水泥窑协同处置垃圾探讨

叶震球 合肥水泥研究设计院，安徽 合肥 245400

城市垃圾的处理属于国际范围的难题，发达国家大部分都走了先污染再治理的路子，尽管处理手段有所不同，但是路径基本上都是填埋—焚烧—综合治理;事实证明这一发展方向是不可取的。随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求越来越高，对传统的垃圾处理的彻底性和安全性的质疑越来越多。在利用水泥窑协同处置垃圾的时候，由于可利用现有水泥窑的高温环境，处理垃圾的投资成本和处理成本也都低于其他处理手段，所起到的效果也非常的明显。因此，对于我国来说，用水泥窑协同处理也许是最好的处理办法，预计未来水泥窑协同处理城市垃圾将成为城市垃圾处理的重要途径。

1 水泥窑协同处置生活垃圾的优势

1.1 水泥窑协同处理城市生活垃圾的投资成本最低

水泥窑有稳定高温环境，因此不必另外建设高温炉;用地方面也只需稍加扩展即可，对垃圾稍加预处理即可送入水泥窑焚烧，投资成本最低。

具体来说，我们以单位:万元/吨.天来比较各种处理手段的投资成本。如表1 所示:如投资每天处理生活垃圾1000 吨的产能，卫生填埋需要8000～10000 万元;堆肥需要12000～18000 万元;焚烧分国内和国外，但都很昂贵;水泥窑只需要6300～8400 万元，其中60%左右为设备投资，25%-30%为基建。

表1 垃圾处理投资情况比较表

1.2 水泥窑协同处理城市生活垃圾的处理成本最低

由于水泥窑的稳定高温环境，在处理垃圾方面，无需太多人工，也无需额外添加燃料。目前我国用水泥窑协同处理城市生活垃圾的生产线只有铜陵海螺一条，于今年3 月份投入生产，日处理量达到200 多吨，从人员配备和耗电情况来看，吨垃圾处理的可变成本并不大，关键是设备折旧和土地摊销。

根据广泛调研，水泥窑协同处理生活垃圾的处理成本在60～70元/吨左右，因此如果政府对处理垃圾的补贴能够达到80 元/吨，水泥厂就能够实现盈利;如果能够以参与处理城市生活垃圾的形式获得增值税和所得税的减免，补贴数额可以进一步下降。

反观其他垃圾处理方法，目前我国对垃圾发电和焚烧的补贴最少都在80-100 元/吨，还有上网电价0.05 元/度的优惠，但是处理效果不尽如人意，反而民怨沸腾。

1.3 用水泥窑协同处理可以将垃圾彻底“吃干净”

从目前的现状来看，在所用的垃圾处理办法中，水泥窑是能够有效的将垃圾彻底的清理干净。与此同时必须要将垃圾进行充分的焚烧，并且还要利用其热量。此外，焚烧炉焚烧发电的办法虽然能够实现垃圾减容，也能回收一部分热量，但是始终无法解决灰渣的问题，并且由于灰渣中的重金属富集，终究会对生态环境、甚至人们的安全构成威胁。

由于水泥窑的负压和全封闭特点，废气、以及处理中产生的气体不容易漏出，并且在负压的作用下还会不断的被吸入到回转窑中，所以在高温的情况下就会被彻底的消解。同时垃圾中的废液还可以在窑尾用高压打入窑内，并且被高温处理掉，针对这样的情况就可以用水泥窑协同处理方法来进行城市生活垃圾的处理。

运用水泥窑协同方法对城市生活垃圾进行处理有很多种路线，其一是不对城市生活中的垃圾进行分拣，主要是将全部的生活垃圾送入到水泥窑进行处理;其二是运用水泥厂对生活垃圾进行分拣，将分拣后的垃圾分别作为替代原料和替代燃料从不同位置送入水泥窑;其三是首先对生活垃圾进行分拣，水泥窑只作为整个处理过程的一个环节参与垃圾处理，并且只消除国外部分垃圾。然后对于前面提到日本的生态水泥，先焚烧，再用水泥窑来处理灰渣，虽然程序有些繁琐，但也是一种协同处理手段。

从上述的情况来看，我们可以知道水泥厂可以参与到生活垃圾各个环节的处理中，并且还可以直接与市政部门进行协调和沟通以及将所有的垃圾交给水泥厂进行处理。与此同时还可以在设立垃圾分拣站的前提下，只参与处理分拣出来的轻质可燃物，也可以在进行垃圾处理的后端，在给予相应的补贴的条件下，参与处理垃圾焚烧厂的灰渣。用水泥窑协同处理城市生活垃圾无需太多监督成本。水泥窑有负压、稳定高温、碱性环境，可以充分利用城市生活垃圾的原、燃料价值，处理的效果强于垃圾焚烧和发电，因此，所需的监督成本要少于其他处理手段。因此，水泥窑处理垃圾可以做到减量化、资源化、无害化最彻底的办法，也是成本最优的选择。

2 水泥窑协同处置生活垃圾应采取的环保措施

2.1 废气治理措施

(1)垃圾储存及运输时的恶臭气体。在进行生活垃圾处理的过程中，首先垃圾卸料车间、垃圾储存以及输送都应该是密闭的，并且还要配备大功率风机。然后车间的内部要一直保持在负压状态，并且车间内部产生的恶臭气味要利用风机引到焚烧炉或者窑系统中进行焚烧。最后通过窑尾将烟囱排放出去。除此之外在进行窑系统设备检查和维修的时候，要启用垃圾储存活性炭除臭系统，并且对活性炭吸附除臭之后，还要满足排放标准，才可以进行排放。

(2)垃圾焚烧废气。在很高温度和碱性的环境下，SO2、HCl 以及NO2等酸性气体可以很大程度的抑制酸性物质的排放，那么针对SO2、HCl 而言，由于水泥熟料焚烧系统自身就是一种脱硫，并且除了HCl 装置之外，在窑内气流和强碱性物料CaO 的充分接触，所以对吸收SO2和HCl 有非常大的好处，而后以多元相钙盐或者氯硅酸盐的形式进入灼烧基物料中，被可溶性矿物全部的包裹进入熟料中。除此之外，NO2的来源主要是燃料本身带入和窑内在很高温度的作用下煅烧反应而生成的。对于现在拥有的熟料生产线可以采用比较新型的煤粉燃烧器，并且在要煤粉的数量进行控制，主要控制在50%～60%之间，这样就可以有效的分解锅炉内的煅烧的新工艺，从而就降低了NO2排放的溶度。

2.2 废水污染源

在进行生活垃圾储存和运输的过程中，首先对于产生的渗滤液和地面冲洗水等生产废水需要经过过滤之后才能够送进到贮存槽，然后还要采用密闭泵将污水进行提升，以及将它们送到焚烧锅炉或者分解锅炉中进行雾化处理。最后利用高温对其进行氧化处理，这样就可以完全的进行有机成分的分解，这样就就对人体没有危害，并且还实现生产污水不向外排放的目的。

2.3 固体废物

(1)对于焚烧之后产生的垃圾灰渣，其主要成分是CaO、SiO2等。同时对环境有危害的物质主要是重金属以及一些可能存在二噁英的物质，不燃物作为生料配料进入生料磨和水泥回转窑处理后，二噁英能够在水泥窑内得到有效分解，重金属能够固化到水泥熟料中。

(2)进行垃圾储仓和废气处理的过程中，活性碳每一个年度要重新的更换一次，其中在废活性碳吸附中，废气的主要成分包括氨、硫化氢等。同时由于这些废气的成分都可以在很高的温度下氧化，因此将可以将废活性碳与生活垃圾放在一起，将它们放进到垃圾系统中进行处理。

3 结束语

综上所述，水泥窑协同处置生活垃圾的优势和效果是非常明显的，因此应多增加此类技术的宣传，使群众认知到水泥窑协同处置生活垃圾不会给生活带来再次污染，认识到处理生活垃圾的重大意义，从而将困扰多年的城市生活垃圾处理问题得到更好地解决。

［1］袁文献，彭毅，黄平男等.水泥工业处理和利用生活垃圾技术探讨［J］.水泥，2008(07).

［2］俞珏瑾.污泥干化焚烧处理工艺和设计要点［J］.中国市政工程，2009(3).

［3］齐砚勇.水泥窑协同处置污泥技术［J］.四川水泥，2012(02).