利用水泥窑协同处置生活垃圾工程案例详情

利用水泥窑协同处置生活垃圾情况介绍
黑龙江省海林市海强水泥实业有限公司
　　在水泥生产过程中，水泥窑可以产生大量高温、余热和负压。这些特有资源为无害化处置生活垃圾和工业废渣创造了良好的条件。利用水泥窑炉协同处理城市生活垃圾，并实现联产的方法，不仅实现了生活垃圾无害化、减量化和资源化利用，而且为垃圾填埋场的生态恢复、节约土地资源打下基础。因此，利用水泥窑炉处置生活垃圾，与其他处置方法相比，具有投资少、效果好、残渣利用、无二次污染等优点，是解决我国“生活垃圾围城”困局的一条新路。
一、项目背景
　　目前，我国每年产生大约近2亿吨生活垃圾，垃圾存量高达60亿吨。这些生活垃圾普遍采用如填埋、焚烧等单一的方式。垃圾填埋所占用的耕地达70余万亩。特别是在我国中、小县城，绝大多数位于主要河流的上游和农村附近。这些地方由于缺乏较大规模和比较标准的的生活垃圾处置设施，只好采用简单的生活垃圾焚烧或简易填埋、露天堆放等办法，造成臭气外溢、二噁英超标、灰渣和沥液泛滥等二次污染，给周边环境带来极大的影响。据统计，近几年来，被新闻媒体曝光的垃圾污染事件高达一千五百余起。大量生活垃圾已经成为众多城市和农村面临的共同难题。
　　随着我国城市化进程不断发展，水泥产业规模也相继增加。如何发挥水泥工业在处置生活垃圾方面的特殊作用，由工业文明向生态文明转变，是我国水泥企业可持续发展的新课题。
　　海强水泥实业有限公司与哈工大合作，经过多年探索，终于研发出利用立式水泥窑协同处置城市生活垃圾的方法，为我国中、小城市的生活垃圾无害化处理探索出一条道路。
二、技术研究报告
　　1、研究目标与内容
　　本项目所要解决的技术问题是：提供一种利用立式水泥窑炉无害化处理城市生活垃圾并实现与水泥熟料联产的方法。
　　本项目的具体内容是：（1）生活垃圾处理；(2) 水泥生产；（3）垃圾焚烧余热发电；（4）废料回收利用；（5）原有垃圾填埋场生态恢复等，合理配置资源优势，把垃圾处理和余热发电、水泥生产相结合，使垃圾处理达到减量化、资源化和无害化，实现循环利用、相互依托、科学发展的产业链条，达到节能减排、降低成本、清洁环保、造福人类的目的。
2、方法与措施
（1）． 工艺原理
　　垃圾焚烧与立窑水泥工艺联产技术的基本原理在于利用垃圾焚烧产生的热能替代原煤干燥水泥生料，节约水泥生产耗能，同时提高生料磨生产效率；另一方面，将焚烧窑尾余热通过管道通入垃圾烘干仓，利用其余热替代燃煤干燥垃圾。通过垃圾焚烧与水泥生产的有机结合，不仅节约了原材料和燃料，且可充分利用水泥窑的高温焚烧系统和烟气处理系统，处理垃圾焚烧过程中产生的二噁英等有害尾气和重金属等污染物。
　　生活垃圾进入工厂的垃圾储存库后，即可进行筛分、除铁、破碎、挤压脱水和干燥等预处理，然后进行焚烧。垃圾焚烧温度为850℃上为*佳。由于焚烧炉烟气出口与生料磨机密闭连接，磨机内强大的负压将生活垃圾焚烧后产生的烟气全部吸入磨内，磨机内每小时下料量为60吨，生料的主要成分是氧化钙等碱性物质，不但对垃圾烟气中的酸性臭气碱性中和消解，而且将高温烟气在3秒中之内迅速降至60℃以下，使烟气中的二噁英等有毒有害物质被吸附在生料中。生料经过密封输送管道被送入到成球机加水成球后，再进入水泥窑炉成球后通过1400℃高温煅烧。与此同时，生料磨机尾部排放的气体，经过除尘增氧后，被高压风机送入水泥窑内作为助燃气体，在1400℃高温下，进行第二次煅烧净化。因此，在一般情况下，利用水泥窑处理生活垃圾，只要生料磨机不停，负压使炉内烟气不向外冒出，即使焚烧炉的温度达不到850℃，甚至温度很低，也不会造成二次污染，这是一般垃圾焚烧厂难以做到的。
　　生活垃圾储存库、垃圾预处理系统和布袋收尘器均设有通风管道连接水泥窑，高压风机将库内预处理和焚烧前、后产生的酸性臭气和其他有害气体全部抽入窑内，在1400℃高温下，有害成分彻底分解。
　　在垃圾预处理和焚烧过程中，筛出的灰土（筛余物）和垃圾焚烧后产生的灰渣，按照3%以下的比例做为水泥原料和其他原料一起进入生料磨，然后进入水泥窑经过1400度的高温煅烧，其有害成分基本被消除，重金属则被固化在熟料物质中，成为提高水泥质量的有用成分。
　　水泥窑产生的烟气，经布袋除尘器再次净化后，经烟囱排入大气。水泥窑烧成的熟料，经水泥磨研磨成水泥产品。
3、主要创新点
　　利用立式水泥窑协同处置生活垃圾，填补了我国城市生活垃圾处理方法的空白，为我国中、小城市解决垃圾处理难题探索出一条可行道路。
　　此项目主要创新点如下：
　　（1）把生活垃圾焚烧系统的理念和技术巧妙地嫁接到水泥生产工艺中，节约土地，减少投资，优势互补，适合国情。
　　（2）利用水泥生产工艺中的高温、余热、负压等特有资源使生活垃圾减量化、资源化和无害化，不产生二次污染。
　　（3）利用生活垃圾焚烧产生的热能，替代一部分燃煤，提高生料磨产量20%以上，达到节能减排效果。
　　（4）把复杂的危险品如飞灰、沥液等处理难度极大的工作变为简单易行。
　　（5）为今后“分类收集，分别处理”生活垃圾，取消垃圾填埋场或填埋场循环利用打下基础。
4、阶段成果
　　经过多年的探索、研究和实践，海强公司利用水泥窑协同处置生活垃圾项目已经取得丰硕成果。项目试生产以来，海强公司累计焚烧处理生活垃圾26300余吨，综合利用工业废渣20多万吨。分别在云南省易门县、贵州省兴仁县、湖北省通山县等地进行立式水泥窑协同处置生活垃圾项目的技术推广和应用，取得良好的效果。特别是湖北省通山县的生活垃圾填埋场引发的衢潭村媒体曝光事件，使当地政府克服重重困难，顶着巨大压力，下决心利用本地*的立窑水泥厂协同处置生活垃圾，为妥善解决村民矛盾找到一个办法。目前，该企业利用水泥窑每天处置生活垃圾60余吨，解决了通山县城80%以上的垃圾处理难题。