水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾技術(shù)及推廣應(yīng)用

程 林

節(jié)能環(huán)保是我國的基本國策，城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和國家對城市基礎(chǔ)建設(shè)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(jìn)城市，在城市安家落戶，城市人口的增加，在促進(jìn)城市發(fā)展的同時，使城市的生活垃圾劇增，改進(jìn)垃圾處理技術(shù)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為城市建設(shè)中的突出問題。因此，如何根據(jù)實(shí)際情況，合理運(yùn)用水泥窯協(xié)同處置技術(shù)，提高資源的運(yùn)用效率，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展是值得深思的問題。

1 現(xiàn)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(shù)是混合收集，隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，和城市人口的不斷增多，城市生活垃圾的數(shù)量、種類和成分也隨之發(fā)生著變化。據(jù)統(tǒng)計(jì)在我國的城市生活垃圾中無機(jī)成分約占40%左右，主要是灰土和廢棄磚瓦、石塊等，有機(jī)成分約為42%，主要來源于廚房垃圾，能夠進(jìn)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(dá)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(zhì)、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(jù)水泥窯協(xié)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(zhì)可燃物，廚房中的各種剩飯剩菜、動物內(nèi)臟等有機(jī)廚余物，經(jīng)過發(fā)酵抑制、低溫烘干等技術(shù)處理，可以轉(zhuǎn)化成原、燃料，進(jìn)行再利用；由渣土、石塊、磚瓦、玻璃、陶瓷、廢砼等組成的無機(jī)混合物可以直接作為生產(chǎn)水泥的原料，若其中混有金屬，要進(jìn)行單獨(dú)分選回收；滲濾液通過污水系統(tǒng)的處理，達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，可直接排放或用于灌溉。

2 技術(shù)要點(diǎn)

2.1 技術(shù)原則

首先對水泥企業(yè)應(yīng)給予資源利用、利益分配等方面的政策支持，應(yīng)以保證水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的正常、安全、穩(wěn)定運(yùn)行和水泥生產(chǎn)質(zhì)量為基本出發(fā)點(diǎn)，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(chǎn)的水泥產(chǎn)品無論在后續(xù)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(yè)需根據(jù)企業(yè)自身的特點(diǎn)和生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際情況，合理規(guī)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(xiàng)記錄，以備核查和參考，控制好水泥生產(chǎn)過程中固化污染物的濃度，在燒成系統(tǒng)啟動和停窯等不穩(wěn)定狀態(tài)不可以進(jìn)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(zhì)量的關(guān)鍵，垃圾的含水量會因季節(jié)的不同而發(fā)生變化，一般在多雨的夏季可達(dá)到70%左右。為了保證水泥生產(chǎn)質(zhì)量，需合理控制垃圾的含水量，含水量應(yīng)符合水泥窯系統(tǒng)的余熱利用狀況，大量的研究表明，垃圾的含水量在30%以內(nèi)時，水泥窯的接納能力能夠得到有效控制。因此，當(dāng)垃圾的含水量較高時，可采取技術(shù)手段對垃圾進(jìn)行脫水處理，把垃圾的含水量控制在可行范圍內(nèi)。

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(guān)資料和研究表明，在低于重金屬進(jìn)料量限制的條件下，重金屬的進(jìn)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(guān)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(qiáng)度的作用，還能降低熟料燒成溫度，節(jié)約燃料。總之，水泥的性能和生活垃圾中的重金屬含量無關(guān)，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(yù)處理系統(tǒng)和水泥窯系統(tǒng)的堵塞、影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素，因此，在運(yùn)用水泥窯協(xié)同處理技術(shù)時，應(yīng)注重對這些干擾因素的處理，如果在高溫狀態(tài)下得不到妥善處理，會隨時間的推移逐漸增多，使系統(tǒng)堵塞，嚴(yán)重時無法正常工作。對于易揮發(fā)的鉀、氯等元素在控制好對環(huán)境危害的前提下，采取放風(fēng)技術(shù)進(jìn)行處理，對于不易揮發(fā)的硫則不能運(yùn)用防風(fēng)技術(shù)，必須嚴(yán)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(zhuǎn)窯的化學(xué)侵蝕作用，做好這些元素的協(xié)同限量控制。嚴(yán)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(xié)同處理技術(shù)的主要優(yōu)勢

3.1 對二噁英的處理更徹底

水泥窯協(xié)同垃圾處理技術(shù)對二噁英的處理更徹底，由于水泥窯的燃燒溫度可達(dá)到1600℃以上，燃燒后的氣體僅能在窯內(nèi)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(huán)境下完全分解；另外，生產(chǎn)水泥產(chǎn)生的堿性原料能夠吸收二噁英物質(zhì)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(jié)約資源

垃圾處理與水泥生產(chǎn)工藝的協(xié)同處置，改變了傳統(tǒng)的城市生活垃圾燃燒，對灰渣進(jìn)行廢棄處理的模式，這些灰渣可作為生產(chǎn)水泥的原料，廚余物高溫處理后也可以作為水泥原料，輕質(zhì)可燃物可用來代替水泥生產(chǎn)中的煤炭燃料，節(jié)約了能源，解決了水泥生產(chǎn)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(yīng)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(xié)同處理城市生活垃圾在我國得到推廣和運(yùn)用，處理方式和工藝靈活多樣。主要有回轉(zhuǎn)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(yùn)用生活垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱煙氣取代水泥分解爐的傳統(tǒng)熱源，是水泥生料預(yù)熱、預(yù)分解的主要熱量來源。同時，水泥分解爐的高溫、堿性環(huán)境可以吸收煙氣中的有害物質(zhì)，固化重金屬；通過垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣與水泥分解爐產(chǎn)生的煙氣混合實(shí)現(xiàn)對垃圾煙氣的完全消滅，水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾工藝簡單，一般水泥廠都可以進(jìn)行操作，水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾，具有實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性的優(yōu)勢。

3.4 垃圾處理徹底

水泥窯協(xié)同垃圾焚燒爐彌補(bǔ)了傳統(tǒng)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(xué)，更高效。運(yùn)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(jié)約了水泥的生產(chǎn)成本，水泥窯的高溫以及堿性環(huán)境能夠徹底消滅二噁英，與以往傳統(tǒng)處理方式相比，減少了資金投入，提高了經(jīng)濟(jì)效益，對垃圾的處理更徹底，實(shí)現(xiàn)了污染物、廢棄物的零排放。

4 運(yùn)用與推廣

運(yùn)用水泥窯協(xié)同垃圾處理技術(shù)是未來發(fā)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(rèn)識到水泥窯協(xié)同處理技術(shù)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(xié)同垃圾處理技術(shù)的優(yōu)勢，形成“人人關(guān)心垃圾處理，人人為垃圾處理做貢獻(xiàn)”的新局面。嚴(yán)格操作管理，通過獎罰分明的管理制度，規(guī)范工作人員的行為，明確責(zé)任分工，對于違章作業(yè)、工作敷衍了事的不良行為要嚴(yán)懲不貸，通過形式多樣的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，提高工作人員的理論水平和職業(yè)素養(yǎng)，使他們更多地了解有關(guān)水泥生產(chǎn)的相關(guān)知識和垃圾中各種成分的危害，為在水泥窯協(xié)同處理的實(shí)際操作中應(yīng)對各種問題奠定必備基礎(chǔ)，促進(jìn)工作人員的隊(duì)伍建設(shè)。加大優(yōu)秀人才的引進(jìn)力度，重視技術(shù)研發(fā)，把垃圾處理納入城市建設(shè)的重點(diǎn)工作內(nèi)容中，堅(jiān)持節(jié)能環(huán)保的基本原則，減少成本投入，提高經(jīng)濟(jì)效益，營造良好的城市生活環(huán)境，使城市發(fā)展能夠良性循環(huán)。

5 結(jié)語

把垃圾處理和水泥生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合符合節(jié)能環(huán)保的要求，也是順應(yīng)時代發(fā)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(jìn)行了現(xiàn)狀分析，通過技術(shù)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(xié)同處理城市生活垃圾技術(shù)的控制要點(diǎn)，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(jié)約資源等角度探討了水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾技術(shù)的優(yōu)勢，水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾技術(shù)在我國具有廣闊的發(fā)展前景，對保護(hù)環(huán)境、增進(jìn)人們的身心健康、促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，讓我們共同努力，為我國城市建設(shè)取得更顯著的成績以及人與環(huán)境的和諧發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。