【水泥人網(wǎng)】2008年4月以來(lái)，我們利用川崎重工國(guó)際領(lǐng)先的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，依托海螺集團(tuán)在水泥生產(chǎn)技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)利用水泥工業(yè)新型干法窯處理城市生活垃圾技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)為世界首創(chuàng)。2010年4月，在銅陵海螺公司建成世界首套水泥窯垃圾處理系統(tǒng)，年處理城市生活垃圾約20萬(wàn)噸，節(jié)約標(biāo)煤可達(dá)1.3萬(wàn)噸，減排二氧化碳約3萬(wàn)噸。
該項(xiàng)目運(yùn)行一年來(lái)，經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)完全合格，水泥產(chǎn)品重金屬浸出法含量控制在國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。其中，經(jīng)同家權(quán)威機(jī)構(gòu)實(shí)地取樣、德國(guó)Eurofins GfA GmbH實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，二惡英排放量最高僅為0.0376ngTEQ／m3，優(yōu)于國(guó)家規(guī)定的0.lngTEQ／m3水泥窯排放控制標(biāo)準(zhǔn)。
一、利用水泥窯處理生活垃圾技術(shù)開發(fā)背景
目前，我國(guó)城市生活垃圾堆存量已達(dá)60億噸．占用耕地5億平方米，每年還要產(chǎn)生2億噸城市生活垃圾，眾多城市陷入垃圾包圍之中。傳統(tǒng)垃圾處理方法主要有填埋、堆肥、焚燒等方法。
我國(guó)土地資源緊張．目前尚未建立完善的生活垃圾分類體系和機(jī)制．生活垃圾成分復(fù)雜，有機(jī)物和水分含量高，臭味嚴(yán)重。選擇垃圾處理方法時(shí)面臨如下問(wèn)題：
(1)填埋法不利于節(jié)約土地，難以控制地下水、地表水的污染；
(2)生活垃圾成分復(fù)雜，堆肥產(chǎn)品肥效低，存在有害成分，不適用堆肥法；
(3)焚燒法尾氣凈化系統(tǒng)投資、運(yùn)行成本高，難以徹底處理二惡英等有害物質(zhì)。
海螺集團(tuán)多年來(lái)在水泥生產(chǎn)技術(shù)上積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，日本川崎公司在垃圾處理技術(shù)上擁有多年成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)充分調(diào)研及分析比較，認(rèn)為將國(guó)外先進(jìn)的生活垃圾氣化技術(shù)與新型水泥干法窯相結(jié)合來(lái)處理城市生活垃圾是適合國(guó)情的最佳途徑。為此，開發(fā)了利用水泥工業(yè)新型干法窯和氣化爐相結(jié)合處理城市生活垃圾技術(shù)，簡(jiǎn)稱CKK系統(tǒng)。
二、利用水泥窯處理生活垃圾項(xiàng)目簡(jiǎn)介
CKK系統(tǒng)是CONCH Kawasaki Kiln system的縮寫，它是利用水泥工業(yè)新型干法窯系統(tǒng)處理城市生活垃圾，對(duì)垃圾焚燒產(chǎn)生的廢氣、灰渣及滲濾液進(jìn)行無(wú)害化處理及有效利用的一種全新的垃圾處理技術(shù)。該技術(shù)除了具有傳統(tǒng)垃圾焚燒法的優(yōu)點(diǎn)外，而且很好地解決了二惡英處理的難題。
利用水泥工業(yè)新型干法窯和氣化爐相結(jié)合處理城市生活垃圾是垃圾焚燒技術(shù)與水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)的完美結(jié)合，即由水泥窯燒成系統(tǒng)代替垃圾處理工藝的尾氣凈化系統(tǒng)，徹底處理二惡英等有害物質(zhì)，降低投資成本。CKK系統(tǒng)主要包括前處理及供料、垃圾氣化、灰渣處理、污水處理、除氯系統(tǒng)等組成：
l、前處理及供料系統(tǒng)
生活垃圾用密封運(yùn)輸車運(yùn)送進(jìn)廠，稱重后從卸料大廳卸入垃圾坑，通過(guò)破碎、攪拌進(jìn)行均化。卸料大廳、垃圾坑采用全密封結(jié)構(gòu)，通過(guò)風(fēng)機(jī)將臭氣送入氣化爐內(nèi)焚燒。
2、垃圾氣化系統(tǒng)
垃圾喂入氣化爐內(nèi)與流化砂混和、沸騰，部分垃圾燃燒產(chǎn)生熱量保持流化砂的溫度500-550℃，另一部分垃圾氣化，生成可燃?xì)怏w送到水泥窯分解爐內(nèi)進(jìn)一步燃燒，徹底分解有害物質(zhì)。氣化爐氣化垃圾產(chǎn)生的煙氣通過(guò)管道送入水泥窯分解爐內(nèi)進(jìn)一步焚燒分解有害物質(zhì)。煙氣中二惡英等有害物質(zhì)在分解爐高溫、足夠的停留時(shí)間及堿性物料環(huán)境中分解、固化，達(dá)到徹底無(wú)害化的目的。
核心裝備氣化爐具有如下特點(diǎn)及效果：
(1)采用氣化(部分燃燒)方式，低空氣比運(yùn)行，廢氣量小，對(duì)水泥窯運(yùn)行的影響小；
(2)采用散氣管方式，爐內(nèi)不可燃物易排出；
(3)爐床面積小，裝備小型化；
(4)排出的爐渣經(jīng)分選再利用。
3、灰渣處理系統(tǒng)
氣化爐內(nèi)垃圾的不燃物灰渣從爐底排出，采用水冷設(shè)備將溫度從500℃降到300℃以下，分離出鐵、鋁金屬后，最終剩下的塊狀灰渣用作水泥生產(chǎn)的原料。
4、污水處理系統(tǒng)
垃圾坑滲出的垃圾污水經(jīng)過(guò)濾后，送到氣化爐內(nèi)高溫氧化，完全分解有機(jī)成分，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化。
5、除氯系統(tǒng)
在垃圾氣化過(guò)程中生成的二惡英，在水泥窯分解爐內(nèi)進(jìn)行有效分解。二惡英分解后的氯離子在預(yù)熱器內(nèi)被水泥生料充分吸收，形成穩(wěn)定的2CaO·Si02·CaCl2進(jìn)入窯內(nèi)煅燒。在水泥窯窯尾煙室處設(shè)置除氯系統(tǒng)，抽取部分含氯粉塵氣體．通過(guò)冷卻系統(tǒng)急冷后用收塵設(shè)備回收粉塵，減小對(duì)水泥窯運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
三、利用水泥窯處理生活
垃圾技術(shù)特點(diǎn)
l、對(duì)垃圾適應(yīng)性好
系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一系列破碎、均化、計(jì)量、喂入設(shè)備，城市生活垃圾通過(guò)密閉垃圾運(yùn)輸車送入，不需分選，對(duì)生活垃圾的適應(yīng)性很強(qiáng)。
2、資源化程度高。節(jié)能減排效果好
垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量可替代部分水泥窯燃料，減少燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放；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(jiǎn)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(jiǎn)化了處理流程，降低了相應(yīng)投資。
4、采用氣化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了與水泥工藝的有機(jī)結(jié)合
針對(duì)中同生活垃圾現(xiàn)狀，采用氣化爐技術(shù)，氣化時(shí)空氣消耗量小，產(chǎn)生廢氣量少，對(duì)水泥生產(chǎn)影響小，能源利用率高。
四、利用水泥窯處理生活垃圾技術(shù)取得的環(huán)保突破
1、高效處理二惡英
水泥窯系統(tǒng)的分解爐內(nèi)溫度高(近900℃)，垃圾氣化氣體燃燒時(shí)間充足(7秒以上)，氣化爐中產(chǎn)生的二惡英在分解爐中能夠完傘分解，再與高溫、高細(xì)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(zhì)的二次生成。
2、防止惡臭擴(kuò)散
垃圾坑和處理廠房采用全密封結(jié)構(gòu)，且用通風(fēng)機(jī)將垃圾坑內(nèi)產(chǎn)生的臭氣抽出送入氣化爐內(nèi)燃燒，使垃圾坑處于負(fù)壓狀態(tài)，避免了垃圾惡臭的擴(kuò)散。另外，還配置了除臭機(jī)，當(dāng)氣化爐停機(jī)時(shí)，將垃圾坑內(nèi)臭氣抽出凈化后排出，防止垃圾惡臭外逸。
3、無(wú)害化處理污水
垃圾坑滲出的垃圾污水主要成份是有機(jī)物，具有不耐熱的特性，經(jīng)過(guò)過(guò)濾后送入貯存槽，采用專用泵噴射到氣化爐內(nèi)(夏天污水量大時(shí)，噴到分解爐)，進(jìn)行高溫氧化處理，完全分解有機(jī)成分，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化。
4、重金屬得到固化
垃圾中的重金屬焚燒后進(jìn)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(jié)晶體，實(shí)現(xiàn)安定化。
五、利用水泥窯處理生活垃圾技術(shù)推廣需要解決的問(wèn)題
在銅陵示范項(xiàng)目成功投入運(yùn)行后，我們進(jìn)行了優(yōu)化，開發(fā)出了氣化爐系列產(chǎn)品（見(jiàn)表1），并結(jié)合不同的新型干法水泥窯型進(jìn)行組合，以滿足不同規(guī)模城市生活垃圾處理的實(shí)際需要。
利用新型干法水泥窯處理城市生活垃圾是一個(gè)利國(guó)利民的好項(xiàng)日，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求；同時(shí)，它也是一項(xiàng)公益性很強(qiáng)的事業(yè)，投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，且只有投入沒(méi)有產(chǎn)出。希望國(guó)家有關(guān)部門根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有城市生活垃圾的產(chǎn)生現(xiàn)狀，制定相應(yīng)的稅收減免優(yōu)惠政策和法律法規(guī)文件，給予此類項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)以應(yīng)有的資金支持，推動(dòng)垃圾處理產(chǎn)業(yè)投資多元化，以調(diào)動(dòng)投資方的積極性，加大項(xiàng)目推廣的力度，以緩解生活垃圾不斷增長(zhǎng)帶來(lái)的社會(huì)壓力。
表1 氣化爐標(biāo)準(zhǔn)系列
CKK標(biāo)準(zhǔn)系列 ?200t/d?? ??? 300t/d???? ?400t/d
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氣化爐規(guī)格t/d?150 200??? 250??300? ?350 400
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水泥窯規(guī)格t/d? 2000-2500? 3000-4000? 4000-5000? 5000-6000 ?7200-12000? 7200-12000
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