利用水泥窑高温焚烧

利用水泥窑协同

处理城市垃圾的简要分析

【论文摘要】本文对城市生活垃圾的处理提出了新的思路，即利用水泥窑高温焚烧处理城市生活垃圾。本文从城市垃圾的危害和几种常规处理方法的简要分析入手，引入水泥窑高温焚烧法的固有优势和不足，之后还简要分析了推广此项技术的影响因素，文末对此法存在的主要缺点给出了简要的工艺改进设想。

“垃圾围城”的现象已经在我国多个城市出现, 当前形势已经非常严峻。填埋式、焚烧炉及堆肥法等处理办法不能从根本上解决问题。随着时间的推移和城市的发展,土地资源和地下水的污染都是填埋方法无法回避的。而焚烧手段由于二次污染问题已经逐渐开始被西方淘汰。堆肥法的原料垃圾仅占城市垃圾的极少部分，不能从根本上解决问题。

新型水泥窑协同处理法利用水泥窑生产过程中的高温环境和较长时间的稳定停留，使城市生活垃圾得到较充分的燃烧，又不会产生二次污染气体。因此，水泥窑处理法将为城市垃圾处理方法掀开崭新的一页。

一、城市生活垃圾危害及主要处理方法简要分析

城市生活垃圾在不经处理的情况下,能够在固, 液,气三个层面污染环境：固体方面：占用和污染土壤,以及污染土壤

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上的植被；液体方面：垃圾渗滤液渗透到地底下,污染地下水和其他水体；气体方面：散发恶臭和有害气体。

因此消灭垃圾,必须要消灭垃圾对环境的上述不利影响。所谓垃圾处理,就是无害化消灭其物理形态，包括两个方面:一是消灭掉其物理形态,使固,液,气态状的废弃物不复存在;二是在处理过程中的“无害化”,包括垃圾的回收利用,有害垃圾的处理,垃圾处理衍生物的再次无害化处理。

目前，大部分城市垃圾的水分高(含水率80%),气味重，重金属含量高，并且大半没有及时很好的处理。比如2009 年我国产生污泥约2500 万吨,只有30%采用安全填埋,焚烧(少量)和建材利用等技术途径处置,大部分垃圾甚至随意外运,给生态环境带来极大的隐患。

城市垃圾的处理属于国际范围的难题。发达国家大部分都走了先污染后治理的路子,尽管处理手段有所不同(有的只是烧掉,有的焚烧+发电), 但是路径基本上都是填埋—焚烧—综合治理。而我国城市垃圾的处理目前仍以堆肥、填埋为主。长久以来，带来了众多的问题：重金属的富集,使土壤贫化;大量土地被占用等。因此，垃圾焚烧处理的比例迅速上升,成为近期的一个趋势。

由于城市生活垃圾可分为轻质可燃物、厨余物、无机物三类。其中轻质可燃物是指纸张、树叶、塑料、织物、竹木等质量较轻和热值较高的有机物;厨余物是指果皮、剩菜、骨

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头等厨房垃圾,含水量大;无机物包括金属、玻璃、灰渣等,一般不可燃烧。因此，焚烧法也只能处理少部分城市垃圾。

更重要的是，垃圾焚烧虽然实现了垃圾的减容和减量,但是由于种种原因,又产生了新的污染物。近年来,随着人们生活水平的提高,对生活质量的要求越来越高,对传统垃圾处理的彻底性和安全性的质疑越来越多。

二、新型水泥窑协同处理城市垃圾法的优势及利害分析

（一）水泥窑协同处理城市生活垃圾的天然优势

水泥窑具有天然的稳定高温环境（可以消灭二恶英）；水泥窑具有天然的碱性环境（可以中和酸性气体,固化重金属）；垃圾和灰渣的组分与水泥原料类似（可以将垃圾吃干净）；水泥窑协同处理城市生活垃圾的投资和处理成本最低，技术手段灵活。

由于水泥窑的负压和全封闭特点,废气以及处理中产生的气体不容易溢出,反而在负压的作用下不断被吸入回转窑,在高温下彻底消解。垃圾废液可以在窑尾用高压打入窑内,高温处理掉。这一点可以很好解决焚烧法产生的二次污染问题。

用水泥窑协同处理城市生活垃圾可以有多种路线,一是不对生活垃圾进行分拣,将全部生活垃圾送入水泥窑处理;二是由水泥厂对垃圾进行分拣,将分拣后的垃圾分别作为替代原料和替代燃料从不同位置送入水泥窑;三是先对垃圾进行

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分拣,水泥窑只是作为整个处理过程的一个环节参与垃圾处理,只消灭部分垃圾。

（二）水泥窑协同处理城市生活垃圾可能带来的负面影响

水泥窑对氯离子含量有一定要求，但部分城市生活垃圾中的含氯量过高，造成的垃圾处理量受限。

这一点具体体现在两个方面：一是过高的氯含量会导致干法水泥生产线系统中700 度的地方生成低温共熔物,易造成预分解系统结皮,严重时造成堵塞;二是如果水泥产品中氯含量超出一定限度,在做成混凝土之后,可能会对其中的钢筋产生一定腐蚀,影响钢筋寿命。而生活垃圾中又含有大量的含氯塑料制品,如果不经过处理,直接进入回转窑中,可能会影响水泥生产的质量。

三、影响水泥窑处理法推广的因素

1、政府因素。我国660 多个城市迄今已经累计产生70 亿吨垃圾,其中大部分填埋或堆放在郊区;出于对垃圾"减量化"的考虑,规划了大量的垃圾焚烧站。“十一五”期末，全国已投运的各种水平和规模的垃圾焚烧炉约有175 台（套）, 垃圾填埋场约200个等。但是，随着这些处理方式弊端的逐渐显现,以及人们对生活质量要求的提高,政府引导企业和相关公共部门用新的方法处理城市垃圾已成为刻不容缓的大事。国外生活垃圾回收利用的比例占到19%, 焚烧的比例占

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到22%。我国如果也达到22%以上的垃圾采用水泥窑协同处理，遍布全国的水泥厂就可以处理很多的垃圾，并且避免了垃圾焚烧处理时产生的大气污染。

2、成本因素。根据资料显示,水泥窑协同处理生活垃圾的吨处理成本在60-70 元左右,因此如果政府对处理垃圾的补贴能够达到80 元/吨,水泥厂就能够实现盈利;如果能够以参与处理城市生活垃圾的形式获得增值税和所得税的减免,补贴数额可以进一步下降。反观其他垃圾处理方法,目前我国对垃圾发电和焚烧的补贴最少都在80100 元/吨,还有上网电价0.05 元/度的优惠,但是处理效果不尽如人意。

3、政策因素。目前财政部和国家税务总局已将水泥企业处置各种垃圾项目列在税收优惠支持里。各个大中城市和靠近大中城市的水泥企业,也可以进一步将利用水泥窑协同处理城市生活垃圾、污泥作为未来发展循环经济的一项规划和政策。

4、工艺因素。目前，采用水泥窑高温焚烧处理城市垃圾的新办法，是将垃圾全部加入水泥生产全流程，或者是经过初步分类再加入水泥生产流程，或者是将无机物进行分离后再进行焚烧。但由于城市垃圾的成分十分复杂，重金属、含氯量的不确定性，容易造成焚烧后水泥里重金属和氯的含量增大，使水泥在使用后容易对钢筋产生腐蚀，影响建筑物的质量。因此，焚烧前的分类及在水泥窑内部直接焚烧的工

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