新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯處理垃圾

1、新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾CDI技術(shù)中心高敏610001一、城市垃圾處理的背景城市垃圾的處理伴隨著城市的形成就已經(jīng)開始了，隨著現(xiàn)代工業(yè)文明的發(fā) 展，城市垃圾的處理已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的改變， 已經(jīng)成為現(xiàn)代城市文明不可缺少的組 成部分，是物質(zhì)在城市系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)中的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。隨著城市化進程的加快，在包括我國在內(nèi)的廣大的新興發(fā)展中國家中， 城市 垃圾已經(jīng)逐漸呈現(xiàn)出垃圾包圍城市的格局，城市垃圾的處理已經(jīng)刻不容緩。對城市垃圾的處理主要經(jīng)過了如下幾個階段， 并在各自的階段內(nèi)做出了巨大 的貢獻，具體階段如下：第一，垃圾處理廠采用衛(wèi)生填埋的方法經(jīng)過壓實后直接填埋； 第二，垃圾處理廠進行生物堆肥處理 第三，利

2、用焚燒爐直接焚燒達到減量的目的； 第四，利用垃圾焚燒發(fā)電達到減量的目的同時利用了垃圾中的熱量； 第五，利用新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市生活垃圾， 達到徹底處理和利用的 目的。由于地區(qū)發(fā)展的不平衡和相關(guān)的其他原因，目前這五種方式仍然還在發(fā)揮他 們的作用，但是隨著煙氣凈化處理技術(shù)的不斷發(fā)展， 城市垃圾的處理采用焚燒方 法進行處理得到了快速的發(fā)展，已經(jīng)成為發(fā)達國家處理城市生活垃圾的主要方 法，并逐漸成為城市垃圾處理的主流。同時由于地域條件的不同也給予了各種方 式生存的土壤，每一種方法都有它自身的優(yōu)點和缺點。1 采用衛(wèi)生填埋處理的方法處理城市生活垃圾的優(yōu)點在于短期成本較低， 技 術(shù)簡單，在經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)

3、大多采用這種方法。 但是隨著城市化的發(fā)展，人民生 活水平的提高，對環(huán)境問題逐漸開始關(guān)注，城市生活垃圾采用衛(wèi)生填埋的方法需 要占用大量的土地，這在寸土寸金的城市經(jīng)濟生活中，這顯然已經(jīng)不符合城市化 發(fā)展的要求，同時填埋的生活垃圾會造成土壤和地下水的嚴重污染， 給生活飲用 水造成了嚴重的威脅。2 生物堆肥處理在很多國家和地區(qū)使用， 包括部分發(fā)達國家。該技術(shù)成本較 低，堆肥可以在農(nóng)業(yè)上使用，但是農(nóng)業(yè)堆肥的過程中沒有對垃圾中的重金屬進行 處理，導(dǎo)致了重金屬污染土壤和地下水體，以及重金屬重新進入生物圈循環(huán)而造 成富積，形成了重金屬的污染，因此在發(fā)達國家已經(jīng)逐步淘汰了這種處理方法， 轉(zhuǎn)而向焚燒處理方式邁進。

4、但是在一些特殊的地區(qū)，比如澳洲的酸性土壤，城市 污泥則采用了堆肥的方法進行處理以利于改善土壤。3 利用焚燒爐直接焚燒達到快速減量的目的， 這種方法在早期為城市生活垃 圾的減量做出了貢獻，已經(jīng)完成了它的歷史使命，但是這種處理方式成本較高， 同時煙氣的污染控制并不完全成熟，垃圾中的潛熱沒有得到充分的應(yīng)用，同時焚 燒后留下的飛灰難以處理，容易造成二次污染。但是這種方式優(yōu)點也是非常明顯 的，它很快的減小了城市垃圾的體積，而且技術(shù)簡單，隨著煙氣處理技術(shù)的進步， 在一些地區(qū)仍然還有不少的專業(yè)的城市垃圾焚燒爐， 而且對于一些特別難以處理 的危險廢棄物仍然采用特種焚燒爐進行焚燒處理。 其局限性也是顯而易見的。

5、隨 著生活水平的提高，城市垃圾中的有價值成分越來越多，城市垃圾的可利用價值 也越來越大，城市垃圾中有價值的金屬和其他可以回收利用的物質(zhì)， 最后剩下的 城市垃圾仍然具有較高的熱值，當采用簡單的焚燒爐處理方法時， 則造成了“資 源”的浪費，垃圾中的熱值沒有充分的應(yīng)用。4 建設(shè)垃圾發(fā)電站處理城市生活垃圾，利用垃圾發(fā)電來處理城市生活垃圾是 處理城市生活垃圾的歷史性變革，從思路上由簡單的焚燒處理向焚燒處理同時進 行充分利用的方向變化，在發(fā)達國家已經(jīng)有了大量成熟的垃圾發(fā)電站在運行， 甚 至德國某家垃圾發(fā)電站對外進口垃圾進行發(fā)電。 但是必須注意到我國與西方國家 的不同，由于社會發(fā)展水平的不同，人民生活水平的

6、不同，造成的垃圾成分都有 一定的差別，一般情況下，我國的垃圾沒有很好的實行分類回收制度， 垃圾成分 更加復(fù)雜，水分較高，熱值相對較低；而西方發(fā)達國家的垃圾在回收階段進行了 基本的分類回收，同時水分較低，熱值相對較高。因此在建設(shè)我國的垃圾發(fā)電站 時，必須按照我國的國情，建設(shè)可靠性強，生產(chǎn)成本低，規(guī)模較大，技術(shù)先進的 生產(chǎn)線。該處理方式較焚燒爐處理方法有了很大的進步， 但是仍然沒有徹底解決 灰渣的二次污染問題。5 利用新型干法回轉(zhuǎn)窯處理城市生活垃圾的思路是同時處理、 利用、避免二 次污染的城市生活垃圾處理模式，該處理模式在發(fā)達國家已經(jīng)獲得成功， 其使用 方式稱之為二次原燃料在水泥工業(yè)中的應(yīng)用。 鑒

7、于我國垃圾成分的特殊性注定了 我們不可能照搬西方的生產(chǎn)模式，發(fā)達國家已經(jīng)建立了較為完善的垃圾分類回收 制度，廢棄物預(yù)處理企業(yè)，相對完善的法律法規(guī)支撐了其發(fā)展模式， 這些條件在 我國目前并不完全具備。但是發(fā)達國家的水泥企業(yè)在利用廢棄物作原燃料的使用 中某些經(jīng)驗是值得借鑒的，比如發(fā)達國家很多大型企業(yè)及相關(guān)研究機構(gòu)做了大量 的研究，其研究成果是可以為我所用的，在重金屬污染的研究方面，德國水泥研 究所作了大量的研究，顯示了重金屬固化在水泥基材料中是安全的， 甚至其水泥 制品混凝土水管作為飲用水的管道都是安全的， 并給出了詳實的數(shù)據(jù)都證明了利 用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾是安全的。但是面對我國目前的實際情況

8、，對于利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾存在兩種 不同的聲音，其一在于非水泥行業(yè)的人士對于水泥行業(yè)的認識不夠充分， 還停留 在污染嚴重的印象中，而實際上經(jīng)過近期技術(shù)的發(fā)展水泥工業(yè)已經(jīng)成為自潔程度 最高的行業(yè)之一，“花園式”環(huán)境的水泥工廠已經(jīng)不再是什么新鮮的事情，而正 成為一種發(fā)展的必然。由于這種認識上的誤會，形成了城市垃圾利用水泥回轉(zhuǎn)窯 處理推廣的前期障礙。其二在于水泥行業(yè)內(nèi)的呼吁，對于利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城 市垃圾，部分有興趣的大型企業(yè)作了有限的積極嘗試， 但是始終沒有取得實質(zhì)性 的進展，隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整和社會發(fā)展水平的提高， 大量先進的新型干法 水泥生產(chǎn)線的建立為利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾提供

9、必要的物質(zhì)基礎(chǔ)， 大型企 業(yè)集團的成長為該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了雄厚的資金支持， 國家相關(guān)部門對該產(chǎn)業(yè)的 支持及示范線的建立給出了國家政策的積極信號， 同時建立和諧社會、循環(huán)經(jīng)濟 的社會意識為該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了長遠的、 有利的社會發(fā)展環(huán)境。這些均為支持 利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾的積極因素，但是我們必須清醒的看到還存在很大 的困難。利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾的主要困難有如下四點：（1）我國整體的利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾的工業(yè)生產(chǎn)裝備水平不夠高， 還不能滿足目前仍處于萌芽發(fā)展階段的市場的需求， 更難以想象進入告訴發(fā)展期 后裝備的需求。從我國各行業(yè)的發(fā)展過程來看，一旦時機成熟其發(fā)展速度是驚人 的，如果

10、沒有早期充分的技術(shù)儲備做支撐是難以滿足市場的要求的， 我國目前為 數(shù)較少的示范生產(chǎn)線其主要生產(chǎn)裝備都是海外進口， 直接造成了初期建設(shè)成本較 高，對該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成了一定的制約。（2）整體產(chǎn)業(yè)鏈的缺陷直接阻礙了二次原燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，發(fā)達國家在該 產(chǎn)業(yè)發(fā)展中處于領(lǐng)先地位的原因很大一部分原因就在于社會中存在廢棄物預(yù)處 理企業(yè)，對整個產(chǎn)業(yè)鏈的完整做出了重大的貢獻， 同時大大降低了水泥企業(yè)利用 可燃廢棄物的技術(shù)難度。在我國由于歷史的原因沒有類似的預(yù)處理企業(yè)使得產(chǎn)業(yè)鏈的形成不夠完整， 使得我國的水泥企業(yè)面對的是新鮮的、 沒有經(jīng)過處理的城市垃圾，直接造成了技 術(shù)處理難度更高，對生產(chǎn)裝備的要求更高，直接阻礙了

11、利用新型干法回轉(zhuǎn)窯處理 城市垃圾的快速發(fā)展。對于目前沒有廢棄物預(yù)處理企業(yè)的現(xiàn)狀，同時也沒有積極的支持其發(fā)展的政 策信號，我們必須跳開西方傳統(tǒng)的城市垃圾處理模式， 建立我們自己的城市垃圾 處理發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈，形成具有中國特色的城市垃圾處理模式， 實現(xiàn)該產(chǎn)業(yè)的“跨越 式”發(fā)展。（3）我國城市生活垃圾的天然特性可以簡單概括為成分復(fù)雜、 水分含量高、 熱值低、預(yù)處理難度大，這些特點在利用新型干法回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾的工藝技 術(shù)中均為負面因素。由于我國具有節(jié)儉的傳統(tǒng)， “循環(huán)經(jīng)濟”在早期的社會發(fā)展中就以廢舊物品 的回收再利用的形式表現(xiàn)出來。城市垃圾中大量的具有較高回收價值的物質(zhì)都已 經(jīng)被一些人員揀走了，廢品作

12、為一種商品流通在社會中早已經(jīng)存在， 可以說具備 了廢棄物預(yù)處理的思維和市場雛形，僅僅在發(fā)展的深度上不能和現(xiàn)代的發(fā)達國家 中廢棄物預(yù)處理企業(yè)相提并論。經(jīng)過初步分揀的城市垃圾因此具備了可利用價值不高的特點； 同時我國居民 還沒有完全養(yǎng)成垃圾分類堆放的習慣，這導(dǎo)致了我國城市垃圾的成分特別復(fù)雜； 城市垃圾中的水分基本上和該地區(qū)的人民生活水平是相關(guān)的， 比較發(fā)達的地區(qū)垃 圾中的熱值也相對較高、水分較低，反之則熱值較低、水分較高。（4）目前我國在該產(chǎn)業(yè)政策上是積極鼓勵對城市垃圾進行處理利用的，國 家支持建立的示范線就充分表現(xiàn)了這一點，但是該鼓勵政策的可持續(xù)性并不明 確，在不久的將來隨著技術(shù)的進步，對廢棄物

13、的處理在經(jīng)濟上將可能實現(xiàn)自給自 足，廢棄物也將由純粹的垃圾向資源的方向轉(zhuǎn)化， 如果國家優(yōu)惠政策的改變將使 得廢棄物處理企業(yè)將不得不獨自承擔經(jīng)濟代價， 但是這種經(jīng)濟利益卻大大低于同 期社會資本平均收益率，在目前市場經(jīng)濟條件下是企業(yè)家們不得不考慮的問題。 因此在該產(chǎn)業(yè)的國家政策上應(yīng)該給與明確的政策條件， 讓廢棄物處理企業(yè)也享有 必要的經(jīng)濟利益，而不能做“過河拆橋”的事情，將這種社會公益事業(yè)完全拋給 企業(yè)也是不合適的。解決利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市生活垃圾可以從以下四個方面進行考慮：第一，大力發(fā)展城市垃圾處理設(shè)備，盡快實現(xiàn)城市垃圾處理設(shè)備的國產(chǎn)化。 我國很多研究單位都進行了這方面的研究， 但是從目前的使

14、用情況來看，研究的 深度都不是太深，沒有開發(fā)出成套的專有設(shè)備。一般只停留在工藝方案設(shè)計，對 處理設(shè)備的選用還停留在依賴進口設(shè)備的階段， 沒有獨立開發(fā)出具有自主知識產(chǎn) 權(quán)的設(shè)備，而處理裝備正是該行業(yè)迅速發(fā)展的關(guān)鍵。但是該裝備技術(shù)的發(fā)展正是 依托于整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，技術(shù)裝備只有在該產(chǎn)業(yè)不斷的發(fā)展中才能不斷的提高， 更有力的支持該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而形成一個良性發(fā)展循環(huán)。第二，重新整合和發(fā)展我國的城市垃圾處理資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈，根據(jù)我國的城市垃圾特性，創(chuàng)造性的建設(shè)我國的城市垃圾處理產(chǎn)業(yè)鏈， 建設(shè)我國城市垃圾處 理過程中的物料流和資金流的特有模式，使得我國的城市垃圾廢棄物處理企業(yè)得 到略高于社會平均利潤率，這

15、樣將能大量吸引社會資金投向該領(lǐng)域， 實現(xiàn)我國城 市垃圾處理資源化產(chǎn)業(yè)又好又塊的發(fā)展目標。在產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)過程中，我們需要按照我國的實際情況同時借鑒海外先進的 處理方式。我國城市垃圾的特性，導(dǎo)致了我國的垃圾處理方式必將是多樣化的處 理方法。在發(fā)展的過程中，以目前的階段看以城市垃圾的處理為主要目的，同時兼顧其資源化的功能。隨著該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的不斷進步， 城市垃圾的預(yù)處理 方式也將向多種處理方式轉(zhuǎn)變，一部分垃圾處理仍將以處理為首要目的同時兼顧 資源化的功能，而另一部分垃圾則采取其他的方式進行處理，以資源化利用為第一目的同時兼顧處理的功能，最終形成多種處理方式并存的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。第三，我國城市垃圾的

16、特點已經(jīng)不可避免， 不能總以我國城市垃圾的熱值偏 低、利用價值不大為借口遲滯該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 城市垃圾處理資源化利用是發(fā)展的 方向，更是社會環(huán)保的迫切要求，是和諧社會發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟的必然選擇， 城市 垃圾處理資源化利用更重要的是一項社會工作， 具有巨大的社會意義。因此在我 國發(fā)展城市垃圾處理資源化產(chǎn)業(yè)時， 不要過度的強調(diào)垃圾的資源化，我們必須清 醒的認識到，垃圾的資源化是有條件的。首先的迫切要求是城市垃圾需要處理， 只有具備條件進行合理的處理后才具有資源化的條件。從城市垃圾到資源的轉(zhuǎn)變 需要一個技術(shù)處理的過程，只有該過程的合理實現(xiàn)才能促進城市垃圾處理資源化 利用的發(fā)展。這個過程也不是一蹴而就的，

17、而是不斷的向前發(fā)展的過程，通過市 場化作用最終實現(xiàn)城市垃圾處理資源化產(chǎn)業(yè)成為一個不需要政府輸血的具有經(jīng) 濟競爭力的行業(yè)。第四，城市垃圾處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)國家政策對該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，在這之前我國的固體廢渣粉煤灰、礦渣等在水泥行業(yè)得到了很好的發(fā)展， 在技術(shù)的支撐下 實現(xiàn)了資源化利用，并逐漸成為水泥、混凝土行業(yè)中的常用原料，摘掉了“廢棄 物”的帽子。這個發(fā)展過程成功的關(guān)鍵在于政府的優(yōu)惠政策促進了水泥企業(yè)的應(yīng) 用要求，同時大量的水泥研究機構(gòu)也進行了大量的研究， 為其應(yīng)用提供了可靠的 技術(shù)保證，從而導(dǎo)致了其快速的發(fā)展最終完成了從廢棄物到資源化轉(zhuǎn)變的過程。 在這個過程完成之后，對上述粉煤灰、礦渣等的利用優(yōu)惠

18、政策逐漸取消帶來了不 少企業(yè)主的抱怨并稱之為“過河拆橋”，但是事實上這些抱怨的企業(yè)主目前仍在 使用表明了技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)可以為企業(yè)帶來更高的利潤，企業(yè)主逐利的特性注定 了其在抱怨的同時仍然使用“廢棄物”。上述發(fā)展過程的經(jīng)驗為城市垃圾處理資源化利用提供了借鑒，從目前的情況看國家產(chǎn)業(yè)政策對城市垃圾處理資源化產(chǎn)業(yè)的支持力度是很大的，已經(jīng)高于了廢渣處理的優(yōu)惠政策。優(yōu)惠政策的具體方式對不同的產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)形式是不一樣的，不能機械的認為會給予和以前一樣的優(yōu)惠政策， 一樣的優(yōu)惠時間等。對于社會發(fā)展 必不可少的產(chǎn)業(yè)，特別是在社會經(jīng)濟競爭中處理弱勢地位的產(chǎn)業(yè)，我們有理由相信任何國家和政府都會給予積極的支持以滿足社會生活

19、發(fā)展的需要。比如歐美國家對農(nóng)業(yè)的高額補貼和我國近期農(nóng)業(yè)政策的改變（由收取農(nóng)業(yè)稅到國家農(nóng)業(yè)補 貼）都明白無誤的告訴了我們社會發(fā)展中必不可少而且處于弱勢地位的行業(yè)必要 會受到保護，該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會功能將不僅僅具有社會經(jīng)濟價值，更成為社會發(fā)展的一種保障產(chǎn)業(yè)，具有更高的社會價值，其價值是不能按照普通的市場經(jīng)濟中 的價值標準進行衡量的。因此，對國家產(chǎn)業(yè)政策的擔心是沒有必要的， 國家的產(chǎn) 業(yè)政策必將支持城市垃圾處理資源化利用的發(fā)展。二、利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾的可行性及制約因素利用水泥新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾是焚燒處理垃圾的一種方式之 一，作為水泥生產(chǎn)企業(yè)，廢棄物的處置必須以不影響水泥產(chǎn)品生產(chǎn)為宗

20、旨。 從生 產(chǎn)工藝控制的角度看，廢棄物的水分、熱值、灰分組成、有害元素（硫、氯、堿 金屬）含量、重金屬的豐度、進入窯系統(tǒng)的分散狀態(tài)等因素將對熟料的煅燒具有 較大的影響，在熟料中重金屬含量還對水泥產(chǎn)品的性能還具有一定的影響，有害元素和重金屬以及部分有機焚燒產(chǎn)物對大氣污染排放物也具有一定的影響。廢棄物的物性形貌的差異很大，來源和待處理量的隨機性很強，因此從提高水泥窯系 統(tǒng)的處理效率的要求來看，對廢棄物進行以調(diào)熱、均質(zhì)、穩(wěn)定化為特征廢棄物預(yù) 處理工藝是很有必要的。在國內(nèi)尚沒有專業(yè)的廢棄物預(yù)處理行業(yè)， 因此水泥行業(yè) 處置廢棄物則需要考慮附設(shè)廢棄物預(yù)處理車間，不同廢棄物處理工藝差別如下：表1不同廢棄物處

21、置的工藝性能要求比較廢棄物來源城市生活垃圾有機質(zhì)污泥工業(yè)危險廢棄物平均含水量（）60 807060平均低位熱值（kcal/kg ）120曠150014002000不確定主要有害元素Cl、Na SS Na KS Na K Cl重金屬含量低，微量微量因類別定峰值灰分含量（）201510主要灰分組成硅鋁鈣混合物硅鋁鈣混合物硅鋁鈣混合物灰分成分的穩(wěn)定性較穩(wěn)定最穩(wěn)定波動大燃爆可能性低低高來源穩(wěn)定性季節(jié)/地域波動較好很差成分波動變化季節(jié)波動基本穩(wěn)定高焚燒主要形成污染物飛灰、NQ、SQ、POPs預(yù)處理破碎要求一般無高預(yù)處理均化要求一般低高預(yù)處理輸送要求一般一般高噸投資額中等低廉較高顯然，幾乎所有廢棄物其水分

22、含量均較高，因此可以基本忽視水分對處置不 同廢棄物的工藝性能的顯著性分析影響。 由于有機物分解焚燒的要求，這些廢棄 物自身的熱值往往不能夠作為有效的熱源在窯爐系統(tǒng)內(nèi)的能量傳遞、物質(zhì)傳遞、 動量傳遞及化學反應(yīng)的復(fù)雜的物理化學過程中被有效使用， 廢棄物的處置不可避 免的降低了系統(tǒng)的有效功，往往會表現(xiàn)為廢棄物的處置導(dǎo)致系統(tǒng)熱耗的輕微的上 揚。由于廢棄物中有害元素的含量要遠遠高于普通的水泥原料， 對系統(tǒng)的消納能 力，影響最大的通常是廢棄物中氯、硫和堿金屬元素的含量。重金屬因其絕對數(shù) 量較少，對系統(tǒng)操作的影響小，但由于水化礦物對重金屬的禁錮作用的不同， 作 為水泥產(chǎn)品性能對其總量有一定的要求，此外飛灰中

23、重金屬的富集也對系統(tǒng)收塵 設(shè)備有更高的要求。窯內(nèi)的反應(yīng)是固相反應(yīng)過程為主，入窯干生料混合物成分的 均勻和穩(wěn)定對窯內(nèi)物料的煅燒具有先決的基礎(chǔ)性作用，而對比于正常的生產(chǎn)過 程，引入廢棄物處置將顯著降低入窯干生料的均化效果， 因此在規(guī)模化處置廢棄 物需要注意確保加入窯系統(tǒng)的物料的成分的穩(wěn)定和總量的平衡。 這就要求對廢棄 物的品質(zhì)和預(yù)處理水平提出較高的要求，而危廢的處置因其來源的不穩(wěn)定和處置 量的隨機性導(dǎo)致其需要通過配料、破碎、調(diào)質(zhì)、混合、均化等多道工藝環(huán)節(jié)才能 滿足要求，而污泥由于自身生產(chǎn)工藝導(dǎo)致其成分較穩(wěn)定， 有害元素的分布較均勻。 因此其預(yù)處理工藝主要是滿足易于輸送及入窯爐后分散良好的要求， 處

24、置流程相 應(yīng)比較簡單。生活垃圾的預(yù)處理其關(guān)鍵在分選、破碎。多數(shù)的水泥廠由于城市規(guī)劃及原燃料的制約往往離中心城市有一定的距離， 因此在處置利用干基廢棄物含量較小的生活垃圾及污泥類廢棄物時必須考慮到 長距離運輸?shù)呢摵梢约霸谳斔瓦^程中的泄漏對環(huán)境的負面影響。 生活垃圾由于容 重低，即使是通過中轉(zhuǎn)站進行機械壓縮， 其密度仍然很低，長距離的輸送對水泥 生產(chǎn)企業(yè)處置生活垃圾具有尤其不利的影響。水泥生產(chǎn)過程中要求高溫煅燒，水泥熟料礦物在水化過程中形成的 C-S-H 礦物體系還可以將重金屬固化。因此水泥行業(yè)在處置以有機可燃物和重金屬為主 要污染物的工業(yè)廢棄物上具有天然的優(yōu)勢，完全可以作為部分工業(yè)廢棄物最終處

25、置的載體使用。和專業(yè)的焚燒爐相比，水泥回轉(zhuǎn)窯的處理溫度高、焚燒空間大、 熱容量高、焚燒停留時間長，更強的熱穩(wěn)定性和抗波動能力，并具有更高的運轉(zhuǎn) 率，因此它必然具有更大的處理規(guī)模，水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)呈堿性氣氛，因此廢棄物 燃燒后釋放的HC、S02等酸性氣體可以和CaO等堿性化合物結(jié)合形成鹽類，固 定下來，避免了燃燒尾氣的二次污染。在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，廢棄物焚燒后形成的灰 渣作為水泥熟料的組成成分被礦物化或吸收， 穩(wěn)定固化于水泥熟料中。通過控制 廢棄物中的重金屬的成分濃度，可以保證熟料中固化的重金屬在水泥或者混凝土 制品中低的釋放水平，滿足環(huán)保法令的要求。沒有灰渣的二次處理及污染防治的 要求。簡化了廢氣的

26、處理流程。美國國家環(huán)境保護署監(jiān)測結(jié)果表明， 當水泥回轉(zhuǎn) 窯使用廢棄物替代原燃料時，空氣中的有害物排放量并沒有增加，也不會形成新 的污染。利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市工業(yè)廢棄物在生產(chǎn)過程中沒有廢棄料產(chǎn)生， 熱 能和物質(zhì)都能得到充分利用，并能取代優(yōu)質(zhì)燃料和天然原料，被國際上公認為焚 燒處理城市工業(yè)廢棄物最有效的方法。因此水泥回轉(zhuǎn)窯是目前處置工業(yè)廢棄物尤 其是危險廢棄物的良好的平臺，水泥行業(yè)可以作為其他行業(yè)的廢棄物終端處置平 臺，對廢棄物處置形成封閉，減少了新污染源的產(chǎn)生。水泥行業(yè)可利用的廢棄物依照其有益組分的含量不同， 可分為作為替代原燃 料使用的廢棄物以及利用水泥窯系統(tǒng)處置的危險廢棄物兩個大的類別。

27、和發(fā)達國 家相比，目前我國水泥行業(yè)尚沒有形成對工業(yè)廢棄物的規(guī)?；瘧?yīng)用， 從我國水泥 行業(yè)目前的工業(yè)非危險類廢渣主要是在混合材料中占有較大的比重， 而需要經(jīng)過 預(yù)處理再作為廢棄物替代原料或者廢棄物替代燃料尚沒有形成規(guī)模應(yīng)用。 利用水 泥窯處置危險廢棄物則國內(nèi)也僅有北京水泥廠投入實際運行中。三、利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾的工藝方案根據(jù)目前的發(fā)展趨勢，在很多新設(shè)計的新型干法項目中都要求預(yù)留廢棄物利 用系統(tǒng)，因此在目前的設(shè)計中要求廢棄物處理系統(tǒng)必須具有良好的獨立性同時又 和熟料燒成系統(tǒng)具有良好的兼容性。因此將廢棄物處理系統(tǒng)作為一個獨立的子項 設(shè)計是必要的，這樣將可以和現(xiàn)行燒成系統(tǒng)進行對接， 也可以在后

28、續(xù)的改造中順 利利用。新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市垃圾的工藝處理方案必須充分考慮與水泥廠 環(huán)境的相容性，窯系統(tǒng)的工藝特性控制和維護技術(shù)能夠滿足焚燒廢棄物的要求， 在控制中必須注意下述的一些基本要點和控制參數(shù)：（1）所要替代的常規(guī)燃料和常規(guī)原料的數(shù)量；（2）替代燃料的熱值和小時加入量；(3) 原、燃料的氯化物總量和單位時間內(nèi)的帶入量；(4) 有害物質(zhì)含量，包括PCB PCDM及重金屬等；(5) 替代燃料特性的主要參數(shù)；(6) 廢棄物、材料的化學、物理-化學、毒性和生態(tài)毒性特性；(7) 水泥窯的燃燒條件和對有機化合物的分解銷毀效率；(8) 可能導(dǎo)致某些有害物質(zhì)富集的循環(huán)過程；(9) 減輕循環(huán)負荷和丟

29、棄部分物料的可能途徑；(10) 緊急停機的運行過程，如 CO超標停機； ( 11)廢氣凈化方式與作用效果。在新型干法回轉(zhuǎn)窯中處理城市垃圾的前提是保證回轉(zhuǎn)窯工況的穩(wěn)定， 因此必 須要求：(1) 用現(xiàn)代化的控制技術(shù)連續(xù)監(jiān)測控制燃燒過程；(2) 垃圾需要有定期的進廠檢測和充分混勻，液態(tài)物質(zhì)需通過毛細管取樣 做連續(xù)的質(zhì)量檢測；(3) 垃圾的主要分析參數(shù)如熱值、化學組成等應(yīng)連續(xù)地輸入過程控制系統(tǒng) 中；( 4)水泥回轉(zhuǎn)窯主要在額定負荷范圍內(nèi)，長期穩(wěn)定無故障運行才允許處理 垃圾；為了使垃圾的焚燒過程穩(wěn)妥可靠，不會出現(xiàn)無控制的燃燒過程，當出現(xiàn)下屬 情況時都必須中斷垃圾的加入：(1) 窯入料端廢氣溫度低于900

30、C；(2) 窯出料端熟料的溫度低于1250C；(3) CC含量超過了預(yù)先確定的極限含量；( 4)生料粉加入量低于最高加入量的 75；(5) 一次燃料加入量的額定值/ 實際值的比值偏離了允許范圍；(6) 窯尾排風機的負壓低于額定產(chǎn)量下的正常值；( 7)電除塵器停機；( 8)廢氣排風機停機；( 9)主燃燒器故障；（10）粉塵排放超過了允許極限值。這 10 項是保證安全焚燒的主要環(huán)節(jié)，具體的極限值和內(nèi)容還可以根據(jù)具體 情況確定。從總體上看，水泥工藝處理和利用垃圾還處在發(fā)展期， 對垃圾與產(chǎn)品的品質(zhì) 評價、檢測方法等在國際上還沒有統(tǒng)一的標準， 也處在邊利用、邊試驗研究的過 程，每種垃圾都不相同，都需要單

31、獨研究、分析，制定具體的有針對性的實施方 案和控制指標，達到現(xiàn)代化的水平。目前國外水泥廠利用垃圾的經(jīng)驗可以總結(jié)如 下：（1）水泥廠目前利用的仍以工業(yè)垃圾為主，生活垃圾屬于少數(shù)；（2）以可燃廢棄物為主，以降低生產(chǎn)成本和減少天然原料消耗， 單純做原 料與生料一起加入的不多；（3）廢棄物的加入點應(yīng)正確選擇；A、可從窯頭主燃燒器加入的：廢油、石油焦、廢木、塑料和垃圾衍生燃料、動物粉，B可從窯尾入料端加入的：漂白土、廢橡膠、酸渣、廢石蠟、油膩和廢型砂，C可加入到分解爐中，塑料珠粒、鋸末、經(jīng)制備的廢木料、廢橡膠和其他廢料，分解爐的溫度較低，停留實踐短，只能加入容易飛揚和 吹送的、易燃的及經(jīng)過粉碎的替代燃料

32、。（4）加料設(shè)備不僅應(yīng)注意均勻加料，防止突然過量，以免造成排放超標， 還應(yīng)該注意磨損的問題；（5）使用垃圾后生產(chǎn)的水泥與常規(guī)水泥在性能上沒有差別， 在使用上不受 限制；（6） 垃圾會帶入較多的K、Na Cl、S,有時還有P,引起耐火材料損壞和 結(jié)皮與堵塞，也影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此必須同步考慮旁路放風系統(tǒng)；（7）替代燃料的燃燒特性與常規(guī)燃料不同， 常形成較長的火焰，對窯的長 徑比、熟料質(zhì)量、窯的操作方式、能耗和污染物的排放都會有影響， 這些問題還在研究中。上述的國外經(jīng)驗可以在我們的開發(fā)和實際生產(chǎn)中借鑒，針對我國垃圾的特點，新開發(fā)的垃圾處理系統(tǒng)必須同時具備利用垃圾熱值的經(jīng)濟功能和處理垃圾的 社會功能，

33、其功能較國外有了外延式的擴大。具體在技術(shù)上將具備如下特點：（1）廢棄物的處理范圍擴大，包括被處理的垃圾的種類、物料形態(tài)、處理 量等；（2）在功能上兼顧利用與處理，某些情況下，其處理的功能將大于利用的 價值；（3）該垃圾處理方式將不造成二次污染，是目前環(huán)保效果最好的處理方式；（4）與目前的新型干法水泥工藝具有良好的兼容性， 可以將垃圾處理子項 整體植入水泥工藝中。從上述技術(shù)特點看，該垃圾處理裝備目前在國際上尚沒有出現(xiàn)， 具有較高的 水平，符合我國的國情同時實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。在該技術(shù)的開發(fā)中，將根據(jù)廢棄物的加入點不同分別進行開發(fā)相應(yīng)的技術(shù)工 藝及工業(yè)裝備。目前從窯頭加入的方式技術(shù)上已經(jīng)基本成熟，

34、對廢棄物的預(yù)處理 要求較高；對于窯尾或分解爐直接加入的物料，在技術(shù)也已經(jīng)成熟。對于另外的 按照上述方式均難以利用的處理方式目前在國內(nèi)外仍然是一個空白，這也是我們開發(fā)的重點一一廢棄物焚燒系統(tǒng)。其基本的工藝流程如下：1 n rh：Ch ih上述工藝流程的工藝原理為：對水泥工藝系統(tǒng)，經(jīng)過預(yù)熱后的生料進入分解 爐，三次風由分解爐底部進入。垃圾爐與分解爐并行排列以一根鵝頸管串連， 鵝 頸管出口從分解爐的下部進入分解爐在三次風的作用下充分燃燒； 垃圾爐中的熱 氣體來源于窯尾高溫氣體，在垃圾爐內(nèi)，垃圾在高溫的作用下完成分解，其停留 時間較長分解過程進行較為徹底，可燃物質(zhì)以氣態(tài)形式通過鵝頸管進入分解爐焚 燒；其它細小的顆粒也通過煙氣進入分解爐， 其中的碳粒也可以在分解爐內(nèi)完成 焚燒，達到徹底焚燒的目的；另外部分較大的灰渣不能進入鵝頸管的則直接通過 窯尾進入回轉(zhuǎn)窯，落入回轉(zhuǎn)窯的物質(zhì)溫度都較高不會影響窯尾的溫度， 使水泥工 藝系統(tǒng)保持穩(wěn)定的狀態(tài)，保證水泥熟料的煅燒。對于水泥系統(tǒng)來說，這種工藝布 置方式是