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1、 论文题目：利用水泥窑协同处置城市生活垃圾技术作 者：11111专 业：无机非金属材料工程技术班 级：硅酸盐1321学 号：11111指导老师：11112016年 4 月 7 日目 录1、引言52、我国利用水泥窑协同处置危险废物和城市生活垃圾的研究和实践5 3、利用水泥窑协同处置垃圾的原则64、利用水泥窑协同处置垃圾的流程及路线64.1水泥窑协同处置垃圾的流程64.2水泥窑协同处置垃圾的Sinoma的技术路线75、预处理过程的关键技术及控制要求85.1影响水泥窑系统稳定和产品质量的主要因素及其控制指标85.1.1含水量85.1.2钾、钠、硫、氯等干扰成分85.1.3生活垃圾成分波动对烧成系统的
2、影响及控制95.1.4可燃物燃烧对烧成系统的影响及控制105.1.5重金属含量对烧成系统的影响及控制106、处置过程对环境的影响及控制要求126.1恶臭气体的控制126.2.1类生料粉尘126.2.2二嗯英126.2固体类污染物的控制126.3其它毒害气体的控制147、目前水泥厂协同处理城市生活垃圾的几种方式157.1海螺川崎水泥厂协同处理城市垃圾技术（CKK系统）157.2合肥院水泥厂协同处理城市垃圾技术167.3丹麦史密斯公司热盘炉技术178、结语17利用水泥窑协同处置城市生活垃圾技术安徽职业技术学院无机非金属术材料工程技术专业张平春 摘要：城市生活垃圾的处理方法具有多种，随着环保要求的不
3、断提高。一些处理方法的缺陷也越加突显，这便增加了垃圾处理方案的选择和决策的难度。解决垃圾处理难的问题已成为我国“十二五”规划中政府工作的目标之一，各级政府和企业均在寻求环保、高效、经济、彻底的垃圾处置方式。本文介绍了利用水泥窑协同处置城市生活垃圾的关键技术。 水泥窑是发达国家焚烧处理危险废物和城市生活垃圾的重要设施，得到了广泛的认可和应用。德国、瑞士、法国、英国、意大利、挪威、瑞典、美国、加拿大、日本等发达国家利用水泥窑处置危险废物和城市生活垃圾已经有30多年的历史，积累了丰富的经验。随着水泥窑焚烧废物的理论与实践的发展与各国相关环保法规的健全，该项技术在经济和环保两方面的显示出了巨大优势，形
4、成产业规模，在发达国家城市危险废物和城市生活垃圾处理中发挥着重要作用。 利用新型干法水泥窑处置城市生活垃圾技术，通过将生活垃圾转化为水泥生产的替代原料、替代燃料，可以减少对不可再生能源的开发，可以彻底解决占用土地、二次污染、二噁因排放，以及焚烧灰渣处理问题，真正实现完全“无害化、减量化、资源化”的要求。 关键词：水泥窑,城市生活垃圾,协同处置,控制要求,处理方式，原则，处理指标，影响。1、引言 随着人们生活水平的提高， 生活垃圾的排放将会越来越多， 目前我国每年产生城市垃圾排放约 1.5 亿 t，而且，每年以 9%的速度迅猛增长。 垃圾围城现象愈发严重，而其带来的恶臭气味、地下水污染等影响越发
5、凸现出来。我国城市垃圾处理由于起步较晚， 基础设施较差及受种 种客观因素的影响，目前主要以卫生填埋为主，虽然在一 些城市建立了垃圾焚烧和发电厂，其处理量很少，同时伴 随着有害的气体（二噁英）、污水（垃圾渗滤液）、废渣（重金属含量高）等排放问题没有彻底解决，目前也存在一定 的争议。 有关专家呼吁，中国在城市垃圾的处理问题上要 吸收日本 80 年代普及垃圾焚烧发电厂，目前解决二次污 染的经验教训，如何实现城市垃圾的“减量化、无害化、资源化”的处理要求是我们目前面临的难题。 水泥生产的独特生产工艺（碱性气分、1 000以上的高温）为处理城市生活垃圾提供了优良的条件，国外利用 水泥窑协同处置生活垃圾已
6、有近 30 年历史，技术已成熟， 处理系统稳定。 目前主要有两种途经，在欧盟：生活垃圾不 直接进入水泥窑焚烧，必须进行分选。 为此，在水泥厂附近的地区内，都有若干个为水泥厂配套的工业垃圾和生活垃圾的分选处理厂。 利用水泥窑协同处置城市生活垃圾技术，既可将垃圾作为原、燃料，减少对资源的消耗，既可充分利用水泥回转窑内碱性微细浓固相的高温燃烧环境等优点，彻底将有害物质处理掉，真正实现垃圾处理的“无害化、资源化、集约化”的多元化目标要求，使水泥工业走上可持续发展的道路。本文的目的在于为企业和政府提供一些参考资料，以期促进水泥企业积极地利用水泥窑协同处置城市生活垃圾，政府能够制定相应的政策与支撑条件，以
7、促进利用水泥窑协同处置城市生活垃圾技术的推广实施。2、我国利用水泥窑协同处置危险废物和城市生活垃圾的研究和实践 我国从20世纪90年代开始广泛开展利用水泥窑处置危险废弃物和城市生活垃圾的研究工作，如中美合作项目水泥窑炉持久性有机污染物排放的检测及控制、中挪合作项目水泥窑炉协同处置废弃物技术指南、中瑞合作项目水泥窑炉处置过期农药、北京市项目北京市水泥厂水泥窑炉焚烧危险废弃物、广东省项目广州珠江水泥厂废弃皮革替代燃料、其它地方政府项目生活垃圾由水泥回转窑协同处理系统的研究、利用水泥回转窑处置城市污水处理厂污泥试验性研究及应用、城市垃圾焚烧飞灰无害化技术的研究等。相关的国际合作项目注重学习国外的前沿
8、科学技术，包括二恶英的控制和检测技术、废物协同处置的技术程序及管理体系。地方项目则是对具体种类的废弃物进行尝试性资源化综合利用，这些废弃物包括生活垃圾、污泥、焚烧飞灰等。一些水泥生产企业在科研院所的协作指导下，已经成功地实施了危险废物和城市生活垃圾的处置实践。3、利用水泥窑协同处置垃圾的原则 在利用水泥窑炉协同处置城市生活垃圾的过程中，应根据垃圾的形态、成分、特性确定其处理方案，以确保在不影响水泥生产系统正常稳定运行和产品质量的同时，垃圾能够彻底地得到消解，且不产生新的污染，实现资源的合理利用和环境保护的控制目标要求。在水泥工业处置生活垃圾方面，必须遵守如下原则：(1)政府应在资源利用、利益分
9、配等方面为水泥企业提供合适的政策支撑条件； (2)处理过程应不干扰水泥生产系统的正常稳定运行，也不影响水泥熟料产品质量；(3)处理过程不造成新的二次污染(如：重金属、二嗯英、臭气、其它有毒害的物质等)，水泥产品在后续使用、再生以及废弃处置过程中无重金属等渗透污染，不给人类健康和环境带来负面影响。(4)水泥企业应根据生产系统的情况，确定合理的垃圾接纳量和接纳半径，并在处理过程中获得一定的经济利益。 (5)处置过程中的各项记录应具有可追溯性，不易被水泥生产过程固化的污染物需限制其浓度；烧成系统启动和停窑等非稳态过程不得擅自处置废弃物。4、利用水泥窑协同处置垃圾的流程及路线4.1水泥窑协同处置垃圾的
10、流程 处理主要流程是把垃圾运到这些厂进行机械分选，把热值高、宜焚烧的成分分选出来（热值要求在3 500kcal/kg 以上），然后进行破碎，再运至水泥厂，由水泥厂专用设备输送到水泥窑作为替代燃料焚烧。 部分工厂将分选下的垃圾，同样经过筛分、破碎后，掺入生料中作为辅 助原料，其过程都有严格的技术规范和标准，以保证水泥 产品的质量要求。 在日本：将在垃圾焚烧发电厂排放出来 的废渣，经过处理，除掉有害成分，作为水泥厂的部分原 料，生产水泥，称之为“生态水泥”，其过程同样也有一套完 整的技术规范和标准，控制水泥质量。垃圾处理工艺流简图述如下：4.2水泥窑协同处置垃圾的Sinoma的技术路线由于我国城市
11、生活垃圾为混合垃圾，为了不影响水泥熟料煅烧过程和产品质量，最大限度地提升水泥窑系统的接纳能力和过程控制能力，必须设置预处理系统。按水泥生产系统的接纳要求，将垃圾预处理分选，然后再进行精细化处理，在满足环境控制指标要求的同时，提高城市生活垃圾的利用价值和经济效益。 城市生活垃圾成分复杂，按照水泥窑协同处置垃圾综合利用要求，可将垃圾分为轻质可燃物、有机厨余物、无机混合物、渗滤液四大部分。轻质可燃物主要包括塑料、纸张、树枝、织物、橡胶等，经加工后用作原料；有机厨余物主要指厨房中产生的各种蔬菜、剩饭残余、动物内脏等，经过发酵抑制后低温烘干，用作原、燃料使用；无机混合物包括渣土、石块、砖瓦、玻璃、陶瓷、
12、废砼等，直接用作水泥原料；处置过程如有稍量的金属也将被单独分选回收；渗滤液经污水系统处理达标后，可直接排放或用于灌溉。Sinoma利用新型干法水泥窑处理垃圾时的技术路线如图1所示。除此以外，如果城市周边没有水泥生产线，可将预处理过程进一步延伸，作精细化处置，以满足进一步利用的要求。5、预处理过程的关键技术及控制要求5.1影响水泥窑系统稳定和产品质量的主要因素及其控制指标 大量的实验研究和生产实践证明：决定水泥窑接纳城市生活垃圾能力的关键因素不是垃圾中主要化学成分高低，而是垃圾中的含水量、干扰成分及其主要化学成分的波动幅度，以及解决这些问题的代价高低。 5.1.1含水量随季节的不同，垃圾的含水量
13、差异很大，一般约为4070，这是影响垃圾有效利用的重要因素之一，应严格加以调整和控制。根据水泥生产系统余热量的利用情况，决定进入系统的垃圾含水量，必要时应采用补充方法，对垃圾厨余物进行脱水处理，否则将会对水泥生产系统带来较大的影响。Sinoma在入窑垃圾含水量对窑系统稳定性的影响方面做了大量研究，结果表明：在控制水泥窑合适接纳量的情况下，其水分应控制在30以内。 5.1.2钾、钠、硫、氯等干扰成分众所周知，钾、钠、硫、氯是干扰现代新型干法系统正常稳定生产的重要因素，无论这些元素来自原料，还是燃料，均应给予重视。这些元素在高温烧成系统中，会随着时间的推移而产生富集，造成预分解系统、回转窑系统结皮
14、、堵塞，干扰系统正常稳定运行。由于碱、氯属于高挥发性物质，在富集过程中可采用旁路放风技术加以控制。硫在高温过程中会生成SO2，也易循环富集，引起窑尾烟室结皮堵塞或窑内后结圈。由于硫挥发度低、相转变较快，难以采用旁路放风技术解决，应对其严格控制。此外，过高的碱、氯、硫的化合物也会对回转窑耐火材料造成化学侵蚀。因此，必须对上述腐蚀元素进行协同限量控制，其要求如下所述：K20+Na201.0、硫碱比SR在0.61.0、Cl0.0150.020(若有旁路放风系统，Cl含量可适当放宽)垃圾中氯含量比水泥原、燃料中的氯含量要高许多，实验分折和实践证明，在垃圾的这些干扰元素中，氯是决定性的因素，因此为提高城市生活垃圾处理量，应尽量控制城市生活垃圾中的氯含量，有条件可采用氯放风技术。图2 熟料KH值随垃圾成分波动的变化情况 图3 熟料LSF值随垃圾成分波动的变化情况图4 熟料SM值随
