2017-06-29 15:42:27 来源:水泥人网

中国特色的生活垃圾,高精尖的水泥窑协同处理

  在世界范围内城市生活垃圾处理问题引起普遍关注,这是一项十分艰巨的综合性、系统性的工程。目前,世界上许多国家,尤其是一些先进国家,对城市生活垃圾的处理采用了很多办法,如填埋法、堆肥法、热处理法、蠕虫法、城市生活垃圾的饲用、细菌消化、水载法、微波处理法或分类回收、综合利用法等等。

  在我国,随着居民生活水平的不断提高,城镇化的高速推进,生活垃圾产生量逐年增加。与世界先进国家相比,我国的城市垃圾处理还处在发展阶段且具有一定的“中国特色”。中国特色的城市生活垃圾从源头上很难做到有效分类。

  部分地区小区居民生活垃圾已经做好分类,但是垃圾车来的时候将已经分过类的垃圾又装在了一起。另外,具有中国特色的生活垃圾体量大、水份高、处理难度相对较大。现阶段我国的生活垃圾处理方式还是以焚烧和填埋为主。

  2016年生活垃圾处理设施情况

  一、焚烧处理和卫生填埋生活垃圾

  2016年新投入运行的生活垃圾焚烧厂有30座,总规模约2.6万吨/日(包括扩建规模),与2015年相比,有明显增加。 截至2016年底,投入运行的生活垃圾焚烧发电厂有250座,总处理能力为23.8万吨/日,总装机约为4906MW。其中采用炉排炉的焚烧发电厂有168座,合计处理能力达到16.5万吨/日,装机达到3040MW;其余主要为采用流化床的焚烧发电厂,总计有82座,合计处理能力为7.3万吨/日,装机达到1840MW。

  目前国内的生活垃圾焚烧发电厂主要分布在经济发达地区和大城市。而中小型城市普遍采用的还是卫生填埋的处理方式。此外,由于城乡生活垃圾处理一体化的推进,部分村镇的生活垃圾进入城市生活垃圾填埋场,使得生活垃圾填埋处理量有明显的增长。

  新投入运行的生活垃圾卫生填埋场数量仍主要集中在县城,根据中国城市建设统计年鉴2015年有关县城生活垃圾处理的统计,2015年运行的生活垃圾卫生填埋场有1108座,每座填埋场平均处理量约为116吨/日。

  二、水泥窑协同处理生活垃圾

  近年来,水泥窑协同处置固体废物技术风起云涌,海螺、华新、金隅等传统水泥生产企业纷纷涉足固体废物处置,贵州等省份出台了省一级政策鼓励使用水泥窑协同处置生活垃圾,而北京等地也在采用水泥窑处置垃圾焚烧飞灰等危险废弃物。为规范水泥窑协同处置固体废物污染防治,近日,环保部正式发布了《水泥窑协同处置固体废物污染防治技术政策》。

  国际上水泥窑协同处置废物技术开始于20世纪70年代,截止到目前为止,在欧洲、北美、日本等发达国家已经有30多年的研究应用历史,水泥窑协同处理技术被视为有效处理城市生活垃圾的一个新途径,也是水泥行业适应节能减排政策要求下新的发展方向和热点。

  我国水泥窑协同处置技术起步较晚,1995年,北京昌平水泥厂开始试烧废油墨渣、树脂渣、油漆渣、有机废液,2003年逐步转入协同焚烧正常生产的状态,处置废料的种类和数最也有所增多,但预处理工序复杂,且处理量相对较小。2007年,四川广旺集团天台水泥厂焚烧处理系统开始运行,焚烧烟气进分解炉,焚烧灰进入回转窑作为水泥原料或排出作为混合材使用,系统无害化程度较高,但处理量较小,日处理垃圾量只有60t。随着技术发展,利用水泥窑处理垃圾在规模与技术上都得到了快速发展,截止目前在国内主要有三种技术路线。

  第一种是RDF(垃圾衍生燃料)入窑工艺,即将生活垃圾经分拣、筛分选出可燃成分再经破碎等工艺制成RDF后投入水泥窑高温区进行焚烧处置;

  第二种是预焚烧(气化)入窑工艺,即将生活垃圾首先在水泥窑旁专门新建的预焚烧(气化)炉进行干化、预烧(气化)后再投入水泥窑进行焚烧处置;

  第三种是发酵入窑工艺,即将生活垃圾首先在好氧发酵装置内进行脱水和均化处理后再投入水泥窑进行焚烧处置。

  值得一提的是,海螺创业水泥窑协同处理城市生活垃圾技术(CKK系统)

  2007年以来,海螺集团与日本川崎公司开发出利用新型干法水泥窑处理城市生活垃圾系统 (CONCH KAWASAKI KILN SYSTEM,以下简称CKK)。其主要流程为:生活垃圾运送到垃圾储仓内储存,用行车进行搅拌和均化,在破碎后继续用行车进行搅拌和均化并将垃圾输送至供料装置,定量送至气化燃烧炉中。投入至炉内的垃圾与炉内的高温流动介质接触,一部分通过燃烧向流动介质提供热源,另一部分气化后形成部分可燃性气体送往分解炉内,经分解炉、预热器处理及废气处理系统净化后排出。同时,垃圾中的不燃物在流动介质中一边沉降一边移动,到了炉底部时从垃圾中进行分离排出,掺入到水泥生料中或作为混合材掺入到水泥中。

  水泥回转窑处理垃圾环节情况对比

  利用新型干法水泥回转窑处理垃圾不同处理方法在各个环节的情况对比、技术比较见下表。

  各个环节的情况对比见下表:

  通过对比可以看出,利用水泥窑协同处置RDF(水泥窑替代RDF技术)如工艺选择不当,预处理厂臭气控制难、臭味重,特别是当预处理厂远离水泥厂建设时,需单独建设渗滤液(污水)处理系统,有机渣土需填埋处理,垃圾处理的减量化程度不高。此外,当预处理厂远离水泥厂时,分选后的垃圾(RDF)在跨境运输时存在区域壁垒,跨境运输困难。

  海螺创业利用水泥窑处理生活垃圾(CKK技术)技术和优势

  海螺创业CKK技术在安徽铜陵海螺水泥有限公司建设世界首个利用气化技术处理生活垃圾示范项目。铜陵垃圾处理示范项目土建工程于2008年10月底开工,2010年4月投入运行,设计能力为600吨/天,每年可处理生活垃圾约20万吨。2012年11月贵州省贵定项目建成投产,设计能力为200吨/天,目前已投产的项目还有甘肃平凉、贵州遵义、贵州清镇、湖南石门、重庆忠县等。

  主要表现在以下优点:①对垃圾适应性好;②资源化程度高;③处理流程简洁;④采用气化技术,实现了与水泥工艺的有机结合;⑤高效处理二噁英;⑥防止恶臭扩散;⑦无害化处理垃圾污水;⑧重金属得到固化。

  铜陵垃圾处理示范项目投运后系统运行稳定,各项性能参数均达到了设计要求。经检测,各项环保指标完全合格,物料和水泥产品重金属浸出法含量控制在国家相关标准范围内。

  2010年5、7月,委托江苏省优联检测技术服务有限公司检测水泥窑废气排放点及气化炉灰渣中有害物质含量;其中经规范取样、德国Eurofins GfA GmbH实验室检测,二噁英排放量最高仅为0.0376ngTEQ/m3,优于国家规定的0.1ngTEQ/m3水泥窑排放控制标准。2010年11月6日,为进一步验证系统的环保效果,再次委托浙江省环境监测中心检测水泥窑废气排放点二噁英含量,检测结果仅为0.024 ngTEQ/m3。

  2010年6月~8月,委托建筑材料工业环境监测中心检测水泥产品中重金属含量;检测数据表明水泥产品重金属浸出法含量控制在国家土壤一级及生活饮用水控制标准内,远远优于室内装修壁纸及室内装潢内墙涂料控制标准。

  2013年8月,贵定县利用水泥窑协同处理城市生活垃圾项目委托上海中科高等研究院分析检测中心检测二噁英排放浓度仅为0.029ngTEQ/m3,优于国家规定的0.1ngTEQ/m3水泥窑排放控制标准。

  生活垃圾处理行业发展展望:

  目前,生活垃圾焚烧发电厂全面达标面临严峻考验;旧垃圾场治理开始逐步规划,垃圾填埋处理逐步退出;农村垃圾由“治理”迈向“处理”。供给侧结构性改革大环境将推进垃圾回收利用,“供给侧结构性改革”将是今后一段时期我国经济发展改革的主要任务,所谓“供给侧结构性改革”其含义是用改革的办法推进结构调整,减少无效和低端供给,扩大有效和中高端供给。生活垃圾的回收利用同样面临这样的近况。

  《“十三五”节能减排综合工作方案》( 国发〔2016〕74号)指出,“推动餐厨废弃物、建筑垃圾、园林废弃物、城市污泥和废旧纺织品等城市典型废弃物集中处理和资源化利用,推进燃煤耦合污泥等城市废弃物发电。选择50个左右地级及以上城市规划布局低值废弃物协同处理基地,完善城市废弃物回收利用体系,到2020年,餐厨废弃物资源化率达到30%。”生活垃圾中低值废弃物回收利用大多属于“低端供给”,如何在供给侧改革的大环境下推进垃圾回收利用,是认识挑战也是现实挑战。

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