水泥窑协同处置生活垃圾的三种模式

水泥窑协同处置生活垃圾的三种模式
自2005年社会主义新农村建设以来，人们越来越重视乡镇生活
垃圾的处理和处置。

根据卫生部的调查结果，农村地区产生的垃圾量可达到每人0.86千克/天，每年3亿吨，中国乡镇垃圾污染状况十分严峻。

近期，通过水泥窑协同处置垃圾在水泥业界得到普遍关注，在面对农村管理制度不完善，大多数乡镇资金不足，乡镇生活垃圾得不到有效处理的状况下，水泥窑协同技术在处理乡镇垃圾方面优势明显。

目前，乡镇垃圾的污染模式正朝着污染总量增加，污染源复杂多样的趋势发展，严重危害生态环境安全和居民健康。

与“建设社会主义新农村”，“建设美丽乡村”和“改善农村人居环境”的总体建设目标存在明显差距，有了新型水泥窑垃圾处理技术，农村环境治理从实践层面取得了实质性进展。

“全国农村环境综合整治”十三五规划提
出要全面改善农村环境，改善农村人居环境。

垃圾处理模式
目前，大多数村镇生活垃圾的主要处理方法是露天堆放、堆肥及焚烧。

由于缺乏科学技术合理的指导，这些处理措施可能导致二次污染，达不到根本处理的目的。

少数村镇虽建有垃圾填埋场或焚烧厂，然而规模小，受经费、管理水平、人力资源等因素的制约，最终不能“无害化”处理生活垃圾。

近年来，各专家学者纷纷将生活垃圾的处理、处置寄希望于水泥工业，即利用新型干法水泥窑工艺温度高、热
容大、碱性气氛、负压环境、不产生灰渣等天然优势处置生活垃圾，该方法具有很大前景。

利用水泥窑协同处置垃圾突破了垃圾处理传统领域，建立了一种新型的生活垃圾处理模式。

利用水泥窑协同处理生活垃圾在国内外已形成多种技术：
1、热盘炉模式
在水泥窑系统内建立在线垃圾焚烧炉来处置生活垃圾的一种工艺，即以三次风和部分热生料为热源，对生活垃圾进行焚烧，期间所产生的烟气和炉渣返回熟料烧成系统中进一步处置。

图1 热盘炉模式流程图
2002年，针对可燃垃圾的热盘炉模式已在挪威Kjopsvik水泥厂首次投产，并相继在德国、加拿大、巴西等国家投产使用。

2、CKK模式
CKK(conch kawasaki kiln system)模式是在水泥窑系统外平行建立垃圾焚烧气化炉来处置城市生活垃圾的一种工艺，即以窑系统的三次风为主要热源，对生活垃圾及其渗滤液进行焚烧，并将焚烧后的烟气和炉渣导入窑系统中处置。

图2 铜陵海螺CKK 模式流程图
2010年10月，CKK模式在铜陵海螺水泥厂5000 t/d的生产线上已经投产使用，生活垃圾处理量已然达到300 t/d的设计指标。

3、RDF模式
RDF(refuse derived fuel)模式是通过建立专门的生活垃圾预处理厂，对混合生活垃圾进行破碎、发酵干化、分选等一系列处理后，制成替代燃料供水泥工业作为替代燃料来消纳生活垃圾的一种工艺。

图3 RDF 模式流程示意图
2011年7月，湖北华新武穴水泥厂的RDF模式已经正式投入运行，生活垃圾的处理量为500 t/d。

水泥窑协同处置简易模式
以上几种模式对投资量大、生活垃圾量大、分类和收集较好的城市生活垃圾具有较好的适应性。

然而，CKK模式处理垃圾成本较大;RDF 模式、热盘炉模式对窑的改造程度大。

由于村镇的生活垃圾的分散性等特点，上述模式不适合村镇的生活垃圾处理。

针对村镇生活垃圾，依托新型干法水泥窑生产线技术基础，相关研究提出水泥窑协同处置村镇生活垃圾的简易模式。

图4 水泥窑协同处置村镇生活垃圾新模式流程图该模式对村镇生活垃圾的预处理过程要求简单，对水泥窑改造程度较小，处理成本低同时解决了垃圾分选困难的难题。

处理后生活垃圾满足“减量化、无害化、资源化”的处置要求。

结语
目前我国很多城市及周边地区基本上都有新型干法水泥生产线，在不影响水泥生产和产品质量的情况下，每生产1吨水泥熟料可协同处置0.06~0.15吨的生活垃圾。

我国现有约18亿吨新型干法水泥熟料产能，若能全部开展协同处置生活垃圾，每年可处置生活垃圾超过1.1亿吨，能处置国内每年排放的绝大部分生活垃圾。

水泥窑协同处置村镇生活垃圾的简易模式对于垃圾收集量不大且财政资金不足的村镇而言，具有一定借鉴意义。