一、項(xiàng)目背景
      生活垃圾主要的處理方法是填埋法、堆肥法和熱處理法以及分類回收、綜合利用（RDF技術(shù)）。國內(nèi)外目前研究的應(yīng)用的重點(diǎn)是分類回收、收集，對收集的生活垃圾進(jìn)行資源回收和綜合利用，減少因傳統(tǒng)處理方式而造成的資源浪費(fèi)。熱處理法根據(jù)所采用的工藝又分為：焚燒法、熱解法和氣化法，目前主要使用的是焚燒法。填埋法、堆肥法和焚燒法是隨社會的發(fā)展和物質(zhì)的進(jìn)步，從小規(guī)模到大規(guī)模，從人工操作到機(jī)械化、自動化操作的轉(zhuǎn)移，是垃圾處理的“無害化、減容化、資源化、集約化”的發(fā)展結(jié)果，但以上三種方法不能做到將垃圾完全減容處理的最終要求。
      利用新型干法水泥窯處置城市生活垃圾技術(shù)，通過將生活垃圾轉(zhuǎn)化為水泥生產(chǎn)的替代原料、替代燃料，可以減少對不可再生能源的開發(fā)，可以徹底解決占用土地、二次污染、二噁因排放，以及焚燒灰渣處理問題，真正實(shí)現(xiàn)完全“無害化、減量化、資源化”的要求。
      第一套利用水泥窯處理垃圾系統(tǒng)2010年4月10日在銅陵海螺建成投產(chǎn)（水泥窯產(chǎn)能5000t/d，規(guī)格Φ4.5x74m），目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，處理垃圾能力已達(dá)到300t/d設(shè)計(jì)指標(biāo)，經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)完全合格。
      二、主要技術(shù)方案
      利用水泥窯和流化床式氣化爐處理城市生活垃圾系統(tǒng)技術(shù)，即是在盛有呈沸騰流動狀態(tài)石英砂氣化爐內(nèi)（溫度保持在500℃左右），喂入經(jīng)破碎后的垃圾，使之與高溫石英砂充分接觸混和，瞬時燃燒、氣化。
      垃圾中部分可燃物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體送入水泥窯分解爐內(nèi)進(jìn)一步燃燒，徹底分解和固化煙氣中有害物質(zhì)。
      垃圾中不可燃物成為爐渣送入水泥原料粉磨系統(tǒng)直接利用。
      垃圾滲濾液經(jīng)過收集和過濾后送入氣化爐上部高溫區(qū)，借助爐內(nèi)高溫焚燒和分解。
      垃圾處理工藝流簡圖述如下：

      三、主要技術(shù)特點(diǎn)
      利用新型干法水泥窯處置城市生活垃圾，具有工藝布局簡潔，垃圾適應(yīng)性好，不用分選；垃圾前處理及焚燒過程中采用負(fù)壓抽吸，全密封式操作無廢氣、廢水泄漏；垃圾處理產(chǎn)物（氣化氣體、垃圾灰渣）全部投入水泥生產(chǎn)線，均得到資源化利用和無害化處理；利用水泥生產(chǎn)線的廢氣處理系統(tǒng)，節(jié)約了投資，具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會優(yōu)勢。

垃圾處理廠房總貌（一）

垃圾處理廠房總貌（二）

垃圾處理廠房總貌（三）

      1、垃圾適應(yīng)性好，不用分選
      系統(tǒng)設(shè)置一系列破碎、均化、計(jì)量、喂入設(shè)備，城市生活垃圾通過密閉垃圾車送入，不需分選，對生活垃圾的適應(yīng)性很強(qiáng)。

     

原生垃圾照片

     

進(jìn)處理場前垃圾

     

破碎后的垃圾

      2、資源化程度高
      垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量可替代部分水泥窯燃料，減少燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放；相比填埋處理方式，避免了甲烷和二氧化碳排放問題；爐渣可替代部分水泥原料，游離態(tài)鐵、鋁等金屬可分別回收，資源化程度高。
      3、處理流程簡潔
      利用水泥窯燒成系統(tǒng)代替垃圾焚燒處理工藝的尾氣凈化系統(tǒng)，簡化了處理流程，降低了相應(yīng)投資。
      4、采用氣化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了與水泥工藝的有機(jī)結(jié)合 
      針對中國生活垃圾現(xiàn)狀，采用氣化爐技術(shù)，氣化時空氣消耗量小，產(chǎn)生廢氣量少，對水泥生產(chǎn)影響小，能源利用率高。
      5、高效處理二惡英
      CJJ90-2009生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范6.2.2要求：二次燃燒室內(nèi)的煙氣在不低于850℃的條件下滯留時間不應(yīng)小于2S。水泥窯系統(tǒng)的分解爐內(nèi)溫度高（近900℃），垃圾氣體燃燒時間充足（7秒以上），氣化爐中產(chǎn)生的二惡英在分解爐中能夠完全分解，再與高溫、高細(xì)度、高濃度、高吸附性、高均勻性分布的水泥堿性物料充分接觸，有利于吸收氯離子，控制氯源，避免二惡英類物質(zhì)的二次生成。

      6、全密封式操作，無廢氣、廢水泄漏
      （1）垃圾惡臭的處理
      垃圾坑和處理廠房采用全密封結(jié)構(gòu)，且用通風(fēng)機(jī)將垃圾坑內(nèi)產(chǎn)生的臭氣抽出送入氣化爐內(nèi)燃燒，使垃圾坑處于負(fù)壓狀態(tài)，避免了垃圾惡臭的擴(kuò)散。另外，還配置了除臭機(jī)，當(dāng)氣化爐停機(jī)時，將垃圾坑內(nèi)臭氣抽出凈化后排出，防止垃圾惡臭外逸。

垃圾儲坑工作示意圖

垃圾儲坑工作實(shí)物照片

      （2）垃圾滲濾液的處理
      垃圾坑滲出的垃圾污水主要成份是有機(jī)物，具有不耐熱的特性，經(jīng)過過濾后送入貯存槽，采用專用泵噴射到氣化爐內(nèi)（夏天污水量大時，噴到分解爐），進(jìn)行高溫氧化處理，完全分解有機(jī)成分，實(shí)現(xiàn)無害化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)污水為零排放。
      （3）重金屬得到固化
      垃圾中的重金屬焚燒后進(jìn)入水泥熟料礦物中，以穩(wěn)定的化合態(tài)形式與水泥熟料形成混和結(jié)晶體，實(shí)現(xiàn)安定化。
      7垃圾全部得到無害化處理
      水泥窯廢物處置溫度高，停留時間長；良好的湍流，燃燒過程充分，焚燒狀態(tài)易于穩(wěn)定；分解爐內(nèi)碳酸鹽分解反應(yīng)對溫度的要求較低，廢物適應(yīng)性強(qiáng)；氣固混合充分，固相堿性的環(huán)境氛圍抑制酸性物質(zhì)排放，充分吸收廢氣中有害成分，“洗氣”效率高，廢氣處理性能好；可固化廢物中重金屬離子，無廢渣排放，在可控范圍內(nèi)，水泥產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)不受影響；廢物適應(yīng)性強(qiáng)。
      8、對水泥生產(chǎn)正常運(yùn)行無影響
      根據(jù)銅陵海螺CKK項(xiàng)目的運(yùn)行情況來看，由于水泥窯系統(tǒng)中引入了具有可燃性的垃圾氣體，使得系統(tǒng)用風(fēng)量增加了約3萬Nm3/h，預(yù)熱器C1出口溫度上升約10～15℃，但對水泥窯系統(tǒng)正常運(yùn)行無任何影響，但提升了余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。
      9、經(jīng)濟(jì)和社會優(yōu)勢
      充分利用了現(xiàn)有水泥生產(chǎn)設(shè)施，尾氣處理利用水泥生產(chǎn)廢氣處理系統(tǒng)，節(jié)省了廢氣處理的巨大投資，建設(shè)投資��；減少了全社會的廢氣排放，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。
      四、項(xiàng)目取得的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益
      （一）主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
      項(xiàng)目利用安徽銅陵海螺水泥有限公司2條日產(chǎn)5000噸干法水泥熟料生產(chǎn)線，日處理垃圾能力600噸（2×300t/d系列），年處理生活垃圾總量達(dá)19.8萬噸，生活垃圾處理工程建設(shè)總投資1.5億元左右（即廠區(qū)內(nèi)），總占地面積1.671公頃。

序 號	項(xiàng) 目	單 位	指 標(biāo)	備 注
1	城市生活垃圾處理規(guī)模	t/d	600
2	總裝機(jī)容量	kW	2580
3	耗電量	萬kWh/a	653.4
4	項(xiàng)目總資金（含全部流動資金）	萬元	14712.65	不含廠區(qū)外內(nèi)容
5	項(xiàng)目總投資（含鋪底流動資金）	萬元	14587.55
6	固定資產(chǎn)投資	萬元	14533.94
7	流動資金	萬元	178.71
8	鋪底流動資金	萬元	53.61
9	處理噸投資（固定資產(chǎn)）	萬元/t.d	24.22	不含廠區(qū)外內(nèi)容
10	處理綜合電耗	kWh/t	33
11	生活垃圾處理平均經(jīng)營成本	元/t	70	經(jīng)營期平均
12	生活垃圾處理平均總成本	元/t	200	經(jīng)營期平均
13	節(jié)約標(biāo)煤	t/a	2×6500	在垃圾熱值＞800Kcal/kg時
14	節(jié)約垃圾填埋用地	畝/a	50

      目前系統(tǒng)運(yùn)行正常，經(jīng)性能測試表明氣化爐能力完全能夠達(dá)到300t/d。自2010年4月10日試運(yùn)行以來，系統(tǒng)運(yùn)行正常，已具備了處理銅陵市日常生活垃圾的全部能力。
      （二）環(huán)保指標(biāo)
      目前，項(xiàng)目各系統(tǒng)運(yùn)行正常，截止到2012年12月底，垃圾處理量已達(dá)15萬噸，經(jīng)檢測各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)完全合格，物料和水泥產(chǎn)品重金屬浸出法含量控制在國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
       其中，經(jīng)國家權(quán)威機(jī)構(gòu)實(shí)地取樣、該項(xiàng)目二噁英排放量為0.024～0.084納克/立方米，其中德國Eurofins GfA GmbH實(shí)驗(yàn)室檢測，二噁英排放量最高僅為0.0376ngTEQ/m3，優(yōu)于國家規(guī)定的0.1ngTEQ/m3水泥窯排放控制標(biāo)準(zhǔn)。水泥產(chǎn)品重金屬浸出法含量達(dá)到了國家土壤一級及生活飲用水控制標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于室內(nèi)裝修壁紙及室內(nèi)裝潢內(nèi)墻涂料控制標(biāo)準(zhǔn)。

 銅陵示范項(xiàng)目環(huán)保排放檢測結(jié)果達(dá)標(biāo)

      注：示范項(xiàng)目穩(wěn)定運(yùn)行以后，在2010年5月16日和2010年7月7日分別進(jìn)行了兩次檢測，對應(yīng)的檢測數(shù)值為上表的檢測數(shù)值（1）檢測數(shù)值（2）
      環(huán)保排放數(shù)據(jù)委托國內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，其中二噁英由具有CNAS國際互認(rèn)資質(zhì)的Eurofins GfA GmbH德國實(shí)驗(yàn)室分析水泥產(chǎn)品中重金屬浸出法含量的檢測結(jié)果：

     

2011年6月，通過了中國建材聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。

     

      （二）取得的專利情況
      項(xiàng)目在研發(fā)過程中申請了一系列國內(nèi)、國際專利。2010年7月以來，共申報專利24項(xiàng)，其中發(fā)明13項(xiàng)（含3項(xiàng)擬申請國際專利PCT），實(shí)用新型10項(xiàng)，外觀設(shè)計(jì)1項(xiàng)，計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)1項(xiàng)�，F(xiàn)10項(xiàng)實(shí)用新型已授權(quán)，計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)已獲得登記。

 

1、項(xiàng)目環(huán)境檢測結(jié)果

 

                                    

  轉(zhuǎn)載：西部水泥網(wǎng) 

 汪克春 張長樂 軒紅鐘 楊長青