一、項目背景
      生活垃圾主要的處理方法是填埋法、堆肥法和熱處理法以及分類回收、綜合利用（RDF技術）。國內外目前研究的應用的重點是分類回收、收集，對收集的生活垃圾進行資源回收和綜合利用，減少因傳統(tǒng)處理方式而造成的資源浪費。熱處理法根據所采用的工藝又分為：焚燒法、熱解法和氣化法，目前主要使用的是焚燒法。填埋法、堆肥法和焚燒法是隨社會的發(fā)展和物質的進步，從小規(guī)模到大規(guī)模，從人工操作到機械化、自動化操作的轉移，是垃圾處理的“無害化、減容化、資源化、集約化”的發(fā)展結果，但以上三種方法不能做到將垃圾完全減容處理的最終要求。
      利用新型干法水泥窯處置城市生活垃圾技術，通過將生活垃圾轉化為水泥生產的替代原料、替代燃料，可以減少對不可再生能源的開發(fā)，可以徹底解決占用土地、二次污染、二噁因排放，以及焚燒灰渣處理問題，真正實現完全“無害化、減量化、資源化”的要求。
      第一套利用水泥窯處理垃圾系統(tǒng)2010年4月10日在銅陵海螺建成投產（水泥窯產能5000t/d，規(guī)格Φ4.5x74m），目前系統(tǒng)運行穩(wěn)定，處理垃圾能力已達到300t/d設計指標，經權威機構檢測各項環(huán)保指標完全合格。
      二、主要技術方案
      利用水泥窯和流化床式氣化爐處理城市生活垃圾系統(tǒng)技術，即是在盛有呈沸騰流動狀態(tài)石英砂氣化爐內（溫度保持在500℃左右），喂入經破碎后的垃圾，使之與高溫石英砂充分接觸混和，瞬時燃燒、氣化。
      垃圾中部分可燃物轉化為可燃性氣體送入水泥窯分解爐內進一步燃燒，徹底分解和固化煙氣中有害物質。
      垃圾中不可燃物成為爐渣送入水泥原料粉磨系統(tǒng)直接利用。
      垃圾滲濾液經過收集和過濾后送入氣化爐上部高溫區(qū)，借助爐內高溫焚燒和分解。
      垃圾處理工藝流簡圖述如下：

      三、主要技術特點
      利用新型干法水泥窯處置城市生活垃圾，具有工藝布局簡潔，垃圾適應性好，不用分選；垃圾前處理及焚燒過程中采用負壓抽吸，全密封式操作無廢氣、廢水泄漏；垃圾處理產物（氣化氣體、垃圾灰渣）全部投入水泥生產線，均得到資源化利用和無害化處理；利用水泥生產線的廢氣處理系統(tǒng)，節(jié)約了投資，具有一定的經濟和社會優(yōu)勢。

垃圾處理廠房總貌（一）

垃圾處理廠房總貌（二）

垃圾處理廠房總貌（三）

      1、垃圾適應性好，不用分選
      系統(tǒng)設置一系列破碎、均化、計量、喂入設備，城市生活垃圾通過密閉垃圾車送入，不需分選，對生活垃圾的適應性很強。

     

原生垃圾照片

     

進處理場前垃圾

     

破碎后的垃圾

      2、資源化程度高
      垃圾焚燒產生的熱量可替代部分水泥窯燃料，減少燃料燃燒產生的二氧化碳排放；相比填埋處理方式，避免了甲烷和二氧化碳排放問題；爐渣可替代部分水泥原料，游離態(tài)鐵、鋁等金屬可分別回收，資源化程度高。
      3、處理流程簡潔
      利用水泥窯燒成系統(tǒng)代替垃圾焚燒處理工藝的尾氣凈化系統(tǒng)，簡化了處理流程，降低了相應投資。
      4、采用氣化技術，實現了與水泥工藝的有機結合 
      針對中國生活垃圾現狀，采用氣化爐技術，氣化時空氣消耗量小，產生廢氣量少，對水泥生產影響小，能源利用率高。
      5、高效處理二惡英
      CJJ90-2009生活垃圾焚燒處理工程技術規(guī)范6.2.2要求：二次燃燒室內的煙氣在不低于850℃的條件下滯留時間不應小于2S。水泥窯系統(tǒng)的分解爐內溫度高（近900℃），垃圾氣體燃燒時間充足（7秒以上），氣化爐中產生的二惡英在分解爐中能夠完全分解，再與高溫、高細度、高濃度、高吸附性、高均勻性分布的水泥堿性物料充分接觸，有利于吸收氯離子，控制氯源，避免二惡英類物質的二次生成。

      6、全密封式操作，無廢氣、廢水泄漏
      （1）垃圾惡臭的處理
      垃圾坑和處理廠房采用全密封結構，且用通風機將垃圾坑內產生的臭氣抽出送入氣化爐內燃燒，使垃圾坑處于負壓狀態(tài)，避免了垃圾惡臭的擴散。另外，還配置了除臭機，當氣化爐停機時，將垃圾坑內臭氣抽出凈化后排出，防止垃圾惡臭外逸。

垃圾儲坑工作示意圖

垃圾儲坑工作實物照片

      （2）垃圾滲濾液的處理
      垃圾坑滲出的垃圾污水主要成份是有機物，具有不耐熱的特性，經過過濾后送入貯存槽，采用專用泵噴射到氣化爐內（夏天污水量大時，噴到分解爐），進行高溫氧化處理，完全分解有機成分，實現無害化，實現生產污水為零排放。
      （3）重金屬得到固化
      垃圾中的重金屬焚燒后進入水泥熟料礦物中，以穩(wěn)定的化合態(tài)形式與水泥熟料形成混和結晶體，實現安定化。
      7垃圾全部得到無害化處理
      水泥窯廢物處置溫度高，停留時間長；良好的湍流，燃燒過程充分，焚燒狀態(tài)易于穩(wěn)定；分解爐內碳酸鹽分解反應對溫度的要求較低，廢物適應性強；氣固混合充分，固相堿性的環(huán)境氛圍抑制酸性物質排放，充分吸收廢氣中有害成分，“洗氣”效率高，廢氣處理性能好；可固化廢物中重金屬離子，無廢渣排放，在可控范圍內，水泥產品質量和生產不受影響；廢物適應性強。
      8、對水泥生產正常運行無影響
      根據銅陵海螺CKK項目的運行情況來看，由于水泥窯系統(tǒng)中引入了具有可燃性的垃圾氣體，使得系統(tǒng)用風量增加了約3萬Nm3/h，預熱器C1出口溫度上升約10～15℃，但對水泥窯系統(tǒng)正常運行無任何影響，但提升了余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。
      9、經濟和社會優(yōu)勢
      充分利用了現有水泥生產設施，尾氣處理利用水泥生產廢氣處理系統(tǒng)，節(jié)省了廢氣處理的巨大投資，建設投資小；減少了全社會的廢氣排放，有利于實現節(jié)能減排目標。
      四、項目取得的主要技術經濟和環(huán)境效益
      （一）主要經濟技術指標
      項目利用安徽銅陵海螺水泥有限公司2條日產5000噸干法水泥熟料生產線，日處理垃圾能力600噸（2×300t/d系列），年處理生活垃圾總量達19.8萬噸，生活垃圾處理工程建設總投資1.5億元左右（即廠區(qū)內），總占地面積1.671公頃。

序 號	項 目	單 位	指 標	備 注
1	城市生活垃圾處理規(guī)模	t/d	600
2	總裝機容量	kW	2580
3	耗電量	萬kWh/a	653.4
4	項目總資金（含全部流動資金）	萬元	14712.65	不含廠區(qū)外內容
5	項目總投資（含鋪底流動資金）	萬元	14587.55
6	固定資產投資	萬元	14533.94
7	流動資金	萬元	178.71
8	鋪底流動資金	萬元	53.61
9	處理噸投資（固定資產）	萬元/t.d	24.22	不含廠區(qū)外內容
10	處理綜合電耗	kWh/t	33
11	生活垃圾處理平均經營成本	元/t	70	經營期平均
12	生活垃圾處理平均總成本	元/t	200	經營期平均
13	節(jié)約標煤	t/a	2×6500	在垃圾熱值＞800Kcal/kg時
14	節(jié)約垃圾填埋用地	畝/a	50

      目前系統(tǒng)運行正常，經性能測試表明氣化爐能力完全能夠達到300t/d。自2010年4月10日試運行以來，系統(tǒng)運行正常，已具備了處理銅陵市日常生活垃圾的全部能力。
      （二）環(huán)保指標
      目前，項目各系統(tǒng)運行正常，截止到2012年12月底，垃圾處理量已達15萬噸，經檢測各項環(huán)保指標完全合格，物料和水泥產品重金屬浸出法含量控制在國家相關標準范圍內。
       其中，經國家權威機構實地取樣、該項目二噁英排放量為0.024～0.084納克/立方米，其中德國Eurofins GfA GmbH實驗室檢測，二噁英排放量最高僅為0.0376ngTEQ/m3，優(yōu)于國家規(guī)定的0.1ngTEQ/m3水泥窯排放控制標準。水泥產品重金屬浸出法含量達到了國家土壤一級及生活飲用水控制標準，遠遠優(yōu)于室內裝修壁紙及室內裝潢內墻涂料控制標準。

 銅陵示范項目環(huán)保排放檢測結果達標

      注：示范項目穩(wěn)定運行以后，在2010年5月16日和2010年7月7日分別進行了兩次檢測，對應的檢測數值為上表的檢測數值（1）檢測數值（2）
      環(huán)保排放數據委托國內權威機構進行檢測，其中二噁英由具有CNAS國際互認資質的Eurofins GfA GmbH德國實驗室分析水泥產品中重金屬浸出法含量的檢測結果：

     

2011年6月，通過了中國建材聯合會組織的科技成果鑒定。

     

      （二）取得的專利情況
      項目在研發(fā)過程中申請了一系列國內、國際專利。2010年7月以來，共申報專利24項，其中發(fā)明13項（含3項擬申請國際專利PCT），實用新型10項，外觀設計1項，計算機軟件著作權1項�，F10項實用新型已授權，計算機軟件著作權已獲得登記。

 

1、項目環(huán)境檢測結果

 

                                    

  轉載：西部水泥網 

 汪克春 張長樂 軒紅鐘 楊長青