水泥窯協同處置城市生活垃圾技術及推廣應用

程 林

節能環保是我國的基本國策，城市經濟的迅速發展和國家對城市基礎建設改善支持力度的加大，使城市更加美麗而富有感召力，吸引著更多的人走進城市，在城市安家落戶，城市人口的增加，在促進城市發展的同時，使城市的生活垃圾劇增，改進垃圾處理技術，保護生態環境成為城市建設中的突出問題。因此，如何根據實際情況，合理運用水泥窯協同處置技術，提高資源的運用效率，促進城市的可持續發展是值得深思的問題。

1 現狀分析

1.1 城市生活垃圾的主要成分

我國城市生活垃圾的收集方式大多數是混合收集，隨著城市經濟的發展，和城市人口的不斷增多，城市生活垃圾的數量、種類和成分也隨之發生著變化。據統計在我國的城市生活垃圾中無機成分約占40%左右，主要是灰土和廢棄磚瓦、石塊等，有機成分約為42%，主要來源于廚房垃圾，能夠進行廢品回收的紙、塑料、橡膠、玻璃、金屬等僅占8%。這些垃圾的含水量在40%～70.3%之間，在夏季含水量較高，可達到70.3%。在城市生活垃圾中As、Cr、Hg、Cd、Zn、Pb、Cu等重金屬的含量較低，主要來源于少量的廢棄舊家電和廢棄的電池，這少量的重金屬以單質、化合物等形式存在于生活垃圾中。

1.2 城市生活垃圾的分類

根據水泥窯協同處理城市生活垃圾的要求，把垃圾分成如下四類：塑料、紙張、樹枝、織物、橡膠等輕質可燃物，廚房中的各種剩飯剩菜、動物內臟等有機廚余物，經過發酵抑制、低溫烘干等技術處理，可以轉化成原、燃料，進行再利用；由渣土、石塊、磚瓦、玻璃、陶瓷、廢砼等組成的無機混合物可以直接作為生產水泥的原料，若其中混有金屬，要進行單獨分選回收；滲濾液通過污水系統的處理，達到相關標準后，可直接排放或用于灌溉。

2 技術要點

2.1 技術原則

首先對水泥企業應給予資源利用、利益分配等方面的政策支持，應以保證水泥生產系統的正常、安全、穩定運行和水泥生產質量為基本出發點，在垃圾處理過程中不能造成重金屬、有毒有害氣體等新的二次污染，所生產的水泥產品無論在后續使用，還是廢棄處置過程中要保證無污染，不會危及人類健康，水泥企業需根據企業自身的特點和生產系統的實際情況，合理規劃接納垃圾的量和接納半徑，在垃圾處理中獲得一定的收益。做好垃圾處置過程的各項記錄，以備核查和參考，控制好水泥生產過程中固化污染物的濃度，在燒成系統啟動和停窯等不穩定狀態不可以進行廢棄物的處置。

2.2 做好垃圾含水量的控制

含水量是影響垃圾利用率和水泥質量的關鍵，垃圾的含水量會因季節的不同而發生變化，一般在多雨的夏季可達到70%左右。為了保證水泥生產質量，需合理控制垃圾的含水量，含水量應符合水泥窯系統的余熱利用狀況，大量的研究表明，垃圾的含水量在30%以內時，水泥窯的接納能力能夠得到有效控制。因此，當垃圾的含水量較高時，可采取技術手段對垃圾進行脫水處理，把垃圾的含水量控制在可行范圍內。

2.3 重金屬問題

重金屬是城市生活垃圾中不可缺少的組成部分，相關資料和研究表明，在低于重金屬進料量限制的條件下，重金屬的進料量變化對窯灰、熟料和尾氣的分配率沒有任何影響，而且添加的廢物和垃圾中的重金屬沒有任何關系。并且這些重金屬在水泥熟料的包裹下，起到提高熟料的強度的作用，還能降低熟料燒成溫度，節約燃料。總之，水泥的性能和生活垃圾中的重金屬含量無關，換言之，生活垃圾中的重金屬含量不會對水泥性能造成任何威脅。

2.4 對鉀、硫、氯等干擾成分的處理

鉀、鈉、氯、硫等元素是造成預處理系統和水泥窯系統的堵塞、影響系統正常運行的重要因素，因此，在運用水泥窯協同處理技術時，應注重對這些干擾因素的處理，如果在高溫狀態下得不到妥善處理，會隨時間的推移逐漸增多，使系統堵塞，嚴重時無法正常工作。對于易揮發的鉀、氯等元素在控制好對環境危害的前提下，采取放風技術進行處理，對于不易揮發的硫則不能運用防風技術，必須嚴格控制硫的含量，為了減少和避免上述干擾因素對水泥回轉窯的化學侵蝕作用，做好這些元素的協同限量控制。嚴格控制氯的含量，提高水泥的性能和垃圾的利用率。

3 水泥窯協同處理技術的主要優勢

3.1 對二噁英的處理更徹底

水泥窯協同垃圾處理技術對二噁英的處理更徹底，由于水泥窯的燃燒溫度可達到1600℃以上，燃燒后的氣體僅能在窯內停留6～10s，使城市生活垃圾中的二噁英在水泥窯這樣的高溫環境下完全分解；另外，生產水泥產生的堿性原料能夠吸收二噁英物質中的C1成分，從源頭上控制了二噁英在低溫條件下的再合成，使二噁英得到徹底控制。

3.2 節約資源

垃圾處理與水泥生產工藝的協同處置，改變了傳統的城市生活垃圾燃燒，對灰渣進行廢棄處理的模式，這些灰渣可作為生產水泥的原料，廚余物高溫處理后也可以作為水泥原料，輕質可燃物可用來代替水泥生產中的煤炭燃料，節約了能源，解決了水泥生產的成本問題。值得注意的是城市生活垃圾燃燒后的灰渣成分雖然和水泥原料中的黏土非常相似，但由于灰渣中氯離子含量很高，因此，應注意做好灰渣在水泥中的用量控制工作。

3.3 處理工藝靈活

水泥窯協同處理城市生活垃圾在我國得到推廣和運用，處理方式和工藝靈活多樣。主要有回轉窯、氣化爐、熱盤路等方式。無論哪種方式和工藝，原理基本相同，都是運用生活垃圾焚燒所產生的熱煙氣取代水泥分解爐的傳統熱源，是水泥生料預熱、預分解的主要熱量來源。同時，水泥分解爐的高溫、堿性環境可以吸收煙氣中的有害物質，固化重金屬；通過垃圾焚燒產生的煙氣與水泥分解爐產生的煙氣混合實現對垃圾煙氣的完全消滅，水泥窯協同處理城市生活垃圾工藝簡單，一般水泥廠都可以進行操作，水泥窯協同處理城市生活垃圾，具有實用性、經濟性、生態性的優勢。

3.4 垃圾處理徹底

水泥窯協同垃圾焚燒爐彌補了傳統的城市生活垃圾處理方式對垃圾處理不徹底的不足，對城市生活垃圾的處理更科學，更高效。運用水泥窯焚燒可以使生活垃圾完全燃燒，把灰渣作為水泥原料的一部分，節約了水泥的生產成本，水泥窯的高溫以及堿性環境能夠徹底消滅二噁英，與以往傳統處理方式相比，減少了資金投入，提高了經濟效益，對垃圾的處理更徹底，實現了污染物、廢棄物的零排放。

4 運用與推廣

運用水泥窯協同垃圾處理技術是未來發展的必然趨勢，自上而下要高度重視，樹立正確的垃圾處理意識，真正認識到水泥窯協同處理技術的重要意義和作用，加大宣傳力度，使更多的人了解水泥窯協同垃圾處理技術的優勢，形成“人人關心垃圾處理，人人為垃圾處理做貢獻”的新局面。嚴格操作管理，通過獎罰分明的管理制度，規范工作人員的行為，明確責任分工，對于違章作業、工作敷衍了事的不良行為要嚴懲不貸，通過形式多樣的學習和培訓，提高工作人員的理論水平和職業素養，使他們更多地了解有關水泥生產的相關知識和垃圾中各種成分的危害，為在水泥窯協同處理的實際操作中應對各種問題奠定必備基礎，促進工作人員的隊伍建設。加大優秀人才的引進力度，重視技術研發，把垃圾處理納入城市建設的重點工作內容中，堅持節能環保的基本原則，減少成本投入，提高經濟效益，營造良好的城市生活環境，使城市發展能夠良性循環。

5 結語

把垃圾處理和水泥生產技術相結合符合節能環保的要求，也是順應時代發展的必然選擇。本文從垃圾的主要成分、城市生活垃圾的分類對城市生活垃圾進行了現狀分析，通過技術原則、做好垃圾含水量的控制、重金屬問題、對鉀、硫、氯等干擾成分的處理闡述了水泥窯協同處理城市生活垃圾技術的控制要點，并通過對二噁英的處理更徹底、處理工藝靈活、垃圾處理徹底、節約資源等角度探討了水泥窯協同處理城市生活垃圾技術的優勢，水泥窯協同處理城市生活垃圾技術在我國具有廣闊的發展前景，對保護環境、增進人們的身心健康、促進城市的可持續發展具有重要的現實意義，讓我們共同努力，為我國城市建設取得更顯著的成績以及人與環境的和諧發展做出應有的貢獻。