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水泥窑协同处置城市生活垃圾的优势探讨

北极星固废网  来源:《科技尚品》  作者:柴兴峰  2019/7/25 14:27:55  我要投稿  

北极星固废网讯:[导读] 我国是一个人口大国,与此同时我国也是一个生活垃圾产生量非常大的一个国家。根据有关的统计数据,我国每年的垃圾总量已经达到了2.5亿吨。同时城市垃圾的处理属于国际范围的难题,目前我国城市垃圾的处理仍以填埋为主,这种处理方式是非常不科学的。近年来,很多学者对水泥窑协同处置生活垃圾项目作了研究和探讨,发现利用水泥窑协同处理城市垃圾,在减量化、资源化、无害化等多个方面的优势明显。

1 垃圾处置工艺流程

由于我国城市生活垃圾多为混合式原生态垃圾,其成分复杂,含水高、热值低,在接纳容量较大时,无法直接利用水泥窑炉进行处理,以免影响水泥系统的正常运行。中材国际研发的"利用新型干法水泥窑炉协同处置城市生活垃圾技术",包含预处理系统和水泥窑炉接纳系统两个部分。利用专门建设的预处理系统将原生态的垃圾分选成轻质可燃物和含有无机物的厨余物,分别作为替代燃料和替代原料,喂入分解炉和生料磨中,进行燃烧和烘干粉磨处置,达到彻底消解的目的。

2我国城市垃圾的现状及来源

2.1城市垃圾现状

我国城市生活垃圾增长迅速,每年以 6%-8%的速度增长,2003 年以后,总量基本上稳定在每年1.5亿吨左右。目前,全国城市生活垃圾累积堆存量已达 70 亿吨,占地约 80 多万亩,近年来又以平均每年 4.8%的速度持续增长。全国 600 多座城市,除县城外,已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围之中,且有四分之一的城市已没有合适场所堆放垃圾。根据统计资料,全世界每年产生4.9 亿吨生活垃圾,而仅中国每年就产生1.5 亿吨城市生活垃圾,对于人口密度大的中国城市而言,垃圾围城已成城市痼疾。

2.2城市垃圾的来源

一般来说,将城市生活垃圾分为为轻质可燃物、厨余物、无机物三类,其中,轻质可燃物是指纸张、树叶、塑料、织物、竹木等质量较轻、热值较高的有机物;厨余物是指果、皮、剩菜、骨头等厨房垃圾,含水量大;无机物包括金属、玻璃、灰渣等,一般不可燃烧。由于我国的生活习惯和能源结构,城市生活垃圾中厨余物和渣土含量较大,二者合计占比达到 90%左右;而美国、德国、法国的占比基本在 40%以下;厨余物的占比大,决定了生活垃圾的水分含量大;渣土占比大,决定了生活垃圾中惰性物质占比大,燃烧困难。我国生活垃圾中厨余垃圾含量高,决定了我国生活垃圾水分含量高于发达国家。

2.3传统垃圾处理方法

传统垃圾处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等方法。我国土地资源紧张,目前尚未建立完善的生活垃圾分类体系和机制,填埋法不利于节约土地,难以控制地下水、地表水的污染。堆肥法对垃圾成分要求高,工作面积大,处置周期过长,恶臭污染严重,堆肥产品的肥效低、存在有害成分等。焚烧法尾气净化系统投资、运行成本高,难以彻底处理二恶英等有害物质。

3水泥窑协同处置城市生活垃圾的优势

3.1 水泥窑能够完全处理掉有害气体

在垃圾处理中,如果焚烧不充分,会产生有害气体,造成环境的再次污染。二噁英是一种非常危险的有害气体,是环境内分泌干扰物的代表,会引起人皮肤问题甚至是癌症,对人们有着很大的危害。研究调查显示,城市垃圾的不完全燃烧是二噁英产生的主要来源。在水泥生产种对二噁英气体的消除主要表现在两个方面:①水泥回转窑中的煅烧温度可达一千六百多度,远远超过城市垃圾焚烧处理的温度标准,因此二噁英能够在这种高温环境中彻底分解;②在水泥生产中的碱性物质能够吸收二噁英气体,有效防止二噁英在低温环境中的再合成。

3.2 垃圾灰渣和水泥原料相似,能够做水泥原料降低成本

轻质可燃物、厨房残余物和灰渣是我国垃圾的主要成分,灰渣是水泥生产的很好的原料,轻质可燃物能够代替煤炭作为燃料,厨余物在高温脱水后也是很好的水泥原料。

垃圾灰渣与水泥几种原料的成分相同,完全可以替代这些原料,由于垃圾中的氯离子含量较高不符合国家标准,但只要能够控制好垃圾填进水泥回转窑的比例,水泥的性能不会受到影响。

3.3 水泥窑分布范围广随处可见

我国许多城市正处于垃圾包围中,而我国共有一千多条新型水泥生产干线,分布在全国各地,因此水泥窑协同处置城市生活垃圾技术推广条件充分,而且水泥窑一次处理垃圾的容量较大,处理速率较高。

4水泥窑协同处置生活垃圾应采取的环保措施

4.1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。

4.2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。

4.3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。

5结论

水泥窑协同处理城市垃圾是符合循环经济和可持续发展的内在要求的新型垃圾处理方法。该处理方法虽然目前还有许多困难和问题,但其应用潜力十分巨大,必将成为垃圾处理行业发展中一个新的亮点,给国家和社会带来良好的环境效益、社会效益和经济效益。

参考资料:

[1]李倩,习兴梅.水泥窑协同处置城市生活垃圾技术分析[J].建材与装饰,2018(22):157-158.

[2]王云龙.新型干法水泥窑协同处置城市垃圾探讨[J].中国水泥,2017(04):81-84.

[3]闫力.水泥窑协同处置城市生活垃圾势在必行[J].中国水泥,2016(07):70-72.


原标题:水泥窑协同处置城市生活垃圾的优势探讨

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