水泥窑协同处置城市生活垃圾技术及推广应用

程 林

节能环保是我国的基本国策，城市经济的迅速发展和国家对城市基础建设改善支持力度的加大，使城市更加美丽而富有感召力，吸引着更多的人走进城市，在城市安家落户，城市人口的增加，在促进城市发展的同时，使城市的生活垃圾剧增，改进垃圾处理技术，保护生态环境成为城市建设中的突出问题。因此，如何根据实际情况，合理运用水泥窑协同处置技术，提高资源的运用效率，促进城市的可持续发展是值得深思的问题。

1 现状分析

1.1 城市生活垃圾的主要成分

我国城市生活垃圾的收集方式大多数是混合收集，随着城市经济的发展，和城市人口的不断增多，城市生活垃圾的数量、种类和成分也随之发生着变化。据统计在我国的城市生活垃圾中无机成分约占40%左右，主要是灰土和废弃砖瓦、石块等，有机成分约为42%，主要来源于厨房垃圾，能够进行废品回收的纸、塑料、橡胶、玻璃、金属等仅占8%。这些垃圾的含水量在40%～70.3%之间，在夏季含水量较高，可达到70.3%。在城市生活垃圾中As、Cr、Hg、Cd、Zn、Pb、Cu等重金属的含量较低，主要来源于少量的废弃旧家电和废弃的电池，这少量的重金属以单质、化合物等形式存在于生活垃圾中。

1.2 城市生活垃圾的分类

根据水泥窑协同处理城市生活垃圾的要求，把垃圾分成如下四类：塑料、纸张、树枝、织物、橡胶等轻质可燃物，厨房中的各种剩饭剩菜、动物内脏等有机厨余物，经过发酵抑制、低温烘干等技术处理，可以转化成原、燃料，进行再利用；由渣土、石块、砖瓦、玻璃、陶瓷、废砼等组成的无机混合物可以直接作为生产水泥的原料，若其中混有金属，要进行单独分选回收；渗滤液通过污水系统的处理，达到相关标准后，可直接排放或用于灌溉。

2 技术要点

2.1 技术原则

首先对水泥企业应给予资源利用、利益分配等方面的政策支持，应以保证水泥生产系统的正常、安全、稳定运行和水泥生产质量为基本出发点，在垃圾处理过程中不能造成重金属、有毒有害气体等新的二次污染，所生产的水泥产品无论在后续使用，还是废弃处置过程中要保证无污染，不会危及人类健康，水泥企业需根据企业自身的特点和生产系统的实际情况，合理规划接纳垃圾的量和接纳半径，在垃圾处理中获得一定的收益。做好垃圾处置过程的各项记录，以备核查和参考，控制好水泥生产过程中固化污染物的浓度，在烧成系统启动和停窑等不稳定状态不可以进行废弃物的处置。

2.2 做好垃圾含水量的控制

含水量是影响垃圾利用率和水泥质量的关键，垃圾的含水量会因季节的不同而发生变化，一般在多雨的夏季可达到70%左右。为了保证水泥生产质量，需合理控制垃圾的含水量，含水量应符合水泥窑系统的余热利用状况，大量的研究表明，垃圾的含水量在30%以内时，水泥窑的接纳能力能够得到有效控制。因此，当垃圾的含水量较高时，可采取技术手段对垃圾进行脱水处理，把垃圾的含水量控制在可行范围内。

2.3 重金属问题

重金属是城市生活垃圾中不可缺少的组成部分，相关资料和研究表明，在低于重金属进料量限制的条件下，重金属的进料量变化对窑灰、熟料和尾气的分配率没有任何影响，而且添加的废物和垃圾中的重金属没有任何关系。并且这些重金属在水泥熟料的包裹下，起到提高熟料的强度的作用，还能降低熟料烧成温度，节约燃料。总之，水泥的性能和生活垃圾中的重金属含量无关，换言之，生活垃圾中的重金属含量不会对水泥性能造成任何威胁。

2.4 对钾、硫、氯等干扰成分的处理

钾、钠、氯、硫等元素是造成预处理系统和水泥窑系统的堵塞、影响系统正常运行的重要因素，因此，在运用水泥窑协同处理技术时，应注重对这些干扰因素的处理，如果在高温状态下得不到妥善处理，会随时间的推移逐渐增多，使系统堵塞，严重时无法正常工作。对于易挥发的钾、氯等元素在控制好对环境危害的前提下，采取放风技术进行处理，对于不易挥发的硫则不能运用防风技术，必须严格控制硫的含量，为了减少和避免上述干扰因素对水泥回转窑的化学侵蚀作用，做好这些元素的协同限量控制。严格控制氯的含量，提高水泥的性能和垃圾的利用率。

3 水泥窑协同处理技术的主要优势

3.1 对二噁英的处理更彻底

水泥窑协同垃圾处理技术对二噁英的处理更彻底，由于水泥窑的燃烧温度可达到1600℃以上，燃烧后的气体仅能在窑内停留6～10s，使城市生活垃圾中的二噁英在水泥窑这样的高温环境下完全分解；另外，生产水泥产生的碱性原料能够吸收二噁英物质中的C1成分，从源头上控制了二噁英在低温条件下的再合成，使二噁英得到彻底控制。

3.2 节约资源

垃圾处理与水泥生产工艺的协同处置，改变了传统的城市生活垃圾燃烧，对灰渣进行废弃处理的模式，这些灰渣可作为生产水泥的原料，厨余物高温处理后也可以作为水泥原料，轻质可燃物可用来代替水泥生产中的煤炭燃料，节约了能源，解决了水泥生产的成本问题。值得注意的是城市生活垃圾燃烧后的灰渣成分虽然和水泥原料中的黏土非常相似，但由于灰渣中氯离子含量很高，因此，应注意做好灰渣在水泥中的用量控制工作。

3.3 处理工艺灵活

水泥窑协同处理城市生活垃圾在我国得到推广和运用，处理方式和工艺灵活多样。主要有回转窑、气化炉、热盘路等方式。无论哪种方式和工艺，原理基本相同，都是运用生活垃圾焚烧所产生的热烟气取代水泥分解炉的传统热源，是水泥生料预热、预分解的主要热量来源。同时，水泥分解炉的高温、碱性环境可以吸收烟气中的有害物质，固化重金属；通过垃圾焚烧产生的烟气与水泥分解炉产生的烟气混合实现对垃圾烟气的完全消灭，水泥窑协同处理城市生活垃圾工艺简单，一般水泥厂都可以进行操作，水泥窑协同处理城市生活垃圾，具有实用性、经济性、生态性的优势。

3.4 垃圾处理彻底

水泥窑协同垃圾焚烧炉弥补了传统的城市生活垃圾处理方式对垃圾处理不彻底的不足，对城市生活垃圾的处理更科学，更高效。运用水泥窑焚烧可以使生活垃圾完全燃烧，把灰渣作为水泥原料的一部分，节约了水泥的生产成本，水泥窑的高温以及碱性环境能够彻底消灭二噁英，与以往传统处理方式相比，减少了资金投入，提高了经济效益，对垃圾的处理更彻底，实现了污染物、废弃物的零排放。

4 运用与推广

运用水泥窑协同垃圾处理技术是未来发展的必然趋势，自上而下要高度重视，树立正确的垃圾处理意识，真正认识到水泥窑协同处理技术的重要意义和作用，加大宣传力度，使更多的人了解水泥窑协同垃圾处理技术的优势，形成“人人关心垃圾处理，人人为垃圾处理做贡献”的新局面。严格操作管理，通过奖罚分明的管理制度，规范工作人员的行为，明确责任分工，对于违章作业、工作敷衍了事的不良行为要严惩不贷，通过形式多样的学习和培训，提高工作人员的理论水平和职业素养，使他们更多地了解有关水泥生产的相关知识和垃圾中各种成分的危害，为在水泥窑协同处理的实际操作中应对各种问题奠定必备基础，促进工作人员的队伍建设。加大优秀人才的引进力度，重视技术研发，把垃圾处理纳入城市建设的重点工作内容中，坚持节能环保的基本原则，减少成本投入，提高经济效益，营造良好的城市生活环境，使城市发展能够良性循环。

5 结语

把垃圾处理和水泥生产技术相结合符合节能环保的要求，也是顺应时代发展的必然选择。本文从垃圾的主要成分、城市生活垃圾的分类对城市生活垃圾进行了现状分析，通过技术原则、做好垃圾含水量的控制、重金属问题、对钾、硫、氯等干扰成分的处理阐述了水泥窑协同处理城市生活垃圾技术的控制要点，并通过对二噁英的处理更彻底、处理工艺灵活、垃圾处理彻底、节约资源等角度探讨了水泥窑协同处理城市生活垃圾技术的优势，水泥窑协同处理城市生活垃圾技术在我国具有广阔的发展前景，对保护环境、增进人们的身心健康、促进城市的可持续发展具有重要的现实意义，让我们共同努力，为我国城市建设取得更显著的成绩以及人与环境的和谐发展做出应有的贡献。