用水泥窑协同处置城市生活垃圾.pdfVIP

用水泥窑协同处置城市生活垃圾

关键词：水泥窑协同处置生活垃圾污泥

摘要：本文主要介绍了水泥窑协同处置城市生活垃圾的工艺技术、

工艺设备、特点等。随着资源开发和城市化进程的加快，无论是发达

的工业国家还是正在崛起的发展中国家，各类垃圾及废弃物的处理利

用已成为一个不容回避的现实问题。我国对生态环境的保护也是越发

重视，在党的“十八大”报告第八章“大力推进生态文明建设”中就

对今后“坚持节约资源和保护环境的基本国策”进行了明确要求和

具体部署，其中提到“坚持预防为主、综合治理，以解决损害群众健

康突出环境问题为重点，强化水、大气、土壤等污染防治”。

目前，城市垃圾的处理主要采用以下三种方式：填埋法、堆肥法、

焚烧法。填埋法有适用任何垃圾、投资较少的优点，但是也有占用土

地多、资源化程度低、污染地表水、污染地下水等缺点。堆肥法有能

生产堆肥产品、投资不多的优点，同时缺点也很明显，只能适用于有

机物含量较高的垃圾，减容性不理想。焚烧法可适用于任何垃圾，占

地小，能有效实现资源化、无害化、减量化，其中以水泥窑协同处置

垃圾最为合理和科学，在国家发布的《十二五规划纲要》中指出“支

持水泥窑协同处置城市生活垃圾、污泥生产线和建筑废弃物综合利

用示范线的建设”。

1水泥窑协同处置城市生活垃圾的工艺技术

由于我国城市生活垃圾现在未进行有效的分选，绝大部分还是混

合垃圾，从技术的经济性角度来说，以垃圾焚烧炉与水泥窑协同处置

生活垃圾的方法最为适宜，该法可将垃圾热能和灰渣充分利用，污染

物排放少，具有很好的环境友好性。

此法是在水泥窑旁设置垃圾焚烧炉协同处置生活垃圾，从水泥回

转窑窑头罩抽取冷却熟料后的热风以燃烧空气的形式进入焚烧炉，使

其焚烧炉中的垃圾进行焚烧。焚烧炉所产生的烟气由于温度较高

(1100℃左右)，因此进入分解炉和预热器中为水泥生料的分解提供热

量，同时烟气中的细小颗粒在分解炉内可彻底焚烧，烟气最后经由窑

尾的废气处理系统进行排放。垃圾在焚烧炉中所产生的灰渣直接入水

泥窑中，成为水泥熟料的一部分。水泥主要原料石灰石(碳酸钙)在水

泥回转窑的高温下化学反应生成二氧化碳和氧化钙，所以窑体内有很

好的碱性环境，这对于吸收垃圾焚烧产生的有害酸性气体非常有利。

垃圾中的重金属物质则以吸附、物理封固、替代等形式随着熟料的形

成被包熔固化在熟料的晶体结构中，而这所形成的晶体缺陷有利于提

高水泥熟料强度。

虽然垃圾焚烧炉与水泥窑协同处置对垃圾的适应性很强，但是以

下几种固体废物根据《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》

(GB30485-2013)的规定禁止协同处置：放射性废物;爆炸物及反应性

废物;未经拆解的废电池、废家用电器和电子产品;含汞的温度计、血

压计、荧光灯管和开关;铬渣;未知特性和未经鉴定的废物。因此水泥

企业应先对垃圾进行评估和检测是否适宜协同处置，然后再决定是否

接收。

2水泥窑协同处置城市生活垃圾的工艺设备

垃圾储存必须采用全封闭的方式并且处于负压状态，以防止异味

污染周围环境，所抽取的空气入水泥窑进行高温焚烧。而废气处理系

统应采用高效布袋除尘器。输送系统也应采用密闭的箱式拉链机或带

式输送机。破碎系统建议采用在欧美等国已普遍使用的斯瑞德，它属

于剪切式破碎机的一种，通过定刀和动刀的特殊设计可将各种袋装垃

圾瞬间破开，不缠绕、不挂料。

焚烧炉是水泥窑协同处置中的关键设备，型号很多，目前国内主

要有以下四种：机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转式焚烧炉、热

盘炉。

2.1机械炉排焚烧炉

炉排有三个区，分别是干燥区、燃烧区、燃烬区，通过炉排之间

的交错运动，使垃圾依次通过这三个区域，直至燃烬从焚烧炉排出。

从炉排下部进燃烧空气，高温烟气在产生热蒸汽的同时也得到冷却，

烟气最终由废气处理系统在处理后进行排放。由于此类型焚烧炉结构

复杂，维护工作量大，所以造价和维护费用都高。

2.2流化床焚烧炉

此焚烧炉也称作气化热解炉，由多孔分布板组成，并在炉内加入

大量的石英砂，工作时一方面将石英砂加热到600℃以上，一方面从

焚烧炉下部进燃烧空气，先将石英砂沸腾，然后放入垃圾。垃圾很快

就燃烧沸腾起来，燃烬的垃圾由于密度较大，落到炉底，而未燃烬的

垃圾由于密度较小，继续燃烧沸