[原創(chuàng)]中材國際協(xié)同處置城市生活垃圾技術(shù)實現(xiàn)三大跨越和突破

  溧陽天山利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾示范線項目總投資1.05億元，采用BOT模式投資建設(shè)，設(shè)計處理城市生活垃圾規(guī)模450t/d。項目于2011年1月簽約，2012年4月調(diào)試，2013年3月正式投運，到2014年底，已經(jīng)累計處理生活垃圾近20萬噸。

  項目所處理的垃圾由溧陽市環(huán)衛(wèi)局負(fù)責(zé)收集運送到預(yù)處理廠，經(jīng)處理合格后的物料送至水泥廠，按水泥生產(chǎn)系統(tǒng)特點分多點加入。

  本示范工程，充分利用了水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的固有優(yōu)勢，使垃圾“資源化”得到了充分體現(xiàn)：除直接替代水泥原、燃料，節(jié)約水泥生產(chǎn)固有消耗和提高余熱發(fā)電量外，還間接節(jié)省生料和原煤的粉磨電耗，減少系統(tǒng)NOx和TOC的排放量。

  中國中材國際工程股份有限公司（以下簡稱：中材國際）自于1998年啟動“利用水泥窯安全協(xié)同處置城市生活垃圾系統(tǒng)集成創(chuàng)新技術(shù)與工程應(yīng)用”項目的研發(fā)工作，在汲取國內(nèi)外已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理、長效為原則，借助調(diào)查研究、實驗分析、實踐驗證、工程總結(jié)等方法，形成了多維集成研發(fā)的創(chuàng)新思路和方法，歷時15年完成了從需求調(diào)查、基礎(chǔ)實驗研究、裝備開發(fā)、集成設(shè)計到工程應(yīng)用建設(shè)、優(yōu)化完善等全部技術(shù)研發(fā)工作過程，形成了適合中國國情的具有獨創(chuàng)特征和知識產(chǎn)權(quán)的利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的系統(tǒng)集成技術(shù)。

  中材國際水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)的三大創(chuàng)新點：

  中材國際利用水泥窯安全協(xié)同處置城市生活垃圾系統(tǒng)由“垃圾預(yù)處理系統(tǒng)”+“水泥廠接納系統(tǒng)”兩部分組成。垃圾預(yù)處理系統(tǒng)包括：一級計量、一級人工大件分揀、一級破碎、三級篩分、兩級復(fù)合風(fēng)選、多級磁選、一級混合攪拌、替代原料裝載、替代燃料壓縮脫水與裝載、外部轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)形成的復(fù)合分選工藝，系統(tǒng)還單獨配有除塵、除臭及滲濾液處理等幾大系統(tǒng)；水泥窯接納部分由替代原料接納供給控制系統(tǒng)、可燃物接納供給控制系統(tǒng)、旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)等三大子系統(tǒng)組成。

  1、針對水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和控制要求，在不影響水泥生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，針對復(fù)雜的城市生活垃圾的理化特點，創(chuàng)造性地提出了專用垃圾預(yù)處理技術(shù)與系統(tǒng)，將其分成四個部分：即金屬、滲濾液、可燃物（篩上物）和不可燃物（篩下物）。其中前兩部分所占比例較小，分別采用回收和專門設(shè)置的污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理；后兩部分將根據(jù)水泥生產(chǎn)系統(tǒng)接納控制要求，經(jīng)合適工藝處理后，分別加入燒成系統(tǒng)和粉磨系統(tǒng)，用以替代部分燃料和原料使用的集約化系統(tǒng)技術(shù)；在滿足環(huán)境保護(hù)要求和不影響水泥正常生產(chǎn)的情況下，實現(xiàn)了垃圾日產(chǎn)日清，做到了徹底銷納城市生活垃圾的最終目的；工藝過程具有較多的創(chuàng)新性，有些內(nèi)容有較大的突破，有些尚屬國際首創(chuàng)。

  2、首次創(chuàng)造性地提出了將分選合格后的不可燃物（篩下物），按其灰分的化學(xué)成份要求參與原料配制，喂入生料粉磨系統(tǒng)進(jìn)行低溫烘干和粉磨，以替代部分原料；在水泥生產(chǎn)接納能力范圍內(nèi)和滿足分解爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒情況下，首次突破了大比例使用未經(jīng)烘干細(xì)碎可燃物的技術(shù)問題。實踐證明：采用這兩項技術(shù)滿足環(huán)境保護(hù)控制要求，既有利于廚余物助磨效應(yīng)的發(fā)揮，提高磨機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)能，降低粉磨電耗，也充分發(fā)揮了垃圾熱能和灰渣資源化作用，同時也有助于低溫余熱的有效利用。

  3、創(chuàng)造性地研發(fā)了適合我國利用水泥窯安全協(xié)同處理城市生活垃圾的配套接納集成技術(shù)與系統(tǒng)，滿足了水泥生產(chǎn)系統(tǒng)接納和消解城市生活垃圾的控制需要，為我國城市生活垃圾的處理提供了一種安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、衛(wèi)生環(huán)保的有效處理技術(shù)方案。

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  中材國際水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)實現(xiàn)了三大跨越和突破。

  水泥窯協(xié)同處置垃圾在我國水泥工業(yè)已探索研究試驗了10余年，據(jù)了解，至今已有20余條生產(chǎn)線實現(xiàn)了生產(chǎn)示范，正常運行了2到5年。主要由海螺水泥、華新水泥、中材國際、中信重工等國內(nèi)幾大龍頭企業(yè)在堅持探索和實踐。

  目前，通過不同的預(yù)處理技術(shù)系統(tǒng)分為：以“先預(yù)處理，后脫水控制”預(yù)處理技術(shù)、“先發(fā)酵、后分選”預(yù)處理技術(shù)、“先焚燒、后處理”的預(yù)處理技術(shù)和“先汽化后處理”預(yù)處理技術(shù)四大派系。

中材國際（南京）總工程師、中國工程勘察設(shè)計大師蔡玉良介紹中材國際水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)系統(tǒng)的三大跨越和突破

  中材國際水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)是“先預(yù)處理，后脫水控制”預(yù)處理技術(shù)。據(jù)中材國際（南京）總工程師、中國工程勘察設(shè)計大師蔡玉良介紹，該系統(tǒng)實現(xiàn)了三大跨越和突破。

  1、將大比例分選后廚余物與原料一起配料，喂入磨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行混合低溫烘干粉末形成生料。該方法系國內(nèi)首創(chuàng)，不影響水泥產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保指標(biāo)控制，滿足各項要求。

  2、將分選后的可燃物僅擠壓脫水，未經(jīng)烘干細(xì)破直接大比例喂入分解爐燃燒。本技術(shù)受當(dāng)日生活垃圾進(jìn)廠量、生活垃圾組分和含水率的波動影響較小，對原生態(tài)生活垃圾的適應(yīng)性好，適合國內(nèi)不同區(qū)域、不同季節(jié)時生活垃圾組分差異較大的現(xiàn)狀。屬國內(nèi)利用水泥窯協(xié)同處置廢棄物的首次拓展。

  蔡玉良介紹，溧陽天山5000t/d生產(chǎn)線配套生活垃圾處置項目設(shè)計垃圾處理能力450t/d，但是通過將垃圾脫水率提高到目前的45%左右，垃圾的處理量已能達(dá)到800t/d左右?！袄碚撋?，如果繼續(xù)深化垃圾脫水率至20%，5000t/d水泥生產(chǎn)線的配套垃圾處理量可以達(dá)到1800t/d”，中國中材國際工程股份有限公司研發(fā)總監(jiān)、中材國際環(huán)境工程（北京）有限公司副總經(jīng)理胡芝娟博士說。

  不同規(guī)模的水泥廠 、不可燃物水分與垃圾處置的經(jīng)濟(jì)限量關(guān)系

  3、獨創(chuàng)的原生態(tài)垃圾四分法預(yù)處理工藝，與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)相結(jié)合，形成了一套完整的協(xié)同處置系統(tǒng)。作為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專有集成系統(tǒng)，與混合式處置技術(shù)相比，本技術(shù)針對可燃物和不可燃物的特性，將可燃物作為礦物質(zhì)燃料的替代物、不可燃物作為水泥生產(chǎn)硅鋁質(zhì)原料的替代物，真正做到了物盡其能，資源化程度較高，且不影響燒成系統(tǒng)的產(chǎn)量和熟料質(zhì)量，滿足了安全、環(huán)保、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理、有效處理的目標(biāo)。

中材水泥窯協(xié)同處置廢棄物項目預(yù)處理中心" />

  尤其值得一提的是，獨立的垃圾預(yù)處理系統(tǒng)，在項目實施過程中遵循個性化設(shè)計的原則，可以根據(jù)生活垃圾特性和后續(xù)配套接納要求的變化，有針對性地優(yōu)化技術(shù)方案、集成新的生活垃圾處理技術(shù)，從而實現(xiàn)生活垃圾處理的經(jīng)濟(jì)性、合理性，令該技術(shù)更具靈活性和適應(yīng)性。

  眾所周知，由于水泥生產(chǎn)線大多建設(shè)在石灰石資源豐富的山區(qū)，遠(yuǎn)離垃圾產(chǎn)生地--城市居民區(qū)。中材國際水泥窯協(xié)同處置生活垃圾系統(tǒng)可根據(jù)擬建項目所在地的生活垃圾特性和水泥生產(chǎn)線的分布和運行狀況，采用靈活的“1+N”運營模式，即：設(shè)置1個生活垃圾預(yù)處理廠（可包含多套預(yù)處理系統(tǒng)），將預(yù)處理后的可燃物成品、不可燃物成品送至N條水泥生產(chǎn)線進(jìn)行接納處置，這樣既可以提高項目的處置能力，也可以保證項目的運轉(zhuǎn)率，同時也提高了消納垃圾的城市輻射面。

  目前，中材國際廢棄物處置已經(jīng)在北京、廣州、浙江、江蘇、貴州等多地有10余個工程項目業(yè)績。

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