技术研究｜水泥窑协同处置废物系统集成化研究

2预处理系统

用水泥窑进行废物焚烧相对于其他专用焚烧厂而言，有其特殊之处，对废物的预处理也不完全相同。对于大多数的废物，除非特殊需要外，可以考虑不增设烘干系统，一方面水泥厂的废气用于余热发电后已经没有多余的废热作为烘干热源，另一方面预燃炉对废物的物理状态有较强的适应性，固态、液态、膏状体都可以直接入预燃炉焚烧，此外，增加烘干系统会增加投资及额外能耗，还有可能产生二次污染，特别对于预处理系统与水泥厂异地设置的情况更应该考虑其合理性。

在废物中有被水泥生产视为有害元素的成分，当有害成分影响到正常生产或环保指标不能保证达标时，将面临两种选择，一是将废物的处置量控制在一定范围内时，有害成分也能相对得到控制，只要未超过水泥生产要求的限制，也不超出环保标准和产品标准规定的指标时，就不一定要采取预处理去除，但处置能力会降低;二是增加预处理系统，将有害成分去除，这样会使预处理系统比较复杂，但处置能力可以提高，缺点是投资及运行成本增加，还有可能形成二次污染。当然这种选择需要根据工厂自身的承受能力、管理水平、补贴状况等实际情况进行平衡，应从经济性和环保方面多考虑，往往这种情况是经济和环保方面的问题，比技术方面的问题影响更大，实践中不必将一种方法作为普遍适用的模式进行推广，而要从项目和企业的实际情况考虑进行取舍。

对于生活垃圾这样的废物，构成复杂，物性差异大，分选的难度也较大，如果从窑尾预燃炉加入，重点是粒度控制，分选也是为了便于破碎，相对而言预处理系统并不复杂;但如果要利用窑头焚烧，其可燃物与不可燃物的分选就是必要的，窑头处置可燃物替代燃料，窑尾预燃炉处置不可燃物替代原料，其分选系统也相对更复杂。对于标准规定的某些可回收物质，应该有可靠、稳定、合法的回收物接受途径，如果没有，还不如不分选。

对于生活垃圾的预处理系统可以紧靠垃圾填埋场建设，一方面可以利用一些垃圾填埋场的设施节省投资费用，另一方面可以减少对水泥厂环境的影响，还可以对填埋场的陈化垃圾进行处理，进一步增加填埋场的使用寿命。

3异味处理

在处置废物过程中都会遇到有异味散发的问题，有异味的物质按化学组成进行分类有含硫的化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚类等;有含氮的化合物，如胺、氨、酸胺、吲哚类等;还有卤素及衍生物，如卤代烃等;以及氧的有机物，如醇、酚、醛、酮、酸、酯等;还有烃类，如烷、烯、炔烃以及芳香烃等。这些物质中多数都为有机物，一般其挥发性都比较强，所以容易在空气中扩散，从而造成空气的污染。

治理及消除异味气体的常用方法主要有物理法、化学法和生物法。物理法是不改变产生异味物质的化学性质，只是用一种物质将其异味掩蔽和稀释，或者将产生异味的物质由气相转移至液相或固相。化学法是使用另外一种物质与产生异味的物质进行化学反应，改变其物质的化学结构，使之转变为无异味物质或异味较低的物质。生物法是指利用微生物的代谢活动降解产生异味的物质，使之氧化为最终产物，从而达到无臭化、无害化的目的。如果除臭要求较高或者被处理的异味气体难以用单一方法去除以满足要求时，可采用几种方法组合的联合除臭方法。

解决异味扩散的方法分为几个方面：

1)密闭隔离

主要是在废物储存、装卸和输送过程中采用，此过程主要有汽车运输的装卸和生产过程的输送，汽车装卸过程都严格控制在室内进行，装卸过程进行时可将厂房大门关闭，大门同时设气帘密封，厂房内分段设抽风口，抽取的气体进入除臭系统。车辆停靠的厂房与储存废物的厂房再设置隔离墙，使驾车人员操作减少受异味影响，当废物完全卸入储存仓时，储存仓可关闭，与厂房形成双层隔离。还有废物在生产过程中的输送，其密闭主要是两种方式，膏状物采用管道输送，管道本身就处于密闭状态;固态散状物采用管状带式输送机输送，输送过程也处于全密闭状态，在输送机尾部进料点和头部卸料点处，管状带式输送机必须张开，此处设密闭罩，密封罩设抽风口形成一定负压，抽取气体可进入焚烧系统或进入除臭系统。

2)光催化氧化

主体的除臭系统采用二氧化钛光催化氧化法，光催化氧化技术直接用空气中O2作氧化剂，在常温常压下反应，对几乎所有污染物均具有净化能力。常见的光催化剂多为金属氧化物或硫化物，如TiO2、ZnO、ZnS、CdS  及PbS等。但由于光腐蚀和化学腐蚀的原因，实用性较好的有TiO2 和ZnO，其中TiO2  使用最为广泛。TiO2的综合性能最好，其光催化活性高，化学性质稳定、氧化还原性强、抗光阴极腐蚀性强、难溶、无毒且成本低，是研究及应用中使用最广泛的单一化合物光催化剂，主要在预处理车间和储存装卸厂房使用。

3)植物液喷淋

通过喷洒设备将植物液除臭剂喷洒到废物上，植物液除臭剂通过分子间非极性相互作用与臭气分子发生非共价结合，从而大大稳定该类分子，降低其活性与刺激性，同时由于这种结合后密度的增加，通过沉降作用处置。此过程既不同于化学反应过程生成第三种物质，也不同于物理法的掩蔽作用，不会造成二次污染，可彻底去除臭味。主要在容易泄露或敞开的部位使用。

延伸阅读：

研究|水泥窑协同处置成本核算方法与步骤

如何看待水泥窑协同处置生活垃圾?存三大挑战