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1、.水泥窯協(xié)同處置固廢方案 城市生活垃圾處理是城市環(huán)境衛(wèi)生治理的一大難點(diǎn)，而利用新型干法水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)在處置成本、污染控制上有明顯的優(yōu)勢(shì)，是目前實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、無(wú)害化、資源化、能源化的有效手段之一。本文介紹了水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)的幾種方式和發(fā)展歷程，并重點(diǎn)對(duì)幾種協(xié)同處置方式進(jìn)行了對(duì)比分析?！ ∫?、背景 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平迅速提高，城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城市生活垃圾產(chǎn)量一直在增加。近年來(lái)，我國(guó)的城市生活垃圾排放量以每年10%以上的速度增長(zhǎng)[1]，此外，國(guó)內(nèi)存量垃圾堆放量已超過(guò)80億噸，既占用土地又污染環(huán)境。另外，由于我國(guó)垃圾分
2、類收集重視不夠，垃圾基本是混合收集，垃圾含水量高、熱值低、有機(jī)成分高，垃圾成分隨地區(qū)、季節(jié)等變化較大。 目前，我國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理方式包括：衛(wèi)生填埋、高溫堆肥和焚燒，圖1為2014年我國(guó)垃圾處理方式比例，顯示我國(guó)仍然以填埋為主[2]。但焚燒憑借其減量效果最明顯、無(wú)害化最徹底、且焚燒熱量可以有效利用的特點(diǎn)，近年來(lái)比例上升很快，可以預(yù)見(jiàn)，焚燒正逐步成為處理城市垃圾的最主要方式。頁(yè)腳. 與傳統(tǒng)的垃圾焚燒相比，焚燒發(fā)電所需建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的費(fèi)用較高，且產(chǎn)生的灰渣需要二次處理。城市生活垃圾單獨(dú)焚燒后產(chǎn)生的灰渣包括底灰和飛灰，其主要化學(xué)成分與水泥原料相似，且具有一定的膠凝活性 二
3、、水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的幾種方案介紹及對(duì)比2.1國(guó)內(nèi)外水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的現(xiàn)狀 國(guó)際上水泥窯協(xié)同處置廢物技術(shù)開(kāi)始于20世紀(jì)70年代，首次試驗(yàn)于1974年加拿大Lawrence水泥廠，隨后美國(guó)的Peerless、德國(guó)Ruderdorf等十多家水泥廠先后進(jìn)行了試驗(yàn)。截止到目前，在歐洲、北美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有30多年的研究應(yīng)用歷史，在替代燃料研究和生態(tài)水泥生產(chǎn)方面積累了許多經(jīng)驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年荷蘭的燃料替代率已達(dá)85%以上，2013年日本、比利時(shí)、瑞士、奧地利等燃料替代率達(dá)50%以上，美國(guó)為30%左右?！ ∥覈?guó)水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)推廣至今，僅有南京凱盛、海螺
4、、中材、金隅、華新、華潤(rùn)、中信、中建材等幾家領(lǐng)先的水泥企業(yè)集團(tuán)和水泥裝備集團(tuán)開(kāi)展了水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工作，僅有貴州等少數(shù)省份組織推動(dòng)了水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工作。目前，全國(guó)已建成投產(chǎn)水泥窯協(xié)同處置生活垃圾生產(chǎn)線30多條，占水泥生產(chǎn)線的比重不足2%。 2.2水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的主要方案頁(yè)腳. 水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的核心是在水泥的生產(chǎn)過(guò)程中，充分利用城市生活垃圾中的可燃成分和灰渣材料，結(jié)合水泥窯的生產(chǎn)特點(diǎn)，應(yīng)用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)解決方案，使垃圾減量化、無(wú)害化、資源化、能源化。主要的處理方案可以大致進(jìn)行如下分類： 2.2.1垃圾以固態(tài)形式入窯 2.2.1.1將垃圾直接摻
5、入其他物料制成衍生生料或低熱值燃料再進(jìn)行水泥窯處理 該項(xiàng)技術(shù)是將生活垃圾制成低熱值燃料或者衍生生料，再利用水泥窯處置。生活垃圾進(jìn)場(chǎng)后，布撒石灰消毒防腐，分選出部分或全部的建筑垃圾后，進(jìn)行脫水、破碎，然后調(diào)整石灰飽和系數(shù)，加入改性助燒劑和粘結(jié)劑，最終成型。調(diào)整石灰飽和系數(shù)是通過(guò)加生石灰、熟石灰、石粉、電石渣及其它含鈣材料中的一種或多種，以使灰渣中能生成適當(dāng)?shù)墓杷猁}礦物、鋁酸鹽礦物、鐵酸鹽礦物等，避免水泥熟料質(zhì)量造成較大波動(dòng)?！ ∪绻繕?biāo)為低位值燃料，則可加入瀝青、焦油、廢油、糊精、有機(jī)合成膠等膠粘劑，加入硝酸鹽、環(huán)烷酸鹽等為主要組分的助燃劑。如果目標(biāo)為衍生生料，可加入各種工
6、業(yè)廢渣、尾礦、含碳原料，如湖南建材院的技術(shù)。這種技術(shù)路線需要當(dāng)?shù)啬軌蚶酶鞣N可以參與生活垃圾配料的廢棄物。 2.2.1.2采用微生物發(fā)酵干化制備垃圾RDF以供水泥窯替代燃料頁(yè)腳.RDF技術(shù)是建立專門的生活垃圾預(yù)處理廠，對(duì)混合生活垃圾進(jìn)行破碎和發(fā)酵干化等系列處理之后，選出可燃部分，對(duì)其進(jìn)行二次的破碎、加入添加劑、成型和篩分，制成RDF。RDF具有含水量低、熱值高的特點(diǎn),可用作水泥工業(yè)的替代燃料。主要流程見(jiàn)圖2。該技術(shù)強(qiáng)化了對(duì)混合生活垃圾的預(yù)處理，制成的RDF產(chǎn)品在水泥工業(yè)的使用可降低企業(yè)資源能源的消耗成本，該過(guò)程不必對(duì)原有水泥窯系統(tǒng)進(jìn)行太大改造,利于技術(shù)推廣。圖2典型的RD
7、F水泥協(xié)同處置生活垃圾工藝流程圖 2.2.2垃圾焚燒后以氣態(tài)形式入窯2.2.1.1爐排爐與水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝(南京凱盛)頁(yè)腳.圖3爐排爐與水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝流程圖 垃圾由運(yùn)輸車運(yùn)送至垃圾坑內(nèi)儲(chǔ)存，垃圾坑采用全密閉負(fù)壓結(jié)構(gòu)，負(fù)壓通過(guò)垃圾庫(kù)引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生，排出的臭風(fēng)引入空預(yù)器，利用垃圾焚燒的高溫?zé)煔饧訜嶂?20℃作為助燃風(fēng)。 新鮮垃圾倒入儲(chǔ)坑后生物干化后，可以降低水分，提高熱值，干化后的垃圾經(jīng)過(guò)行車抓斗輸送到爐排爐里干燥、燃燒、燃盡，焚燒爐燃燒后出口煙氣溫度為850~950℃，高溫?zé)煔馔ㄈ敫G尾分解爐內(nèi)
