钢铁、煤焦化生产协同处理城市垃圾的可行性-北极星固废网

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概述

一方面我国城市垃圾填埋占用了大量的土地资源，垃圾围城困扰着许多城市，垃圾焚烧投资和运行都消耗大笔财政资金，并且始终绕不出二噁英污染隐患，另一方面我国钢铁、煤焦化行业都需要化解过剩产能，在钢铁、焦化生产过程中协同处理城市垃圾、污泥有望同时解决这两方面的问题。

城市垃圾水洗分离

在钢铁、煤焦化生产过程中协同处理城市垃圾，首先需解决垃圾分类问题。我国垃圾分类一直没有解决好，垃圾分类不好不仅焚烧有问题，协同处理几乎是不可行的、或没有效益的。可以考虑引进、或研发国外采用的水洗分类技术。城市垃圾水选分类技术利用水洗，通过水选、重选及磁选等多种方式组合对垃圾进行分选，类似与选矿工艺，根据金属、玻璃和沙子等无机材料比重比水大得多，而塑料和生物降解有机物等于或小于水的比重，将未分类垃圾推入水中，先分离出垃圾中~50%的水分，垃圾水分进入循环水系统处理利用，富裕水分根据用途进行相应处理后回用。主要水洗分离工序和设备包括：

-水选

-重选

-筛分

-磁选/滴流感应

-水轮机

-风干机

水洗过程中，比重大的物质下沉到分选罐的底部，包括黑色金属、有色金属、玻璃、沙子等，分类出来后被向下传送到加工处理生产线，分选出可以直接回用物质和残余物质(通常约为初始重量的15%)。

比重轻的无机废弃物，与比重重的物质中分选出来，通过一个斜槽向下传送到一个粗破碎器。在那里，有机废弃物浸泡在液体中，使其中的成分尽可能多地吸收水分。由于塑料不能吸收液体，可生物降解材料的比重更轻，可以使用气流导向分选出来，并离开剩余物质，送入单独的回收容器。垃圾水洗分类后采用生物处理的工艺流程如图1所示。

图1城市垃圾水洗分类工艺流程图

城市垃圾水洗分类的好处，首先将垃圾中的水分分离出来，还将垃圾中的钢铁、有色金属、玻璃等分离出来，特别是将塑料分离直接回用，彻底解决了焚烧产生二噁英的根源。经过水洗分离出水分、可直接回用物质、不可燃烧残渣之后，剩余的垃圾只有原始重量的15%，大幅度实现了城市垃圾的减量化和直接资源化回用。可直接回用物质包括钢铁、有色金属、玻璃、塑料瓶、塑料袋、纸板等，可无害化填埋物质沙子、水泥、砖块等。

钢铁、煤焦化协同处理途径

剩余垃圾首先可以沿用焚烧，对于现有焚烧系统，可以降低处理成本、彻底消除产生二噁英的根源;新建时不仅降低成本，还有降低投资的可能性，因为垃圾减量到原始重量的八分之一。还可以比较选热择高温热解、生物降解技术，附产燃气，燃气再去燃烧或做燃油。而在钢铁、煤焦化等工艺过程中协同处理利用，具有更大的技术经济效益。主要可以考虑利用的途径：

A.将剩余可燃烧垃圾和污泥混入一定量的煤粉、焦粉，与炼焦煤一同进焦炉处理利用。我国每年消耗炼焦煤每年消耗量5亿吨，只要加入一定比例就可以处理利用相当部分城市垃圾

B.将剩余可燃烧垃圾和污泥混石灰粉后可以进烧结，当做部分替代燃料和脱硫剂。我国每年烧结产量接近20亿吨，与水泥行业类似，具有更大的处理利用城市垃圾潜力

C.在高炉热风炉附近建设垃圾焚烧、热解、生物降解设备，产生的高温烟气或燃气利用现有的热风炉系统燃烧或利用

D.在转炉、电炉附近减少焚烧、热解、生物降解设备，产生的高温烟气或燃气在转炉、电炉的烟气净化系统处理利用

总之，在钢铁、煤焦化生产过程中协同处理利用城市垃圾具有显著的优势和效益，城市垃圾处理利用节省大笔投资和运行成本，钢铁、煤焦化行业的过剩产能可以得到高效利用，减少浪费：

1.城市不需要再单独建设、或少建设垃圾焚烧系统

2.钢铁、煤焦化行业完善的煤气、烟气净化和余热回收设备得到高效利用

3.不需建设处理垃圾渗滤液设备，可利用钢铁和煤焦化水处理系统净化和回用

作者：刘晨美国斯普瑞喷雾系统上海有限公司环保事业部总工艺师

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