利用水泥窯處理生活垃圾技術(shù)

2011/05/31 00:00 來源:

2008年4月以來,我們利用川崎重工國際領(lǐng)先的節(jié)能環(huán)保技術(shù),依托海螺集團(tuán)在水泥生產(chǎn)技術(shù)上的優(yōu)勢,自主研發(fā)利用水泥工業(yè)新型干法窯處理城市生活垃圾技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)為世界首創(chuàng)。2010年4月,在銅陵海螺公司建成世界首套水泥窯垃圾處理系統(tǒng),年處理城市生活垃圾約20萬噸,節(jié)約標(biāo)煤可達(dá)1.3萬噸,減排二氧化碳約3萬噸。......

  2008年4月以來,我們利用川崎重工國際領(lǐng)先的節(jié)能環(huán)保技術(shù),依托海螺集團(tuán)在水泥生產(chǎn)技術(shù)上的優(yōu)勢,自主研發(fā)利用水泥工業(yè)新型干法窯處理城市生活垃圾技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)為世界首創(chuàng)。2010年4月,在銅陵海螺公司建成世界首套水泥窯垃圾處理系統(tǒng),年處理城市生活垃圾約20萬噸,節(jié)約標(biāo)煤可達(dá)1.3萬噸,減排二氧化碳約3萬噸。

  該項(xiàng)目運(yùn)行一年來,經(jīng)檢測各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)完全合格,水泥產(chǎn)品重金屬浸出法含量控制在國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。其中,經(jīng)同家權(quán)威機(jī)構(gòu)實(shí)地取樣、德國Eurofins GfA GmbH實(shí)驗(yàn)室檢測,二惡英排放量最高僅為0.0376ngTEQ/m3,優(yōu)于國家規(guī)定的0.lngTEQ/m3水泥窯排放控制標(biāo)準(zhǔn)。

  一、利用水泥窯處理生活垃圾技術(shù)開發(fā)背景

  目前,我國城市生活垃圾堆存量已達(dá)60億噸.占用耕地5億平方米,每年還要產(chǎn)生2億噸城市生活垃圾,眾多城市陷入垃圾包圍之中。傳統(tǒng)垃圾處理方法主要有填埋、堆肥、焚燒等方法。

  我國土地資源緊張.目前尚未建立完善的生活垃圾分類體系和機(jī)制.生活垃圾成分復(fù)雜,有機(jī)物和水分含量高,臭味嚴(yán)重。選擇垃圾處理方法時(shí)面臨如下問題:

  (1)填埋法不利于節(jié)約土地,難以控制地下水、地表水的污染;

  (2)生活垃圾成分復(fù)雜,堆肥產(chǎn)品肥效低,存在有害成分,不適用堆肥法;

  (3)焚燒法尾氣凈化系統(tǒng)投資、運(yùn)行成本高,難以徹底處理二惡英等有害物質(zhì)。

  海螺集團(tuán)多年來在水泥生產(chǎn)技術(shù)上積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),日本川崎公司在垃圾處理技術(shù)上擁有多年成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過充分調(diào)研及分析比較,認(rèn)為將國外先進(jìn)的生活垃圾氣化技術(shù)與新型水泥干法窯相結(jié)合來處理城市生活垃圾是適合國情的最佳途徑。為此,開發(fā)了利用水泥工業(yè)新型干法窯和氣化爐相結(jié)合處理城市生活垃圾技術(shù),簡稱CKK系統(tǒng)。

  二、利用水泥窯處理生活垃圾項(xiàng)目簡介

  CKK系統(tǒng)是CONCH Kawasaki Kiln system的縮寫,它是利用水泥工業(yè)新型干法窯系統(tǒng)處理城市生活垃圾,對垃圾焚燒產(chǎn)生的廢氣、灰渣及滲濾液進(jìn)行無害化處理及有效利用的一種全新的垃圾處理技術(shù)。該技術(shù)除了具有傳統(tǒng)垃圾焚燒法的優(yōu)點(diǎn)外,而且很好地解決了二惡英處理的難題。

  利用水泥工業(yè)新型干法窯和氣化爐相結(jié)合處理城市生活垃圾是垃圾焚燒技術(shù)與水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)的完美結(jié)合,即由水泥窯燒成系統(tǒng)代替垃圾處理工藝的尾氣凈化系統(tǒng),徹底處理二惡英等有害物質(zhì),降低投資成本。CKK系統(tǒng)主要包括前處理及供料、垃圾氣化、灰渣處理、污水處理、除氯系統(tǒng)等組成:

  l、前處理及供料系統(tǒng)

  生活垃圾用密封運(yùn)輸車運(yùn)送進(jìn)廠,稱重后從卸料大廳卸入垃圾坑,通過破碎、攪拌進(jìn)行均化。卸料大廳、垃圾坑采用全密封結(jié)構(gòu),通過風(fēng)機(jī)將臭氣送入氣化爐內(nèi)焚燒。

  2、垃圾氣化系統(tǒng)

  垃圾喂入氣化爐內(nèi)與流化砂混和、沸騰,部分垃圾燃燒產(chǎn)生熱量保持流化砂的溫度500-550℃,另一部分垃圾氣化,生成可燃?xì)怏w送到水泥窯分解爐內(nèi)進(jìn)一步燃燒,徹底分解有害物質(zhì)。氣化爐氣化垃圾產(chǎn)生的煙氣通過管道送入水泥窯分解爐內(nèi)進(jìn)一步焚燒分解有害物質(zhì)。煙氣中二惡英等有害物質(zhì)在分解爐高溫、足夠的停留時(shí)間及堿性物料環(huán)境中分解、固化,達(dá)到徹底無害化的目的。

  核心裝備氣化爐具有如下特點(diǎn)及效果:

  (1)采用氣化(部分燃燒)方式,低空氣比運(yùn)行,廢氣量小,對水泥窯運(yùn)行的影響?。?/FONT>

  (2)采用散氣管方式,爐內(nèi)不可燃物易排出;

  (3)爐床面積小,裝備小型化;

  (4)排出的爐渣經(jīng)分選再利用。

  3、灰渣處理系統(tǒng)

  氣化爐內(nèi)垃圾的不燃物灰渣從爐底排出,采用水冷設(shè)備將溫度從500℃降到300℃以下,分離出鐵、鋁金屬后,最終剩下的塊狀灰渣用作水泥生產(chǎn)的原料。

  4、污水處理系統(tǒng)

  垃圾坑滲出的垃圾污水經(jīng)過濾后,送到氣化爐內(nèi)高溫氧化,完全分解有機(jī)成分,實(shí)現(xiàn)無害化。

  5、除氯系統(tǒng)

  在垃圾氣化過程中生成的二惡英,在水泥窯分解爐內(nèi)進(jìn)行有效分解。二惡英分解后的氯離子在預(yù)熱器內(nèi)被水泥生料充分吸收,形成穩(wěn)定的2CaO·Si02·CaCl2進(jìn)入窯內(nèi)煅燒。在水泥窯窯尾煙室處設(shè)置除氯系統(tǒng),抽取部分含氯粉塵氣體.通過冷卻系統(tǒng)急冷后用收塵設(shè)備回收粉塵,減小對水泥窯運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

  三、利用水泥窯處理生活

  垃圾技術(shù)特點(diǎn)

  l、對垃圾適應(yīng)性好

  系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一系列破碎、均化、計(jì)量、喂入設(shè)備,城市生活垃圾通過密閉垃圾運(yùn)輸車送入,不需分選,對生活垃圾的適應(yīng)性很強(qiáng)。

  2、資源化程度高。節(jié)能減排效果好

  垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量可替代部分水泥窯燃料,減少燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放;爐渣可替代部分水泥原料,游離態(tài)鐵、鋁等金屬可分別回收,資源化程度高。

  3、處理流程簡潔

  利用水泥窯燒成系統(tǒng)代替垃圾焚燒處理工藝的尾氣凈化系統(tǒng),簡化了處理流程,降低了相應(yīng)投資。

  4、采用氣化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了與水泥工藝的有機(jī)結(jié)合

  針對中同生活垃圾現(xiàn)狀,采用氣化爐技術(shù),氣化時(shí)空氣消耗量小,產(chǎn)生廢氣量少,對水泥生產(chǎn)影響小,能源利用率高。

  四、利用水泥窯處理生活垃圾技術(shù)取得的環(huán)保突破

  1、高效處理二惡英

  水泥窯系統(tǒng)的分解爐內(nèi)溫度高(近900℃),垃圾氣化氣體燃燒時(shí)間充足(7秒以上),氣化爐中產(chǎn)生的二惡英在分解爐中能夠完傘分解,再與高溫、高細(xì)度、高濃度、高吸附性、高均勻性分布的水泥堿性物料充分接觸,有利于吸收氯離子,控制氯源,避免二惡英類物質(zhì)的二次生成。

  2、防止惡臭擴(kuò)散

  垃圾坑和處理廠房采用全密封結(jié)構(gòu),且用通風(fēng)機(jī)將垃圾坑內(nèi)產(chǎn)生的臭氣抽出送入氣化爐內(nèi)燃燒,使垃圾坑處于負(fù)壓狀態(tài),避免了垃圾惡臭的擴(kuò)散。另外,還配置了除臭機(jī),當(dāng)氣化爐停機(jī)時(shí),將垃圾坑內(nèi)臭氣抽出凈化后排出,防止垃圾惡臭外逸。

  3、無害化處理污水

  垃圾坑滲出的垃圾污水主要成份是有機(jī)物,具有不耐熱的特性,經(jīng)過過濾后送入貯存槽,采用專用泵噴射到氣化爐內(nèi)(夏天污水量大時(shí),噴到分解爐),進(jìn)行高溫氧化處理,完全分解有機(jī)成分,實(shí)現(xiàn)無害化。

  4、重金屬得到固化

  垃圾中的重金屬焚燒后進(jìn)入水泥熟料礦物中,以穩(wěn)定的化合態(tài)形式與水泥熟料形成混和結(jié)晶體,實(shí)現(xiàn)安定化。

  五、利用水泥窯處理生活垃圾技術(shù)推廣需要解決的問題

  在銅陵示范項(xiàng)目成功投入運(yùn)行后,我們進(jìn)行了優(yōu)化,開發(fā)出了氣化爐系列產(chǎn)品(見表1),并結(jié)合不同的新型干法水泥窯型進(jìn)行組合,以滿足不同規(guī)模城市生活垃圾處理的實(shí)際需要。

  利用新型干法水泥窯處理城市生活垃圾是一個(gè)利國利民的好項(xiàng)日,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求;同時(shí),它也是一項(xiàng)公益性很強(qiáng)的事業(yè),投資和運(yùn)行費(fèi)用較高,且只有投入沒有產(chǎn)出。希望國家有關(guān)部門根據(jù)我國現(xiàn)有城市生活垃圾的產(chǎn)生現(xiàn)狀,制定相應(yīng)的稅收減免優(yōu)惠政策和法律法規(guī)文件,給予此類項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營以應(yīng)有的資金支持,推動(dòng)垃圾處理產(chǎn)業(yè)投資多元化,以調(diào)動(dòng)投資方的積極性,加大項(xiàng)目推廣的力度,以緩解生活垃圾不斷增長帶來的社會壓力。

  表1 氣化爐標(biāo)準(zhǔn)系列

CKK標(biāo)準(zhǔn)系列

200t/d

300t/d

400t/d

氣化爐規(guī)格t/d

150

200

250

300

350

400

水泥窯規(guī)格t/d

2000-2500

3000-4000

4000-5000

5000-6000

7200-12000

7200-12000

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