北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:摘要：本文主要介紹了水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾的工藝技術(shù)、工藝設(shè)備、特點(diǎn)等。隨著資源開(kāi)發(fā)和城市化進(jìn)程的加快，無(wú)論是發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家還是正在崛起的發(fā)展中國(guó)家，各類(lèi)垃圾及廢棄物的處理利用已成為一個(gè)不容回避的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。我國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也是越發(fā)重視，在黨的“十八大”報(bào)告第八章“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)”中就對(duì)今后“堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策”進(jìn)行了明確要求和具體部署，其中提到“堅(jiān)持預(yù)防為主、綜合治理，以解決損害群眾健康突出環(huán)境問(wèn)題為重點(diǎn)，強(qiáng)化水、大氣、土壤等污染防治”。

目前，城市垃圾的處理主要采用以下三種方式：填埋法、堆肥法、焚燒法。填埋法有適用任何垃圾、投資較少的優(yōu)點(diǎn)，但是也有占用土地多、資源化程度低、污染地表水、污染地下水等缺點(diǎn)。堆肥法有能生產(chǎn)堆肥產(chǎn)品、投資不多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)缺點(diǎn)也很明顯，只能適用于有機(jī)物含量較高的垃圾，減容性不理想。焚燒法可適用于任何垃圾，占地小，能有效實(shí)現(xiàn)資源化、無(wú)害化、減量化，其中以水泥窯協(xié)同處置垃圾最為合理和科學(xué)，在國(guó)家發(fā)布的《十二五規(guī)劃綱要》中指出“支持水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾、污泥生產(chǎn)線和建筑廢棄物綜合利用示范線的建設(shè)”。

1 水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾的工藝技術(shù)

由于我國(guó)城市生活垃圾現(xiàn)在未進(jìn)行有效的分選，絕大部分還是混合垃圾，從技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)說(shuō)，以垃圾焚燒爐與水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的方法最為適宜，該法可將垃圾熱能和灰渣充分利用，污染物排放少，具有很好的環(huán)境友好性。

此法是在水泥窯旁設(shè)置垃圾焚燒爐協(xié)同處置生活垃圾，從水泥回轉(zhuǎn)窯窯頭罩抽取冷卻熟料后的熱風(fēng)以燃燒空氣的形式進(jìn)入焚燒爐，使其焚燒爐中的垃圾進(jìn)行焚燒。焚燒爐所產(chǎn)生的煙氣由于溫度較高(1100℃左右)，因此進(jìn)入分解爐和預(yù)熱器中為水泥生料的分解提供熱量，同時(shí)煙氣中的細(xì)小顆粒在分解爐內(nèi)可徹底焚燒，煙氣最后經(jīng)由窯尾的廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行排放。垃圾在焚燒爐中所產(chǎn)生的灰渣直接入水泥窯中，成為水泥熟料的一部分。水泥主要原料石灰石(碳酸鈣)在水泥回轉(zhuǎn)窯的高溫下化學(xué)反應(yīng)生成二氧化碳和氧化鈣，所以窯體內(nèi)有很好的堿性環(huán)境，這對(duì)于吸收垃圾焚燒產(chǎn)生的有害酸性氣體非常有利。垃圾中的重金屬物質(zhì)則以吸附、物理封固、替代等形式隨著熟料的形成被包熔固化在熟料的晶體結(jié)構(gòu)中，而這所形成的晶體缺陷有利于提高水泥熟料強(qiáng)度。

雖然垃圾焚燒爐與水泥窯協(xié)同處置對(duì)垃圾的適應(yīng)性很強(qiáng)，但是以下幾種固體廢物根據(jù)《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB30485-2013)的規(guī)定禁止協(xié)同處置：放射性廢物;爆炸物及反應(yīng)性廢物;未經(jīng)拆解的廢電池、廢家用電器和電子產(chǎn)品;含汞的溫度計(jì)、血壓計(jì)、熒光燈管和開(kāi)關(guān);鉻渣;未知特性和未經(jīng)鑒定的廢物。因此水泥企業(yè)應(yīng)先對(duì)垃圾進(jìn)行評(píng)估和檢測(cè)是否適宜協(xié)同處置，然后再?zèng)Q定是否接收。

2 水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾的工藝設(shè)備

垃圾儲(chǔ)存必須采用全封閉的方式并且處于負(fù)壓狀態(tài)，以防止異味污染周?chē)h(huán)境，所抽取的空氣入水泥窯進(jìn)行高溫焚燒。而廢氣處理系統(tǒng)應(yīng)采用高效布袋除塵器。輸送系統(tǒng)也應(yīng)采用密閉的箱式拉鏈機(jī)或帶式輸送機(jī)。破碎系統(tǒng)建議采用在歐美等國(guó)已普遍使用的斯瑞德，它屬于剪切式破碎機(jī)的一種，通過(guò)定刀和動(dòng)刀的特殊設(shè)計(jì)可將各種袋裝垃圾瞬間破開(kāi)，不纏繞、不掛料。

焚燒爐是水泥窯協(xié)同處置中的關(guān)鍵設(shè)備，型號(hào)很多，目前國(guó)內(nèi)主要有以下四種：機(jī)械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)式焚燒爐、熱盤(pán)爐。

2.1 機(jī)械爐排焚燒爐

爐排有三個(gè)區(qū)，分別是干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃燼區(qū)，通過(guò)爐排之間的交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，使垃圾依次通過(guò)這三個(gè)區(qū)域，直至燃燼從焚燒爐排出。從爐排下部進(jìn)燃燒空氣，高溫?zé)煔庠诋a(chǎn)生熱蒸汽的同時(shí)也得到冷卻，煙氣最終由廢氣處理系統(tǒng)在處理后進(jìn)行排放。由于此類(lèi)型焚燒爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)工作量大，所以造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用都高。

2.2 流化床焚燒爐

此焚燒爐也稱(chēng)作氣化熱解爐，由多孔分布板組成，并在爐內(nèi)加入大量的石英砂，工作時(shí)一方面將石英砂加熱到600℃以上，一方面從焚燒爐下部進(jìn)燃燒空氣，先將石英砂沸騰，然后放入垃圾。垃圾很快就燃燒沸騰起來(lái)，燃燼的垃圾由于密度較大，落到爐底，而未燃燼的垃圾由于密度較小，繼續(xù)燃燒沸騰。設(shè)備使用時(shí)間越長(zhǎng)，石英砂對(duì)爐體的磨損就越嚴(yán)重，因此設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行的費(fèi)用較高，并且操作復(fù)雜。

2.3 回轉(zhuǎn)式焚燒爐

爐體水平放置并傾斜3%～5%，隨著回轉(zhuǎn)式焚燒爐的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，爐體內(nèi)的垃圾由加熱、烘干逐步達(dá)到充分燃燒，并在燃燒的過(guò)程中向爐體傾斜的方向移動(dòng)，直至最終燃燼排出爐體。由于爐體無(wú)運(yùn)動(dòng)機(jī)械，所以運(yùn)行和維修費(fèi)用低，并且運(yùn)行可靠，對(duì)不同生活垃圾的適應(yīng)性也較強(qiáng)，但熱值較低的垃圾燃燒時(shí)不充分，焚燒的效果不理想。

2.4 熱盤(pán)爐

熱盤(pán)爐是由丹麥?zhǔn)访芩构狙邪l(fā)并推向市場(chǎng)的。爐盤(pán)在爐體下部，是一可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的圓盤(pán)給料機(jī)。垃圾經(jīng)過(guò)計(jì)量后由鎖風(fēng)喂料閥進(jìn)入爐體，在爐盤(pán)上與上方吹來(lái)的高溫三次風(fēng)進(jìn)行接觸隨后燃燒，生成的灰渣隨爐盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)由爐盤(pán)尾部不斷卸出，灰渣中的細(xì)粉隨著煙氣進(jìn)入分解爐，而粗顆粒則直接入水泥回轉(zhuǎn)窯中。由于爐盤(pán)轉(zhuǎn)速可調(diào)，這保證了垃圾在爐體內(nèi)有充分的燃燒時(shí)間。熱盤(pán)爐的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較為適中，同時(shí)對(duì)垃圾的適應(yīng)性也好，較為適合中國(guó)的國(guó)情。