達(dá)到了工藝的互惠互利。水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝主要有如下優(yōu)點：3.1.1由于協(xié)同處理工藝采用近似“閉環(huán)式”3.1.2回轉(zhuǎn)窯內(nèi)是堿性氣氛，可有效地抑制酸性物質(zhì)的排放，使得SO2、Cl等可以合成鹽的形態(tài)固定下來，可減少或避免3.1.3垃圾的儲存池3.1.43.1.53.2水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝缺點水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝由于的工藝特點要求，因此也具有一些缺點，工藝缺點如下：3.2.1水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝投資較大，一條水泥窯生產(chǎn)線（日產(chǎn)3000噸/日）改造費用在8000-10000萬元，可處理生活垃圾800-1000噸/日，折算成垃圾投資為每噸生活垃圾協(xié)調(diào)處置投資費用10萬元，投資費用較大。對生活垃圾處理量有較高的要求，要求日處理垃圾總量在800噸以上，最低不能低于500噸。3.2.2運行費用較高。根據(jù)現(xiàn)在已運行的協(xié)同項目數(shù)據(jù)顯示，直接運行費用按生活垃圾計算在每噸70元，而完全成本在每噸200元。運行費用較高，就要求當(dāng)?shù)亟?jīng)濟水平較高，能夠承擔(dān)運行費用，以保證處置運行能順利開展。3.2.3生活垃圾中一部分可以通過更簡單、有效、節(jié)能的其他方法加以處理和利用，例如遵義地區(qū)生活垃圾中高達(dá)28%灰土，可以通過篩分分選出來加以利用，但采用協(xié)同處置工藝后，卻也進(jìn)入水泥窯“高溫陪煉”一番，對能源造成浪費。3.2.3高含水率和低燃值的生活垃圾。高含水率的生活垃圾將會使大量的熱能做無用的消耗，例如含水率果蔬中水分被加熱成水蒸氣排放掉，能源做了無用功。低燃值（低于800大卡/Kg）的生活垃圾需要外加燃料，才能保證正常生產(chǎn)運行，能耗結(jié)構(gòu)明顯不太合理。3、結(jié)論水泥窯生產(chǎn)協(xié)同處置生活垃圾工藝，具有較明顯的優(yōu)點，如杜絕或減少了二惡英、沒有廢渣產(chǎn)生、重金屬被固化等，避免二次污染，生活垃圾做到最大限度的減容處置，減少大量的溫室氣體排放。當(dāng)然，協(xié)同處置工藝也有投資大、運行費用高、對垃圾的成分和處理量有較高的要求等不足。協(xié)同處置工藝實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，對環(huán)境保護(hù)治理具有積極作用，對建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會有示范意義。綜上所敘，水泥窯生產(chǎn)是協(xié)同處置生活垃圾的有效途徑之一。參考文獻(xiàn)：[1]高長明.利用水泥廠協(xié)同處置城市垃圾勢在必行!從日本生態(tài)水泥的教訓(xùn)說起[J].水泥工程，2007，