环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物分析

刘伟

摘 要：该文通过对环巢湖区域城市废弃物处置和污染现状调查，简述了城市废弃物处置的几种常用方式，介绍了国内外利用水泥窑协同处置城市废弃物的发展现状，分析了环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物的可行性。利用水泥窑协同处置城市废弃物，对于实现环巢湖区域城市废弃物“减量化、资源化、无害化”处置，保护巢湖生态环境，建设巢湖生态文明示范区具有十分重大的意义。

关键词：水泥窑；协同处置；城市废弃物

中图分类号 X705 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）06-103-03

Disposal of Municipal Waste by the Cement Kiln in the Area around Chaohu Lake

Liu Wei

（Chaohu Environmental Protection Monitoring Authority，Chaohu 238000，China）

Abstract：Through the investigation of city waste disposal and pollution situation in the area around Chaohu Lake，several ways of city waste disposal and the development status of municipal waste disposal using cement kiln at home and abroad were introduced，and feasibility of using the cement kiln to co-dispose of waste in the area around Chaohu Lake was analyzed. It is pointed out that using the cement kiln to co-dispose city waste，to achieve city waste“reduction，recycle and harmless”disposal in the area around Chaohu Lake，the construction of the Chaohu City demonstration area of ecological civilization has very important significance.

Key words：Cement kiln；Co-dispose；Municipal waste

巢湖是中国五大淡水湖之一，湖区面积760km2，流域面积1.35万km2。自20世纪80年代以来，巢湖污染逐步加重，湖泊富营养化状况严重，成为国家水污染重点治理的“三河三湖”之一。2011年，安徽省实施行政区划调整后，巢湖湖区成为合肥市的内湖，本次调查以合肥市域为主。根据第六次人口普查数据，合肥市常住人口为745.8万，其中市辖区人口合计335.2万，占全市人口的45%。长丰、肥东、肥西、巢湖、庐江常住人口均在50万～100万人。全市城镇人口453.4万，乡村人口292.4万，城镇化水平约60.8%，城镇化率平均每年提高约2个百分点。随着城镇化和城乡一体化的推进，环巢湖区域周边垃圾与日俱增，垃圾围城现象日趋严重。

1 环巢湖区域城市废弃物处置现状

城市废弃物按照其产生的来源，主要有生活垃圾和城市污水处理厂污泥等。数据显示，在过去的5a，我国的生活垃圾以每年6%的速度增加，2013年，我国城市生活垃圾日处理规模已达44万t。2013年，环巢湖区域生活垃圾日处理规模量为3 760t，其中合肥市（包括肥东县）2 900t、巢湖市260t、庐江县230t、肥西县200t、长丰县170t。生活垃圾无害化处置方式是卫生填埋。环巢湖区域现有垃圾填埋场5座，分别位于肥东县（收集合肥市区和肥东县生活垃圾）、肥西县、长丰县、巢湖市、庐江县，总占地面积1 168.6hm2。环巢湖区域现投入运行城市污水处理厂19座，设计日处理能力126万t，实际日处理能力119万t，日产生沉淀污泥量（含水率80%）约775.7t。城市污水处理厂污泥处置方式为堆肥。目前环巢湖区域内城市废弃物处置方式比较单一，没有做到减量化和资源化。环巢湖区域属于水环境保护区范围，垃圾卫生填埋、污泥堆肥都需要占用较多的土地资源，容易造成二次污染，对该区域内大气、地表水、地下水和土壤环境均会产生不利影响。因此，在环巢湖区域探索有效的城市废弃物处置方式，解决固体废物污染环境的问题显得非常重要。

2 城市废弃物处置方式优选

我国城市废弃物处置的常用方式主要有卫生填埋、堆肥、焚烧和水泥窑协同处置等。从表1可以看出，利用水泥窑协同处置城市废弃物，既减少了对环境和资源的破坏，又避免了卫生填埋、堆肥、焚烧等处置方式造成的二次污染，具有天然的优势和环境友好性的特点，是实现城市废弃物减量化、资源化、无害化最环保、经济、适宜的方式，取得了极高的经济效益和社会效益，应成为环巢湖区域处置城市废弃物的最佳发展方向。

表1 城市废弃物处置方式对比分析

[内容＼&卫生填埋＼&堆肥＼&焚烧＼&水泥窑协同处置＼&选址＼&困难，需考虑地理、地质条件，防止污染地表水、地下水，一般远离城区，运距较远＼&有一定难度，需避开居民密集区，运距适中＼&容易，可靠近市区建设，运距较近＼&利用现有水泥企业，无需重新选址＼&占地面积＼&需大面积土地＼&中等＼&小＼&小＼&适用条件＼&适用＼&有机垃圾组分高，需防止重金属污染＼&热值较低，需添加燃料＼&适用＼&产品＼&可回收沼气发电＼&生产肥料＼&发电或提供热能＼&提供原料和燃料＼&环境污染＼&渗滤液污染，臭气污染，产生甲烷气体＼&恶臭污染、重金属污染＼&烟尘、硫氧化物、氮氧化物、二恶英污染＼&依托水泥窑技术优势，烟尘、二恶英污染降到最低＼&最终处理＼&无＼&非堆肥物需填埋处置＼&焚烧残渣需填埋处置＼&无＼&特点＼&处理量大，投资、处理成本均较低，但渗滤液污染等对环境和人群健康危害很大＼&废弃物变肥料，有利于资源化，但占地多，易造成土壤、水体、大气的二次污染＼&投资大，运行成本高；二恶英不易达标；焚烧残渣需处置，易造成二次污染＼&技术成熟、技改和运行成本均较低，粉尘、二恶英排放达标，无二次污染，真正实现减量化、资源化、无害化＼&]

3 水泥窑协同处置城市废弃物技术特点

水泥窑协同处置城市废弃物技术，主要是利用水泥高温煅烧窑炉焚烧处置城市废弃物，是一种在水泥生产过程中使用固体废物，通过废弃物来替代燃料和原料，并从中回收物质和能量的过程。在焚烧过程中，城市废弃物中的有机质被彻底分解无害化，产生的热量被水泥生产回收，实现了能量利用的最大化，灰渣作为水泥组分直接进入水泥熟料产品中，在实现资源化的同时做到了废弃物的减量化。

水泥窑协同处置城市废弃物为水泥工业和城市废弃物处置提供了“双赢”的方式，是目前发达国家处置城市废弃物和危险废物的重要手段之一，成为城市清洁、高效处置废弃物的理想选择，在国内外得到了广泛应用。中国是水泥生产大国，具有水泥窑协同处置城市废弃物的天然优势，利用水泥窑协同处置城市废弃物对于缓解环境压力，降低处置成本，提高城市废弃物资源再利用水平和无害化水平具有重要的意义。

4 水泥窑协同处置废弃物发展现状

自20世纪70年代起，美国、德国、荷兰等发达国家已开始利用水泥窑协同处置废弃物技术，目前广泛应用在生活垃圾、污泥、一般工业固体废物和危险废物处置上。发达国家已将水泥窑协同处置废弃物作为水泥行业节能减排的重要方法之一。以作替代燃料为例，发达国家有2/3的水泥企业使用替代燃料，2009年欧洲水泥企业的替代燃料比例达18%，比1990年提高了15个百分点。其中，荷兰燃料替代率达到92%，为世界最高，其次为德国燃料替代率达到58.4%，瑞士、挪威和奥地利等国家燃料替代率达40%以上[1]。水泥窑协同处置技术实现了废弃物资源再利用，即将废弃物转变为生产水泥的原料和燃料，该技术在经济和环保2个方面均显示出巨大优势，在发达国家处置城市废弃物中发挥着重要作用。

自20世纪90年代，我国开始从事利用水泥窑协同处置废弃物的技术研究，并取得了显著效果。目前，我国水泥企业已基本掌握水泥窑协同处置废弃物的关键技术，技术体系逐渐完善，利用废弃物的数量和品种不断增加。中材水泥、海螺水泥、越堡水泥、华新水泥等企业已在利用水泥窑处置城市生活垃圾、污水处理厂污泥等城市废弃物上取得成功。广州越堡水泥厂利用水泥窑协同处置600t/d污泥项目、中材国际投资并管理运行的“溧阳市利用水泥窑无害化协同处置450t/d生活垃圾示范项目等陆续投入运行以来，各项指标均满足国家相关标准的要求，均成为行业内的示范工程[2]。天津水泥、重庆南山水泥、北京水泥等企业也先后取得了危险废物的经营许可，并形成了一定的处置能力。

5 环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物的可行性

5.1 水泥窑协同处置废弃物政策体系日趋完善 为鼓励和加快利用水泥窑协同处置各类废弃物，国家出台了一系列政策、技术规范和标准，积极引导水泥工业走资源综合利用、生态环境保护的可持续发展道路。国家发改委2013年第21号令《关于修改产业结构调整指导目录（2011年本）》中明确国家鼓励利用现有2 000t及以上新型干法水泥炉窑处置工业废弃物、城市污泥和生活垃圾，奠定了水泥窑协同处置技术是固体废弃物处置的重要手段。2014年5月，国家发改委、环保部等七部委联合发出《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》，将在水泥、电力、钢铁三大高温工业中推动工业窑炉协同处置城市及产业废弃物的发展战略，要求培育一批协同处理废弃物的示范企业和示范项目，在有条件的城市和大企业率先开展工业窑炉协同处置产业化发展模式，起到启发、借鉴和引领的示范作用。2013年12月，环保部发布的《水泥窑协同处置固体废弃物污染控制标准》（GB30485-2013）对水泥窑协同处置固体废弃物提出了明确的排放控制要求。国家《十二五规划纲要》也将“支持水泥窑协同处置城市生活垃圾、污泥生产线和建筑废弃物综合利用示范线”建设作为建材工业发展重点之一。政策体系的日趋完善为水泥行业推进水泥窑协同处置固体废弃物带来了极大的鼓励和信心，为我国的环保事业和水泥工业转型升级起到了积极的促进作用。

5.2 环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物的有利条件 环巢湖区域石炭岩储量丰富，合肥市所辖的巢湖市和庐江县建材工业发达，是安徽省重要的水泥生产基地，主要的水泥企业有中材水泥、巢东水泥、皖维高新公司、南方建材安徽大江公司等水泥企业，现有熟料产能4.3万t/d，产能在2 000t/d及以上新型干法水泥窑生产线有11条，其中4 500t/d新型干法水泥窑生产线就有8条。因此，在环巢湖区域推广利用水泥窑协同处置城市固体废物具有得天独厚的优势，是实现环巢湖区域城市废弃物“减量化、资源化、无害化”的最有效手段。现水泥企业都面临着节能减排、淘汰落后产能和环境保护的巨大压力，利用水泥窑协同处置城市废弃物为水泥企业转型升级提供了有利的契机。一是实现了传统产业的转型，水泥窑协同处置城市废弃物具有投资少、处置量大、资源利用率高等优点，有效地解决了废弃物的处置问题，并且降低了水泥企业的能耗，同时将水泥企业转型为环保服务型制造业。二是转型后的传统工业可以服务于现代化城市的生态文明建设，实现了企业与城市的和谐发展，从而推进区域循环经济、低碳经济发展。

6 结语

环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物，在利用现有水泥窑的基础上，不需要征用土地，只要对现有水泥生产线进行技术改造，废弃物处置过程中不会产生二次污染，并将城市废弃物所具有的热量和物质转化为水泥生产的替代燃料和原料，即可以处置城市废弃物，实现资源综合利用和达到环境保护的目的，还为水泥行业节约资源、降低能耗，实现可持续发展创造了条件。项目的实施，对于缓解环巢湖区域城市废弃物处置能力不足，削减对巢湖水环境的污染负荷，改善巢湖水环境质量，保护巢湖生态环境，建设巢湖生态文明示范区具有十分重大的意义。

参考文献

[1]富丽.我国水泥窑协同处置废弃物现状分析与展望[J].居业，2012（04）：68-70.

[2]王昕，刘晨，颜碧兰，等.国内外水泥窑协同处置城市固体废弃物现状与应用[J].硅酸盐通报，2014（08）：1989-1995.

（责编：张宏民）