前言

據資料顯示，國內城市垃圾無(wú)害化處理能力僅僅只有34、89％，而國內城市垃圾堆存量目前已經(jīng)來(lái)到了70億噸，其占用我國土地5億平方米。數量如此驚人的城市垃圾讓多座城市飽受城市污染問(wèn)題，嚴重影響著(zhù)人們的身體健康。當前國內常用垃圾處理方式包括焚燒、填埋，而這些方式實(shí)際上卻會(huì )造成更多的危險廢棄物，故許多發(fā)達國家早已禁止使用這一思路。水泥窯則不同，水泥窯是一種能夠徹底清除垃圾且安全可靠的技術(shù)。該技術(shù)能夠提高城市環(huán)保水平，實(shí)現城市經(jīng)濟與環(huán)境的平衡發(fā)展。

1.1 垃圾成分

當前國內所用的生活垃圾收集方法為混合收集，雖然很多城市的垃圾桶有標明可回收垃圾與不可回收垃圾，可是其效果卻并不盡如人意。在城市進(jìn)一步發(fā)展的過(guò)程中，尤其是城市人口數量的快速增長(cháng)，不論是垃圾成分、種類(lèi)還是數量都獲得了急劇的變化與增長(cháng)。據了解當前國內城市垃圾中，生活垃圾無(wú)機成分可達50％，其中包括大量的石塊、廢棄磚瓦、灰土。而有機成分則為38％，其中包括大量的廚房垃圾?？晒┗厥盏膹U棄品也就是金屬、玻璃、橡膠、塑料、紙只有9％。除此之外城市垃圾大多還有著(zhù)比較高的含水量，該數字通常為63％左右，尤其是夏季。很多城市垃圾中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Cr、As的含量都不高，這些元素來(lái)自于廢棄的電池、家電。這些重金屬以混合物、單質(zhì)形式存留在生活垃圾當中。

1.2 垃圾分類(lèi)

結合水泥窯城市垃圾處理要求，垃圾需要現分為下述四大種類(lèi)包括：第一種橡膠、織物、樹(shù)枝、紙張、塑料這些輕質(zhì)可燃物。第二種由廚房生產(chǎn)帶來(lái)的各種動(dòng)物內臟、剩飯剩菜有機物，這些有機物可以在低溫烘干、發(fā)酵抑制的過(guò)程中變?yōu)槿剂?、原料后合理使用。第三?lèi)由廢砼、陶瓷、玻璃、磚瓦、石塊、渣土等材質(zhì)組成的無(wú)機物，如果這類(lèi)混合物中出現了金屬物質(zhì)，則要進(jìn)一步單獨劃分與回收。第四類(lèi)滲濾液在廢水系統處理以后，如果水質(zhì)指標能夠達到相應規定，則這類(lèi)廢水將用于灌溉與直接排放。

2.1 海螺CKK系統

該系統為日本川崎與海螺集團共同研發(fā)而成，是一種氣化爐與新型干法窯組成的垃圾處理技術(shù)。在垃圾被運送到指定位置以后進(jìn)行稱(chēng)重，隨后將這些垃圾倒入垃圾坑充分破碎攪拌，最后投入氣化爐。這些生活垃圾在氣化爐高達500攝氏度的環(huán)境下，和流化沙充分的混合并沸騰。這其中的一部分垃圾會(huì )因為缺少足夠的氧氣燃燒，所以會(huì )自行產(chǎn)生熱量維持溫度，而其他垃圾則在氣化反應中變成氣化煙氣，煙氣將到達分解爐繼續燃燒。煙氣可燃氣體可以被用作替代燃料。此外煙氣中存在的諸如二惡英等物質(zhì)將會(huì )在高溫環(huán)境下充分分解與固化，真正意義上實(shí)現無(wú)害化與徹底消除。最后垃圾坑中將會(huì )產(chǎn)生一定量的臭氣與滲濾液。這些廢棄物將會(huì )進(jìn)入氣化爐充分焚燒，并從氣化爐底部完成垃圾灰渣的排出。使用水冷設備控制氣化爐溫度，從而分理處包括鋁、鐵等金屬物質(zhì)，剩下的物質(zhì)就是無(wú)機物灰渣，這些灰渣可以用于水泥生產(chǎn)。

2.2 華新HWT技術(shù)

該技術(shù)是華新公司以豪瑞集團廢物處理經(jīng)驗結合國內垃圾特征研發(fā)的水泥窯廢物處理技術(shù)。首先垃圾會(huì )被運輸車(chē)送到預處理廠(chǎng)，隨后進(jìn)一步破碎垃圾，將其送入干化期。一般來(lái)說(shuō)干化期時(shí)間為15至18d。實(shí)現含水率的控制。結束干化后，將這些垃圾送入分選車(chē)間，挑選出可燃物、有機質(zhì)作為燃料送入分解爐。從分解爐中選出磚瓦碎塊、灰渣等作為水泥生產(chǎn)原料。該過(guò)程出現的所有滲濾液將直接用焚燒處理的方式解決。

2.3 中材國際技術(shù)

在長(cháng)達10年的研發(fā)時(shí)間中，中材國際開(kāi)發(fā)出了新型干法水泥窯城市垃圾處理系統，其包括水泥生產(chǎn)與預處理兩部分內容。首先將垃圾送入處理區域并做分選處理，隨后從中挑選出可燃物包括紙片、橡膠、塑料，再挑出不可燃物包括廚房垃圾、無(wú)機物。這兩種物質(zhì)將會(huì )送到水泥廠(chǎng)。在經(jīng)過(guò)壓縮脫水工序后，可燃物作為燃料送入分解爐，而不可燃物則參與水泥原料的配置過(guò)程，送入原料磨粉磨，該過(guò)程出現的污水、臭氣會(huì )在處理系統處理后送入對應的環(huán)境。

從上述結果可以看出，三者在技術(shù)路線(xiàn)上有著(zhù)比較大的區別，海螺CKK采用氣化爐預處理垃圾，其產(chǎn)生的廢渣與可燃氣將成為水泥生產(chǎn)原料與替代燃料。華新HWT技術(shù)需要先脫水干化垃圾，隨后選出不可燃物與可燃物，作為水泥生產(chǎn)原料與替代燃料。中材國際直接分處不可燃物與可燃物，隨后投入生料磨與分解爐作為原料與燃料。不同技術(shù)有著(zhù)不同的特色。海螺CKK并沒(méi)有配備滲濾液與臭氣處理系統，而這最后都會(huì )送入水泥窯。在處理較大數量的垃圾時(shí)。這項技術(shù)很有可能會(huì )遇到生產(chǎn)不穩定的問(wèn)題。華新HWT有臭氣處理系統，滲濾液會(huì )送回水泥窯中處理。中材國際同樣配備了滲濾液與臭氣處理系統，可以有效提高垃圾處理能力與接納量。

3.1 含水量

對水泥質(zhì)量與垃圾利用率來(lái)說(shuō)，含水量是需要重點(diǎn)關(guān)注的因素，不同季節、不同材料的垃圾有著(zhù)不同的含水量。通常情況下，多雨季節情況下。垃圾都會(huì )有比較高的含水量，一般為70％甚至更高。為了確保水泥質(zhì)量達標就必須做好垃圾含水量控制。在控制與處理含水量的過(guò)程中，需要結合水泥窯對余熱的利用情況。結合資料與實(shí)踐結果表明，在含水量為30％以?xún)鹊那闆r下，水泥窯生產(chǎn)質(zhì)量將會(huì )達到最高。所以如果出現較高的垃圾含水量．就必須先行處理垃圾含水問(wèn)題．做脫水工作，控制器含水量范圍。

3.2 重金屬

在城市垃圾中重金屬實(shí)際上是必然會(huì )出現的成分，是一種很難控制的要素。結合資料與研究得知，在面對進(jìn)料量限制的情況下，重金屬進(jìn)料量實(shí)際上并不會(huì )影響到尾氣、熟料、窯灰。此外垃圾重金屬和添加廢物也不會(huì )出現任何關(guān)系。重金屬在水泥的包裹下能夠有效提高熟料強度，并降低熟料成品所需溫度，實(shí)現燃料節約控制的目的。

水泥性能與生活垃圾重金屬含量實(shí)際上并無(wú)關(guān)系。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是垃圾中的重金屬并不會(huì )影響到水泥性能。在生產(chǎn)水泥的過(guò)程中無(wú)需考慮這些重金屬要素。

3.3 鉀硫氯

鉀硫氯等元素都會(huì )影響到水泥窯系統與預處理系統正常運行，是導致水泥窯、預處理等系統堵塞的根本原因。所以應用水泥窯處理城市垃圾的過(guò)程中，需要認真處理這些干擾要素。假設高溫情況下不能徹底解決這些問(wèn)題，那么在時(shí)間的推移過(guò)程中，系統就會(huì )出現堵塞的情況，甚至影響到系統正常工作。硫等元素非常容易揮發(fā)，需使用放風(fēng)技術(shù)處理。而硫這種元素不易揮發(fā)，所以不能使用放風(fēng)技術(shù)，必須做好硫量控制。此外為減少上述因素對水泥窯的侵蝕，還要處理好氯含量，保障垃圾利用率與水泥性能。

水泥生產(chǎn)與垃圾處理的結合不僅符合節能環(huán)保要求，同時(shí)也順應了時(shí)代建設的選擇。本文通過(guò)分析城市垃圾成分、分類(lèi)簡(jiǎn)述了城市垃圾現狀。并通過(guò)敘述三種比較常見(jiàn)的水泥窯技術(shù)，提出了對水泥窯技術(shù)處理垃圾的看法。最后重點(diǎn)討論了處理的主要對象與技術(shù)因素，希望能夠幫助更多人了解這項技術(shù)，共創(chuàng )美好和諧藍天。

作者：楊占龍

來(lái)源：《華潤水泥(鶴慶)有限公司》

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