水泥窑协同处置城市生活垃圾技术分析

李 倩 习兴梅

（贵州省建筑设计研究院有限责任公司 贵州贵阳 550000）

1 引言

随着国家改革开放的纵深发展，在越来越关注民生的趋势下，环保标准不断提高。而日渐增多的城市生活垃圾严重影响了居民的生活和工作，因此，人们对垃圾处理的呼声越来越高。垃圾处理技术改进的需求非常迫切。不合适的垃圾处理方法会带来新的环境问题，在进行城市垃圾处理时也要万分谨慎。利用水泥窑协同处置城市生活垃圾技术，既可以将垃圾当成原料实现资源的循环利用，提高资源利用率，窑内高温环境还能将有害物质彻底处理掉，真正实现“无害化、资源化、集约化”处理垃圾，具有不可比拟的优越性。

2 水泥窑协同处置城市生活垃圾的优势

2.1 水泥窑能够完全处理掉有害气体

在垃圾处理中，如果焚烧不充分，会产生有害气体，造成环境的再次污染。二噁英是一种非常危险的有害气体，是环境内分泌干扰物的代表，会引起人皮肤问题甚至是癌症，对人们有着很大的危害。研究调查显示，城市垃圾的不完全燃烧是二噁英产生的主要来源。在水泥生产种对二噁英气体的消除主要表现在两个方面：①水泥回转窑中的煅烧温度可达一千六百多度，远远超过城市垃圾焚烧处理的温度标准，因此二噁英能够在这种高温环境中彻底分解；②在水泥生产中的碱性物质能够吸收二噁英气体，有效防止二噁英在低温环境中的再合成。

2.2 垃圾灰渣和水泥原料相似，能够做水泥原料降低成本

轻质可燃物、厨房残余物和灰渣是我国垃圾的主要成分，灰渣是水泥生产的很好的原料，轻质可燃物能够代替煤炭作为燃料，厨余物在高温脱水后也是很好的水泥原料。垃圾灰渣与水泥几种原料的成分相同，完全可以替代这些原料，由于垃圾中的氯离子含量较高不符合国家标准，但只要能够控制好垃圾填进水泥回转窑的比例，水泥的性能不会受到影响。

2.3 水泥窑分布范围广随处可见

我国许多城市正处于垃圾包围中，而我国共有一千多条新型水泥生产干线，分布在全国各地，因此水泥窑协同处置城市生活垃圾技术推广条件充分，而且水泥窑一次处理垃圾的容量较大，处理速率较高。

3 水泥窑协同处置城市生活垃圾的技术原则

在利用水泥窑协同处置城市生活垃圾的过程中，其处理方法应该要根据垃圾的形态、数量、成分、性质等来确定，确保在不影响水泥正常生产的前提下，彻底的消解垃圾，且在过程中产生新的污染，实现资源的合理利用和环境保护的要求。在水泥窑协同处置城市生活垃圾的过程中应该要遵守以下原则：

（1）政府应在资源利用、处理许可等方面为水泥企业提供合适的政策支撑条件；

（2）处理过程应不干扰水泥生产系统的正常稳定运行，也不影响水泥熟料产品质量；

（3）处理过程不造成新的二次污染（如：重金属、臭气、其它有毒害的物质等）。水泥产品在后续使用、再生以及废弃处置过程中无重金属等渗透污染.不给人类健康和环境带来负面影响。

（4）水泥企业应根据生产系统的情况.确定合理的垃圾接纳量和接纳半径，并在处理过程中获得一定的经济利益。

（5）处置过程中的各项记录应具有可追溯性。不易被水泥生产过程固化的污染物需限制其浓度；水泥窑系统启动和停窑等非稳态过程不得擅自处置废弃物。

4 水泥窑协同处置城市生活垃圾的技术路线

我国的城市生活垃圾多为混合垃圾，因此需要设置预处理系统，来保证水泥熟料煅烧过程和产品质量，最大限度地提高水泥窑接纳能力和过程控制能力。对垃圾先进行预处理分选，再进行精细化的处理，提高垃圾的利用价值和经济效益。在水泥窑协同处理城市生活垃圾的技术创新上，海螺川崎水泥厂协同处理城市垃圾采用的CKK系统（气化炉），合肥院水泥厂协同处理城市生活垃圾的技术（回转窑型）。而现在还出现了新型干法水泥窑处理垃圾技术路线。此外，若城市周边无水泥生产线，可以进一步延伸预处理过程。

5 预处理过程的关键技术

大量实践表明，决定水泥窑接纳能力和系统稳定和关键要素不是垃圾的化学成分含量，而是垃圾中的水分含量、干扰成分和化学成分的变化波动，以及解决这些问题的代价大小。

5.1 含水量

随着季节的更替，干湿季的变化会对垃圾的含水量产生影响。一般来说，垃圾的含水量在40～70%之间波动。含水量是影响垃圾有效利用提高利用效率的重要因素，必须加以严格的控制，以免影响水泥生产质量。进入系统的垃圾含水量需要根据水泥窑系统的余热利用情况。如果垃圾含水量太高，则可以采取必要的补充措施，对垃圾进行必要的脱水处理，保证水泥窑系统的稳定。Sinoma在影响水泥窑系统稳定和垃圾含水量之间的关系方面做了大量的调查和实验，发现当垃圾含水量在30%以内时，水泥窑的接纳能力能够得到有效控制。

5.2 钾、硫、氯等干扰成分

钾、钠、氯、镏是为大众所熟知的干扰现代生产过程的重要因素，因此需要得到必要的重视，正确处理这些干扰因素。这些元素在高温环境中不能得到有效地处理，并随着时间的推移会逐渐富集，造成预处理系统和水泥窑系统的堵塞，严重干扰系统的运行。钾、氯属于高挥发物质，因此在处理过程中可以采用放风技术来控制，但是需要控制这些挥发气体不会危害环境。而硫在高温环境中产生的二氧化硫也容易富集，而且硫不容易挥发，不能对其采用旁路放风法来处理，对此应该严加控制其含量。此外，这些干扰因素对水泥回转窑还会产生化学侵蚀，因此必须对上述腐蚀元素进行协同限量控制。

垃圾中的氯含量比水泥原料要高许多，因此在对垃圾进行再利用的时候要控制好垃圾中的氯含量，防止其影响水泥的性能。研究证明，决定垃圾利用效率的干扰元素是氯，所以要特别注意氯含量的高低。

5.3 重金属问题对水泥窑系统的影响

国外对重金属对系统的影响做了大量研究，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不会产生影响，而且添加的废物也与之没有关系。在水泥熟料的包裹下，这些重金属离子能够促进提高熟料的强度。同时，在降低熟料烧成温度节约燃料上，这些重金属也发挥着重要的作用。所以，生活垃圾中的重金属含量对于水泥的性能不会产生不利的影响。

6 结语

即使水泥窑协同处置城市生活垃圾技术有着如此大的优势，但在推广方面还存在着一些难度，比如说技术上的不完善，处理垃圾时受氯离子影响大；水泥厂参与到垃圾利益分配中有着较大的阻力；政府的资金支持和扶持力度不够等等。同时，在水泥窑协同处置城市生活垃圾时应当做好必要的监管，要规范行业标准，绝对不能在处理垃圾的过程中违背环境保护原则，产生新的污染。加快我国环境友好型社会建设，提高国家的生态环境水平。

参考文献

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[4]胡景瑞.新型干法水泥窑协同处置城市生活垃圾的技术分析[J].环境与发展，2018（1）：74.