水泥窑协同处置生活垃圾关键技术及城乡统筹一体化应用_温宗国焦烽金宜英田海奎_9787511141378

　社会经济的快速发展，导致城乡生活垃圾的产生量日益增加，其处理已成为许多国家城镇化发展中必须解决的问题。生活垃圾造成的大气、土壤、水体污染，不仅严重影响城镇环境质量，而且威胁人体健康，生活垃圾成为社会公害之一，是目前城镇环境卫生所面临的紧迫问题之一。解决城镇生活垃圾问题主要依靠垃圾减容化、减量化、资源化以及无害化处理。然而，城镇垃圾产生量和历史堆存量巨大，占用大量土地资源，加速缩短填埋场寿命，大量填埋场“超期服役”或陆续进入封场阶段。与此同时，生活垃圾成分复杂且有害介质多，未经安全处置的城市固体废物伴生重金属、有机污染物等有毒有害物质，可造成严重的二次污染，激发了尖锐的社会矛盾和“邻避效应”，易导致相关重大社会事件频发。　　焚烧发电、卫生填埋、厌氧消化和堆肥是目前城乡生活垃圾处理处置主要采用的4种技术。焚烧发电占地少、可回收能源、减量化和资源化优点明显，但过程产生的大量无机炉渣、含毒性有机氯化物等残余飞灰难以处置；卫生填埋具有规模化快速消纳的优势，但占用土地资源且选址较为困难，浪费可回收资源，渗滤液和重金属等带来土壤和地下水污染风险；有机废弃物厌氧消化的能源转化效率高，但副产固相残渣和消化沼渣处理成本高；垃圾堆肥发酵周期短、无害化程度高、卫生条件好和易于机械化操作，但受限当前脆弱的垃圾分类收集体系，使复杂的垃圾组分影响了堆肥产品肥效，有氧分解过程中产生的臭味会污染环境，垃圾堆肥一般难以规模化。将生活垃圾制成垃圾衍生燃料（Refuse Derived Fuel，RDF），将垃圾中的资源进行有效利用，是解决上述问题的有效方法之一，在一些发达国家已经得到了广泛应用，社会效益、环境效益及经济效益比较突出。　　生活垃圾分选后剩余以塑料、纸张、草木等为主的可燃物，制成达到一定热值的RDF用作水泥窑的替代燃料，可以降低其燃烧时排放的有害气体浓度，降低煤炭消耗，减少S02排放，节约土地资源。在水泥窑内的燃烧温度可达1450～1800℃，能够有效控制二英类等二次污染物质的产生，产生的烟气经过简单处理即可，焚烧灰渣则直接进入水泥熟料中作为骨料。因此，以新型干法为代表的水泥窑协同处置城乡生活垃圾具有优势突出的技术潜力。

社会经济的快速发展，导致城乡生活垃圾的产生量日益增加，其处理已成为许多国家城镇化发展中必须解决的问题。生活垃圾造成的大气、土壤、水体污染，不仅严重影响城镇环境质量，而且威胁人体健康，生活垃圾成为社会公害之一，是目前城镇环境卫生所面临的最紧迫问题之一。解决城镇生活垃圾问题主要依靠垃圾减容化、减量化、资源化以及无害化处理。然而，城镇垃圾产生量和历史堆存量巨大，占用大量土地资源，加速缩短填埋场寿命，大量填埋场“超期服役”或陆续进入封场阶段。与此同时，生活垃圾成分复杂且有害介质多，未经安全处置的城市固体废物伴生重金属、有机污染物等有毒有害物质，可造成严重的二次污染，激发了尖锐的社会矛盾和“邻避效应”，易导致相关重大社会事件频发。
　　焚烧发电、卫生填埋、厌氧消化和堆肥是目前城乡生活垃圾处理处置主要采用的4种技术。焚烧发电占地少、可回收能源、减量化和资源化优点明显，但过程产生的大量无机炉渣、含毒性有机氯化物等残余飞灰难以处置；卫生填埋具有规模化快速消纳的优势，但占用土地资源且选址较为困难，浪费可回收资源，渗滤液和重金属等带来土壤和地下水污染风险；有机废弃物厌氧消化的能源转化效率高，但副产固相残渣和消化沼渣处理成本高；垃圾堆肥发酵周期短、无害化程度高、卫生条件好和易于机械化操作，但受限当前脆弱的垃圾分类收集体系，使复杂的垃圾组分影响了堆肥产品肥效，有氧分解过程中产生的臭味会污染环境，垃圾堆肥一般难以规模化。将生活垃圾制成垃圾衍生燃料（Refuse Derived Fuel，RDF），将垃圾中的资源进行有效利用，是解决上述问题的有效方法之一，在一些发达国家已经得到了广泛应用，社会效益、环境效益及经济效益比较突出。
　　生活垃圾分选后剩余以塑料、纸张、草木等为主的可燃物，制成达到一定热值的RDF用作水泥窑的替代燃料，可以降低其燃烧时排放的有害气体浓度，降低煤炭消耗，减少S02排放，节约土地资源。在水泥窑内的燃烧温度可达1450～1800℃，能够有效控制二英类等二次污染物质的产生，产生的烟气经过简单处理即可，焚烧灰渣则直接进入水泥熟料中作为骨料。因此，以新型干法为代表的水泥窑协同处置城乡生活垃圾具有优势突出的技术潜力。
　　水泥工业作为基础性原材料工业，在国民经济发展中的地位举足轻重，长期以来推行“节能减排，淘汰落后产能”政策。新型干法水泥窑工艺产能在总产能中所占比例已达90%以上，在水泥生产过程中可对工业废弃物、生活垃圾、市政污泥等多种多相态物质实现资源化利用和无害化处置。北京、广州、邯郸、上海等地的水泥企业已经在处置和利用可燃性工业废弃物方面取得了一些成绩。然而，从现有工艺装备看，由于城乡废弃物种类繁多、数量巨大，水泥窑单一处置某类废弃物或少数几种废弃物还远远不能满足实际需要，尤其缺乏功能性和适应性较强、能达到更优环保标准的水泥窑协同焚烧装置。
　　发达国家在20世纪70年代就已开展了利用水泥窑协同处置工业废弃物的实践。例如，瑞士在1998年就已经颁布了水泥厂协同处置废弃物导则。经过近40年的探索，美国、日本、欧盟等国家和地区已经积累了丰富的技术成果和工程实践经验，基于废弃物全生命周期过程，逐步建立起了贯穿于废弃物的产生、分选、收集、运输、储存、预处理和处置、污染物排放、水泥和混凝土质量安全等的协同处置系统。2010年以来，欧盟27国水泥工业用固体废物作为替代燃料的平均替代率已达到30.6%，德国达到60%以上，荷兰更是达到了90%。发达国家在利用替代燃料时，一般都是由燃料制备公司先将废料制备成替代燃料，这些替代燃料热值高、质量稳定、供应量大。相比之下，我国目前还没有形成替代燃料制备体系，少数水泥窑协同处置废弃物并没有实现真正意义上的燃料替代。替代燃料技术在我国的规模化推广应用还受到许多因素影响，包括政策、法规、标准、融资、技术设施、使用经验、废弃物管理体系、社会接受度等。

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