我國是一個人口大國,與此同時我國也是一個生活垃圾產生量非常大的一個國家。根據有關的統計數據,我國每年的垃圾總量已經達到了2.5億噸。同時城市垃圾的處理屬于國際范圍的難題,目前我國城市垃圾的處理仍以填埋為主,這種處理方式是非常不科學的。近年來,很多學者對水泥窯協同處置生活垃圾項目作了研究和探討,發現利用水泥窯協同處理城市垃圾,在減量化、資源化、無害化等多個方面的優勢明顯。
1.垃圾處置工藝流程
由于我國城市生活垃圾多為混合式原生態垃圾,其成分復雜,含水高、熱值低,在接納容量較大時,無法直接利用水泥窯爐進行處理,以免影響水泥系統的正常運行。中材國際研發的”利用新型干法水泥窯爐協同處置城市生活垃圾技術”,包含預處理系統和水泥窯爐接納系統兩個部分。利用專門建設的預處理系統將原生態的垃圾分選成輕質可燃物和含有無機物的廚余物,分別作為替代燃料和替代原料,喂入分解爐和生料磨中,進行燃燒和烘干粉磨處置,達到徹底消解的目的。
2.我國城市垃圾的現狀及來源
2.1城市垃圾現狀
我國城市生活垃圾增長迅速,每年以 6%-8%的速度增長,2003 年以后,總量基本上穩定在每年1.5億噸左右。目前,全國城市生活垃圾累積堆存量已達 70 億噸,占地約 80 多萬畝,近年來又以平均每年 4.8%的速度持續增長。全國 600 多座城市,除縣城外,已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包圍之中,且有四分之一的城市已沒有合適場所堆放垃圾。根據統計資料,全世界每年產生4.9 億噸生活垃圾,而僅中國每年就產生1.5 億噸城市生活垃圾,對于人口密度大的中國城市而言,垃圾圍城已成城市痼疾。
2.2城市垃圾的來源
一般來說,將城市生活垃圾分為為輕質可燃物、廚余物、無機物三類,其中,輕質可燃物是指紙張、樹葉、塑料、織物、竹木等質量較輕、熱值較高的有機物;廚余物是指果、皮、剩菜、骨頭等廚房垃圾,含水量大;無機物包括金屬、玻璃、灰渣等,一般不可燃燒。由于我國的生活習慣和能源結構,城市生活垃圾中廚余物和渣土含量較大,二者合計占比達到 90%左右;而美國、德國、法國的占比基本在 40%以下;廚余物的占比大,決定了生活垃圾的水分含量大;渣土占比大,決定了生活垃圾中惰性物質占比大,燃燒困難。我國生活垃圾中廚余垃圾含量高,決定了我國生活垃圾水分含量高于發達國家。
2.3傳統垃圾處理方法
傳統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制,填埋法不利于節約土地,難以控制地下水、地表水的污染。堆肥法對垃圾成分要求高,工作面積大,處置周期過長,惡臭污染嚴重,堆肥產品的肥效低、存在有害成分等。焚燒法尾氣凈化系統投資、運行成本高,難以徹底處理二惡英等有害物質。
4水泥窯協同處置生活垃圾環保措施
4.1廢氣治理措施
(1)垃圾儲存及運輸時的惡臭氣體。在進行生活垃圾處理的過程中,首先垃圾卸料車間、垃圾儲存以及輸送都應該是密閉的,并且還要配備大功率風機。然后車間的內部要一直保持在負壓狀態,并且車間內部產生的惡臭氣味要利用風機引到焚燒爐或者窯系統中進行焚燒。最后通過窯尾將煙囪排放出去。除此之外在進行窯系統設備檢查和維修的時候,要啟用垃圾儲存活性炭除臭系統,并且對活性炭吸附除臭之后,還要滿足排放標準,才可以進行排放。
(2)垃圾焚燒廢氣。在很高溫度和堿性的環境下,SO2、HCl以及NO2等酸性氣體可以很大程度的抑制酸性物質的排放,那么針對SO2、HCl而言,由于水泥熟料焚燒系統自身就是一種脫硫,并且除了HCl裝置之外,在窯內氣流和強堿性物料CaO的充分接觸,所以對吸收SO2和HCl有非常大的好處,而后以多元相鈣鹽或者氯硅酸鹽的形式進入灼燒基物料中,被可溶性礦物全部的包裹進入熟料中。除此之外,NO2的來源主要是燃料本身帶入和窯內在很高溫度的作用下煅燒反應而生成的。對于現在擁有的熟料生產線可以采用比較新型的煤粉燃燒器,并且在要煤粉的數量進行控制,主要控制在50%~60%之間,這樣就可以有效的分解鍋爐內的煅燒的新工藝,從而就降低了NO2排放的溶度。
4.2廢水污染源
在進行生活垃圾儲存和運輸的過程中,首先對于產生的滲濾液和地面沖洗水等生產廢水需要經過過濾之后才能夠送進到貯存槽,然后還要采用密閉泵將污水進行提升,以及將它們送到焚燒鍋爐或者分解鍋爐中進行霧化處理。最后利用高溫對其進行氧化處理,這樣就可以完全的進行有機成分的分解,這樣就就對人體沒有危害,并且還實現生產污水不向外排放的目的。
4.3固體廢物
(1)對于焚燒之后產生的垃圾灰渣,其主要成分是CaO、SiO2等。同時對環境有危害的物質主要是重金屬以及一些可能存在二英的物質,不燃物作為生料配料進入生料磨和水泥回轉窯處理后,二英能夠在水泥窯內得到有效分解,重金屬能夠固化到水泥熟料中。
(2)進行垃圾儲倉和廢氣處理的過程中,活性碳每一個年度要重新的更換一次,其中在廢活性碳吸附中,廢氣的主要成分包括氨、硫化氫等。同時由于這些廢氣的成分都可以在很高的溫度下氧化,因此將可以將廢活性碳與生活垃圾放在一起,將它們放進到垃圾系統中進行處理。
5.結論
水泥窯協同處理城市垃圾是符合循環經濟和可持續發展的內在要求的新型垃圾處理方法。該處理方法雖然目前還有許多困難和問題,但其應用潛力十分巨大,必將成為垃圾處理行業發展中一個新的亮點,給國家和社會帶來良好的環境效益、社會效益和經濟效益。
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