用水泥窑协同处置城市生活垃圾

目前我国使用机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉技术的比重较大，但是由于它们的缺点显而易见，已不适应我国未来垃圾处置的发展和需要。回转式焚烧炉、热盘炉技术适应国内垃圾成分复杂、未分选的情况，后期的运行和维护费用也不高，但相比较而言，热盘炉技术可降低氯化氢的含量，这对于避免二噁英在水泥窑中的生成和稳定水泥性能都有积极作用，所以个人建议采用热盘炉技术。

3 水泥窑协同处置城市生活垃圾的特点

3.1 水泥窑协同处置能有效抑制二噁英的生成

城市垃圾焚烧是二噁英的主要来源，二噁英的全称是多氯二苯并对二恶英和多氯二苯并呋喃，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，毒性之大超乎一般人的想象，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。它在自然环境中很难自然降解消除，具有持久性、化学稳定性并且易于被脂肪组织吸收，因此二噁英不仅有致癌毒性，还有生殖毒性和遗传毒性，对人体的健康危害极大。

二噁英在垃圾焚烧过程中主要通过以下两种途径生成：一是含氯垃圾在低于800℃不完全燃烧时极易生成二噁英，二是含氯垃圾经过金属离子的催化作用生成二噁英。水泥回转窑的物料温度在1400℃以上，气体温度更是高达1600℃以上，使其垃圾能充分燃烧，并且水泥窑良好的碱性环境能吸收氯离子生成氯化钙，重金属物质则被包熔固化在熟料中，这些都保证了能有效避免生成二噁英。

3.2 水泥窑协同处置垃圾彻底，能实现无害化处理

《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2009)中规定，二燃气室的烟气在不低于850℃的环境下滞留时间不能小于2s。水泥回转窑的气体温度在1600℃以上，气体在回转窑的停留时间能达到6s以上，这些都大大满足了技术规范的要求，可彻底分解垃圾中各种有害成分，其焚毁去除率接近100%。

由于水泥窑的碱性环境，使其垃圾燃烧产生的酸性有害气体能被有效中和，然后以盐类的形式固化下来，同时也能使垃圾中的部分重金属物质被固定在氧化物中。大部分重金属则随着熟料的形成被固化其中。根据有关研究，垃圾中重金属的含量远低于能影响水泥性能的限值(重金属含量0.5%)，故并不会对水泥性能有任何不利影响。

3.3 水泥窑协同处置垃圾资源化利用率高，运行成本低

水泥窑协同处置垃圾燃烧充分，燃烧所释放的热量在水泥回转窑中可代替部分燃煤来煅烧熟料，经抽样不完全统计，垃圾热值取均值6000  kJ/kg，则每吨垃圾燃烧放出的有效热量约合0.17t燃煤。垃圾灰渣与水泥原料中的粘土成分很相近，完全可以与水泥原料一起烧成熟料，实际上也就代替了部分原有水泥原料，每吨垃圾焚烧后大约可产生0.24t～0.27t的灰渣，即相当于0.24t～0.27t的粘土。

虽然近年煤炭价格有所下滑，但随着国内和国外经济的逐渐向好，预计未来化石燃料价格仍会稳步上扬，焚烧垃圾可代替部分燃煤这无疑降低了水泥厂的燃料成本。垃圾灰渣可直接作为水泥原料，也降低了水泥厂的原料成本。整个协同处置过程不仅降低了水泥厂的运行成本还达到了垃圾资源化利用的目的。

3.4 水泥窑协同处置垃圾工艺布置简单实用，投资少

水泥窑协同处置垃圾主要依托水泥厂原有生产设备，工艺流程简单实用，相比新建垃圾焚烧发电厂，尽管增加了有关设备的改造费用，但是减少了焚烧后烟气处理设备的建设，还是降低了很大的投资。由于是利用原有水泥生产线，无需新征大量土地，这无疑保护了我国宝贵的土地资源，也减少了项目建设中和土地有关的费用。

3.5 垃圾中的含氯物质应引起高度重视

水泥中过多的氯离子会锈蚀钢筋，破坏混凝土结构，影响建筑物的安全使用，危害很大。同时在水泥生产过程中，如果生料中氯离子含量大于0.015%，会经常性地造成预热器系统结皮堵塞和回转窑窑皮增厚及结圈现象，严重影响水泥厂的生产运行和水泥熟料的质量、产量。因此在垃圾处理前要对垃圾中的氯离子含量进行检测，注意垃圾处理量的控制，避免垃圾中含氯物质过多造成水泥回转窑的生产事故。

4 结 语

随着我国经济发展水平的不断提高和人们环保意识的增强，城市生活垃圾的分类收集将逐步得以实现，这将有助于提高城市生活垃圾在水泥生料中的添加比例和水泥窑协同处置的处理量。

我国目前利用水泥窑协同处置生活垃圾处于刚刚起步阶段，实际应用还很少，而全国有1600多条新型干法水泥生产线，未来发展潜力巨大，前景广阔。

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