利用新型干法水泥窯處理城市生活垃圾技術(shù)探析

鄭 斌

（中材安徽水泥有限公司，安徽 巢湖 238001）

當(dāng)今社會，城市化的快速發(fā)展使得生活垃圾逐漸增加，但是新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用可以有效緩解垃圾處理的壓力。利用新型干法水泥窯能夠?qū)⒗鴾p量化、無害化及資源化，降低垃圾對城市的不良影響，強化水泥產(chǎn)業(yè)的環(huán)保理念，造福于人民。

1 新型干法水泥窯處理城市生活垃圾工藝設(shè)計

新型干法水泥窯處理城市生活垃圾的原理是通過一定的流程，將垃圾焚燒所帶來的熱量及廢料轉(zhuǎn)化為水泥生產(chǎn)的動力和原料[1]。該系統(tǒng)的運作流程如下：

第一，預(yù)處理與供料系統(tǒng)。由垃圾車將城市生活垃圾運輸至指定地點，進(jìn)場后存放入車間儲存?zhèn)}，經(jīng)過破碎機（粗破）、滾筒篩，再經(jīng)過破碎機（細(xì)破）；在此基礎(chǔ)上經(jīng)過風(fēng)選設(shè)備將垃圾分為可燃物與不可燃物，可燃物輸送至可燃物倉，經(jīng)過皮帶稱計量后進(jìn)窯系統(tǒng)，不可燃物經(jīng)過皮帶秤計量輸送至生料磨及生料滾壓機系統(tǒng)粉磨。

第二，垃圾焚燒系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括供料裝置及氣化爐，在垃圾喂料倉中，要經(jīng)過密封喂料及打散機兩道工序，將垃圾均勻投放入燃燒爐，供料裝置能利用螺旋葉片定量投放垃圾，保障整個燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性；垃圾與蓄熱裝置接觸，一部分能進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生熱能，幫助氣化爐燃燒，一部分能形成氣化產(chǎn)品進(jìn)入水泥窯生產(chǎn)加工。

第三，供風(fēng)系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要保證垃圾處理過程中氣味不外露，由供風(fēng)系統(tǒng)及氣體輸送系統(tǒng)構(gòu)成，在垃圾存放中，需要抽取空氣保證坑中負(fù)壓，再將抽取的氣體輸送至氣化爐支持燃燒；在相關(guān)工序結(jié)束后，利用除臭機對空氣進(jìn)行凈化，排放到室外，確保環(huán)境安全。

第四，點火及喂煤系統(tǒng)。此系統(tǒng)是氣化爐工作的重要步驟，在氣化爐啟動時，需要燃油提供熱能，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度后投入垃圾實施燃燒；在燃燒中，如遇溫度降低、燃燒效果不佳問題時，應(yīng)投入適量煤作為燃燒輔助劑，確保燃燒效果。

第五，垃圾污水處理系統(tǒng)。此系統(tǒng)能分解生產(chǎn)污水中的有害物質(zhì)，通過過濾、高溫等步驟實現(xiàn)污水的零排放。在垃圾儲存中，會產(chǎn)生污水滲漏，利用污水儲存裝置進(jìn)行污水收集，并利用過濾器對其進(jìn)行過濾；由于污水的主要成分為有機物質(zhì)，所以利用密封泵將其提升至氣化爐，噴射至爐內(nèi)，利用爐內(nèi)高溫使其蒸發(fā)氧化，消除有害物質(zhì)。第六，有害物質(zhì)分離系統(tǒng)。水泥生產(chǎn)中會產(chǎn)生堿、氯等物質(zhì)，其不能再利用，所以應(yīng)對其進(jìn)行分離、排出。此系統(tǒng)能抽取含有有害物質(zhì)的氣體，利用冷風(fēng)裝置使其冷卻結(jié)晶，用密封袋進(jìn)行收集，排出系統(tǒng)。

2 新型干法水泥窯處理城市生活垃圾技術(shù)效果

2.1 減輕環(huán)境污染

二惡英污染在大氣環(huán)境污染中十分普遍，也非常嚴(yán)重。在城市生活垃圾的處理中，焚燒辦法就會產(chǎn)生此種危害，對人體會產(chǎn)生極大的危害，因此，垃圾焚燒中的二惡英污染受到了社會各界的廣泛關(guān)注[2]。應(yīng)用新型干法水泥窯處理垃圾，能完全消滅該物質(zhì)。一方面，該系統(tǒng)在焚燒垃圾時，水泥窯中的溫度通常在1600攝氏度左右，且燃燒后氣體處于密封狀態(tài)，在窯內(nèi)停留6秒以上，能使二惡英這種有害物質(zhì)完全分解，甚至超出城市垃圾處理的要求。另一方面，在水泥的生產(chǎn)中，會產(chǎn)生一定量的堿性原料，該種原料能夠吸收二惡英中的C1成分，阻止其合成，繼續(xù)危害環(huán)境。

2.2 重金屬的固化及有害氣體的吸收

石灰石是水泥生產(chǎn)的重要原料，其主要成分是CaCO3，CaCO3能在高溫環(huán)境中分解成CO2和CaO，形成一個堿性氛圍，在垃圾焚燒中，對于一些重金屬能進(jìn)行固化，不僅減輕環(huán)境污染，還能將垃圾資源化。與此同時，還能減少有害物質(zhì)的排放，通過吸收氯化氫、硫氧化物等有害物質(zhì)，實現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。除此之外，新型干法水泥窯處理垃圾的方法能利用燃燒垃圾產(chǎn)生的灰渣進(jìn)行水泥生產(chǎn)，將其作為原料，符合資源優(yōu)化利用的目標(biāo)。在重金屬問題上，系統(tǒng)運行中分解出的重金屬還能有效加強水泥的熟料強度。例如，國外某垃圾處理企業(yè)在應(yīng)用水泥窯進(jìn)行垃圾處理時，發(fā)現(xiàn)大部分垃圾中的重金屬離子在水泥熟料的形成中被溶解在礦物中，幫助熟料形成晶格，能有效提升熟料強度。針對這一發(fā)現(xiàn)，我們也能夠了解到，生活垃圾的處理對提升水泥品質(zhì)也有重要意義。

2.3 垃圾資源化

一般情況下，傳統(tǒng)垃圾處理就是采取填埋、燃燒的方法，可能會有部分地區(qū)將垃圾用于燃燒原料。但應(yīng)用水泥窯處理方法，可將城市生活垃圾分為廚余垃圾、可燃垃圾及灰渣三種，每種垃圾都有不同用途。首先，廚余垃圾的再利用。廚余垃圾含水量較大，極易變質(zhì)，產(chǎn)生異味，同時，可能還存在Na+、SO32-等有害成分，不利于水泥生產(chǎn)，但是經(jīng)過高溫處理如烘干、抑制發(fā)酵及脫氯等能使其成為水泥生產(chǎn)的替代原料。其次，可燃垃圾的再利用。由于其具有可燃性，所以常將其作為工業(yè)燃料。最后，灰渣的再利用。垃圾經(jīng)過高溫燃燒后產(chǎn)生的灰渣可以直接作為水泥生產(chǎn)的原料，但需要注意的是，灰渣中含氯量較大，所以一定要嚴(yán)格計算用量。這樣做能將垃圾資源化，減輕填埋等方法中土地資源的浪費，實現(xiàn)再利用，滿足國家可持續(xù)發(fā)展的要求，有利于建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟和保護(hù)環(huán)境。

3 結(jié)論

綜上所述，利用新型干法水泥窯處理城市生活垃圾具有較大優(yōu)越性，能在處理城市生活垃圾的同時，滿足水泥生產(chǎn)的需要。另外，應(yīng)用該技術(shù)也基本符合國家可持續(xù)發(fā)展的要求，能對減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)、保護(hù)環(huán)境起到一定的作用。