水泥窑协同处置城市垃圾介绍

项目运行成本
处理单位生活垃圾投 资 对水泥熟料生产线影 响 已有示范线规模 占地情况
元/吨垃圾
万元/吨 t/d -
120～160(可燃物多，垃圾含水率低 时，成本偏向120；可燃物少，垃圾 含水率高时，成本偏向160)
15~20
基本不影响 450 结构紧凑，占地小
水泥窑协同处置垃圾
6、各种方式处理垃圾比较表
水泥回转窑使用危险废弃物替代原、燃料，不仅对环境没有 危害，而且被列为现有最佳示范技术。
水泥窑协同处置垃圾
2、国内概况
我国从20世纪90年代开始利用水泥窑处理危险废弃物的研究和实践， 并已取得一定的成绩。上海万安企业总公司从1996年开始从事这项工作， 先后已为20多家企业产生的各种危险废弃物进行了处理，燃烧产生的废 气经上海市环境监测中心测试，完全达到国家标准，水泥产品的质量指 标均在国家标准控制范围内。北京水泥厂利用水泥窑处理树脂渣、废漆 渣、有机废溶液、油墨渣等。经北京市环境监测中心对试验过程进行跟 踪监测表明，排放的废气中有机废物和重金属浓度和排放量均低于北京 市排放标准的允许值，对水泥成品质量亦无影响。
水泥窑协同处置垃圾
7、用水泥窑协同处理城市生活垃圾的市场容量测算
1）、 根据相关专家测算，我国已有的 1100 多条新型干法线中，有45%位 于城市半径80 公里以内，这部分的水泥窑是可以积极参与城市生活垃圾的 处理的。如果没有分拣系统，每条线日处理生活垃圾200 吨，合计处理能力 达到3614 万吨/年；如果有分拣系统，每条线日处理生活垃圾1000 吨，合 计处理能力达到1.8 亿吨/年以上。前一种情况下，假设水泥窑处理垃圾补 贴和垃圾发电补贴一致，约为80-100 元/吨，则财政补贴总量达到 28.9-36.1 亿元/年。 2）、技术、设备方的盈利模式：相关企业可以通过为水泥厂做 EPC 工程、 或者参与工程某个环节的形式获得收入，如果我国1100 多条新干线中的45% 全部参与城市生活垃圾的处理，每条生产线投入按6000-8000 万元测算，市 场容量可达297 亿元-396 亿元；而如果算上垃圾分拣站的投入，市场容量 将更为可观。 3）、 参与补贴收入：相关企业还可以通过参与补贴收入的形式获得收益。 比如以技术出让的形式，获取一定比例的补贴收入，按照垃圾处理量收费。
水泥窑协同处置垃圾
4、利用水泥窑处理城市生活垃圾的特点
8) 减少全社会的废气排放量。由于垃圾在回转窑中焚烧要放出一定的 热量，因而可作为矿物质燃料的替代物，这就减少了水泥工业对矿物质 燃料(煤、天然气等)的需要量，垃圾一部分作为燃料，另一部分作为水 泥生产的原料。这种把垃圾加到回转窑内与传统的矿物质燃料混烧的方 式产生的烟气量，与单独的水泥生产和焚烧垃圾所产生的废气相比，排 放量要大为减少，远远小于两部分之和，废气中CO2、SO2、Cl－的排放 量均明显减少。
水泥窑协同处置垃圾
5、预分选-水泥窑协同处置技术系统
1）、整体技术路线： 水泥窑协同处置城市生活垃圾的处置技术路线，即通过预处理， 将垃圾分成五类：可燃物类(橡胶、塑料、竹木、织物、纸类等热值 较高的有机物)：用作水泥生产替代燃料；无机物(渣土、砖瓦、碎石、 陶瓷、玻璃等)：用作水泥生产的替代原料；金属类：分选出的金属 用于废品回收；污水：处理过程中产生的垃圾污水，设置处理系统， 处理合格后综合回用；有机厨余物类：通过密度分选分离出有机质、 无机质，两种物质再经过压榨分离出渣、桨、干燥无机质；其中渣用 着燃料，桨用于厌氧制沼，干燥无机质用于生料配料。
水泥窑协同处置垃圾
水泥窑协同处置垃圾
六水部泥委关窑于协开展同水处泥置窑协垃同圾处置
生活垃圾试点工作的通知
为贯彻落实《循环经济发展战略及近期行动计划》（国发〔2013〕5号）、 《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》（国发〔2013〕41号），实施 《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》（发改环资 〔2014〕884号），推动化解水泥产能严重过剩矛盾，推进水泥窑协同处置城市生 活垃圾，促进水泥行业降低能源资源消耗，建设资源节约型和环境友好型水泥企业， 实现水泥行业转型升级、绿色发展，工业和信息化部、住房城乡建设部、发展改革 委、科技部、财政部、环境保护部决定联合开展水泥窑协同处置生活垃圾试点及评 估工作。
目前，北京金隅、海螺水泥、华新水泥、广东越堡等多家水泥企业 已经在利用水泥回转窑焚烧垃圾和污泥生产熟料项目上有成功的尝试， 并取得了显著成效。
水泥窑协同处置垃圾
3、利用水泥窑协同处置垃圾的优点
总体优点： 降低水泥生产的能耗，降低生产成本，提高水泥厂的经济效益，而
且还大大降低垃圾处理的成本，不需要增加类似垃圾焚烧发电处理工艺 中的尾气净化处理装置和废渣处理装置，处理过程不依赖于垃圾热值的 高低。
贵州遵义海螺盘江水泥有限责任 贵州遵义海螺盘江水泥
公司
有限责任公司
海螺水泥
200 2×400
运行 预气化 入窑
试运行
4
甘肃平凉海螺水泥有限公司
甘肃平凉海螺水泥有限 公司
300
试运行
5
华新环境工程有限公司
华新水泥（武穴）有限 公司
1000
运行
6 华新环境工程有限公司
华新环境工程(株洲)有限公司
华新水泥（株洲）有限 公司
9) 焚烧处置点多，适应性强。整个水泥烧成系统具有多个不同的高温 投料点，可适应各种不同性质和形态的垃圾。液态的可燃性垃圾可以在 窑头燃烧器位置喷入回转窑内燃烧，固态和气态可以根据垃圾的物理特 性和需要从窑头或窑尾分解炉和上升烟道喷入烧成系统。
水泥窑协同处置垃圾
4、利用水泥窑处理城市生活垃圾的特点
5、预分选-水泥窑协同处置技术系统
北京、乐山垃圾成分差异巨大
Hale Waihona Puke Baidu泥窑协同处置垃圾
5、预分选-水泥窑协同处置技术系统 2）、工艺线路图
水泥窑协同处置垃圾
5、预分选-水泥窑协同处置技术系统
2）、技术经济指标情况
对比项目
单位熟料接纳能力 (不另增加余热烘干)
单位 t湿基垃圾/t熟料
预分选-水泥窑协同处置技术 0.08~0.12(可燃物少，垃圾含水率高 时 ， 偏 向 0.08 ； 可 燃 物 多 ， 垃 圾 含 水率低时，偏向0.12)
燃料在水泥工业成本中占比40%。
水泥窑协同处置垃圾
4、利用水泥窑处理城市生活垃圾的特点
1) 处理温度高。水泥回转窑内的物料温度在1450℃～1550℃，而气体 温度则高达1700℃～1800℃左右。在高温下，垃圾中有毒有害成分彻底 地分解，一般焚毁去除率达到99.99%。
2) 停留时间长。水泥回转窑筒体长，垃圾在回转窑高温状态下持续时间 长。根据一般统计数据，物料从窑尾到窑头总的停留时间在35min左右， 气体在大于950℃以上的停留时间在12s以上，高于1300℃以上的停留时 间大于3s，更有利于垃圾的燃烧和分解。
水泥窑协同处置垃圾
4、利用水泥窑处理城市生活垃圾的特点
12) 在可控制的条件下，水泥窑系统焚烧城市生活垃圾不会对水泥产品 质量和生产过程的稳定带来影响。城市生活垃圾中的有机物主要为碳、 氢、氮、硫等元素，在水泥窑系统的高温环境中可分解、化合为无机物。 其中干扰组分硫与水泥厂使用的原煤中硫含量接近，因此不会对水泥的 质量构成影响。城市生活垃圾中的无机物主要为水泥原料需要的硅、铝、 铁、钙，其它对水泥生产及质量有害的组分如钾、钠在配料时一般在可 以接纳的限度范围。因垃圾中的氯含量可能对水泥生产过程带来不利影 响，必要时可通过旁路放风措施来解决。另外微量的重金属对生产过程 和水泥熟料质量的影响忽略不计。
10) 废气处理性能好。水泥工业烧成系统和废气处理系统，使燃烧后产 生的废气，经过较长的路径和良好的增湿活化、冷却收尘系统，具有较 高的吸附、沉降和收尘处理特性，排入大气的灰尘和有害气体大为减少， 均能达到当地的排放标准，收集下来的粉尘经过输送系统返回原料制备 系统重新利用。
11) 利用水泥回转窑处理垃圾，只需要增加垃圾预处理设备，这就大大 降低了投资。虽然还要在工艺设备和测量设施投入资金，进行必要的改 造，以适应垃圾作为替代原燃料带来的技术和环保问题，但与新建专用 焚烧厂相比，仍可节约大量的资金投入。
水泥窑协同处置垃圾
国内外利用水泥窑协同处置城市废弃物的现状
1、 国外概况
早在20世纪70年代发达国家就已开始采用水泥窑处理危险废弃 物，如美国、德国、加拿大、日本、丹麦、奥地利、瑞士等。以美 国为例，已有几十家水泥厂将危险废弃物作为替代原、燃料，在水 泥窑上进行焚烧处置，其替代量一般在20％～40％。
水泥窑协同处置垃圾
已建成水泥窑协同处置生活垃圾项目名单
序号 协同处置技术开发单位
协同处置企业名称
协同处置依托水泥企业
水泥企业隶属 设计规模
集团
(t/d)
工艺 类型
状态
1
安徽铜陵海螺水泥有限公司
安徽铜陵海螺水泥有限 公司
2×300
运行
2 3
贵州贵定海螺盘江水泥有限公司
贵州贵定海螺盘江水泥 有限公司
安徽海螺川崎工程有限公司
水泥窑协同处置垃圾
5、预分选-水泥窑协同处置技术系统
水泥窑协同处置垃圾
5、预分选-水泥窑协同处置技术系统
水泥窑协同处置垃圾
5、预分选-水泥窑协同处置技术系统
我国垃圾的含水率远远高于发达国家
水泥窑协同处置垃圾
5、预分选-水泥窑协同处置技术系统
我国东部垃圾的热值远远低于发达国家
水泥窑协同处置垃圾
6) 没有废渣排出。在水泥工业的生产过程中，只有生料和经过煅烧工 艺所生产的熟料，没有一般焚烧炉焚烧产生炉渣的问题；且整个系统是 在负压下操作运行，烟气和粉尘几乎无外漏问题。
7) 固化重金属离子。利用水泥工业回转窑煅烧工艺处理垃圾(包括危险 废弃物)，可以将垃圾中的绝大部分重金属离子固化在熟料矿物中，避 免其再度渗透和扩散污染水质和土壤。据国内外研究结果显示，含有少 量重金属的混凝土可以制作城市给水管道，重金属的浸出量优于地表水 二级标准。
拉法基瑞安水 泥有限公司
400 RDF入窑 运行
10 中信重工机械有限公司
洛阳黄河同力水泥有限责任公司
洛阳黄河同力水泥有限 公司
河南同力水泥 股份有限公司
350
预焚烧 入窑
试运行
水泥窑协同处置垃圾
水泥窑协同处置生活垃圾试点项目实施方案提纲
一、试点项目地区生活垃圾产生和处置概况 主要包括本地区人口规模，生活垃圾年产生量，生活垃圾产生量的增长趋势，生活垃圾清运量和处理量，生 活垃圾处理方式及不同处理方式的年处理量。 二、试点项目企业基本情况 （一）申报试点企业性质，近三年来的销售收入、利润、税金、固定资产、资产规模等。 （二）试点项目涉及的水泥窑生产情况，包括该生产线地理位置、建设时间、设计规模、实际日产量；窑及 分解炉主要性能指标、吨熟料煤耗及综合能耗、年正常生产天数、检修周期；主要污染物治理设施（如布袋除尘 器）配备情况、3年内污染物排放监测数据、环境管理现状等。 三、试点项目建设方案 （一）试点项目开工建设时间、完工时间、投资规模、设计日处理生活垃圾规模、年处理量、覆盖的区域面 积及人口数量。 （二）主要工艺流程、技术路线与技术特点及主要装备规模。 （三）符合《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》（GB30485-2013）中要求的生活垃圾贮存设施和投 加设施的建设（改造）方案。 （四）按照《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》（GB30485-2013）和《水泥工业大气污染物排放标 准》（GB4915-2013）中要求制定的环境监测方案。 （五）水泥窑发生事故、故障或进行检修时的生活垃圾应急处理方案。 （六）信息记录和报送方案，包括能效、污染物排放、产品质量等指标。 四、资金估算与筹措渠道 五、组织管理机制 六、其他随附材料 提供2013年度项目运作过程中生活垃圾处理量、综合处理成本、政府补贴费用、吨水泥熟料煤耗及综合能 耗、主要污染物排放等情况的说明材料。
4) 固相碱性的环境氛围。减少或避免了焚烧处理后产生“二噁英”的 现象。
水泥窑协同处置垃圾
4、利用水泥窑处理城市生活垃圾的特点
5) 燃烧过程充分。烧成系统中气体流速较大，气流湍流度大，有利于 固体垃圾的分散，保证垃圾与高温烟气的充分接触，使垃圾处于高温流 态化燃烧过程，有利于垃圾的完全燃烧，避免产生有毒气体。
华新水泥
350
发酵后 入窑
运行
7
华新环境工程（珠海）有限公司
华新水泥（恩平）有限 公司
1000
试运行
8 中材国际环境工程有限公司 溧阳中材环保有限公司
溧阳天山水泥有限公司
中国中材集团 有限公司
450 RDF入窑 运行
9
遵义欣环垃圾处理有限公司/ 遵义三岔拉法基瑞安水泥有
限公司
遵义欣环垃圾处理有限公司/遵 遵义三岔拉法基瑞安水 义三岔拉法基瑞安水泥有限公司 泥有限公司
水泥窑协同处置垃圾
4、利用水泥窑处理城市生活垃圾的特点
3) 焚烧状态易于稳定。水泥回转窑是一个热惯性很大、十分稳定的燃 烧系统。它是由回转窑金属筒体、窑内砌筑的耐火砖以及在烧成带形成 的结皮和待煅烧物料组成。不仅质量巨大，而且由于耐火材料具有隔热 性能，这样就不易因为垃圾投入量和性质的变化而造成大的温度波动， 系统易于稳定。