水泥窯焚燒垃圾技術(shù)已經(jīng)成熟
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高以及城鎮(zhèn)人口的迅速增加,我國(guó)工業(yè)和生活垃圾也越來越多,垃圾對(duì)環(huán)境污染日益加重,有些城市已被垃圾包圍,成為阻礙各地推行環(huán)境保護(hù)的重大問題。統(tǒng)計(jì)資料表明,我國(guó)已積壓的城市垃圾有60多億噸,侵占土地面積達(dá)5億平方米。城市垃圾正以每年8%~10%的速度增加,目前我國(guó)人均城市生活垃圾每年產(chǎn)生量已達(dá)440~460千克。城市垃圾是一個(gè)長(zhǎng)期存在的污染源,未經(jīng)處理或處理不當(dāng)都會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染、地下水污染、土壤污染,并使大量的土地被占用、自然景觀被破壞,危及人類生存。因此,如何有效地對(duì)城市垃圾進(jìn)行凈化處理,既保護(hù)環(huán)境又能充分合理地利用資源,已成為人們廣泛關(guān)注的話題。
水泥窯焚燒垃圾有什么優(yōu)勢(shì)?
記者:現(xiàn)階段我國(guó)城市垃圾處理主要采用什么方法,垃圾處理效果怎樣?相比較之下,水泥窯焚燒垃圾有什么優(yōu)勢(shì)?
王肇嘉:目前,我國(guó)處置垃圾主要采取填埋法、焚燒法和物理化學(xué)法3種方法。填埋仍然是我國(guó)主要采用的城市垃圾處理方式,填埋法工藝簡(jiǎn)單,操作方便。但直接填埋含有大量有機(jī)物和水分的原生垃圾,作業(yè)難度大、填埋場(chǎng)安全隱患多,同時(shí)填埋產(chǎn)生的滲瀝液、沼氣處理水平低,嚴(yán)重污染周邊環(huán)境,并且占用了大量土地資源。而焚燒處理可以在大規(guī)模快速處理廢棄物的同時(shí)回收部分能量,使生活垃圾減容80%~95%。按照北京市垃圾焚燒廠建設(shè)規(guī)劃,2015年前,將建6個(gè)焚燒廠,屆時(shí),工業(yè)、生活垃圾焚燒也將成為北京市生活垃圾綜合處理的主要方式之一。利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理生活垃圾,與傳統(tǒng)的焚燒處理方式相比,具有很大的優(yōu)越性,可實(shí)現(xiàn)對(duì)生活垃圾的無害化、減量化處置,而且這項(xiàng)技術(shù)還可以充分利用生活垃圾中的熱能,幫助水泥企業(yè)降低燃煤消耗,真正實(shí)現(xiàn)生活垃圾處理的資源化。
根據(jù)北京市政府《關(guān)于全面推進(jìn)生活垃圾處理工作的意見》中的規(guī)劃,2015年,北京市生活垃圾焚燒、堆肥、填埋處理比例將變?yōu)?∶3∶3,按照8%垃圾增長(zhǎng)率計(jì)算,2015年垃圾產(chǎn)生量將超過1000萬噸,僅原生垃圾的篩上物產(chǎn)生量將達(dá)到200萬噸以上。隨著北京市垃圾填埋場(chǎng)治理再利用的逐步展開,北京市垃圾篩上物的產(chǎn)生量將進(jìn)一步增加。
北京金隅集團(tuán)生活垃圾篩上物水泥窯處置項(xiàng)目,采用新型分選設(shè)備,一次將可燃垃圾與不可燃垃圾高效分離;采用新工藝,將可燃垃圾經(jīng)過一次粗破碎即可加工成替代衍生燃料;同時(shí)研制脫氯、控氮添加劑,抑制替代衍生燃料氣化過程中氯、氮氧化物及二噁英產(chǎn)生;優(yōu)化替代衍生燃料氣化參數(shù),提高可燃?xì)怏w產(chǎn)生比率,降低中間產(chǎn)物產(chǎn)生量;將可燃?xì)怏w直接與水泥窯對(duì)接,省卻了冷卻和氣體凈化環(huán)節(jié)的資金投入,避免了焦油困擾;水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒可燃?xì)怏w,代替垃圾焚燒的二燃室,建設(shè)投資省;將可燃?xì)怏w通入水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒,代替低氮燃燒工藝,降低氮氧化物產(chǎn)生量,省卻脫硝環(huán)節(jié);替代衍生燃料氣化焚燒,實(shí)現(xiàn)了垃圾利用的最大化和清潔化;氣化殘?jiān)c底渣建材利用專利技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)垃圾零填埋。
如何妥善處理焚燒垃圾產(chǎn)生的飛灰?
記者:垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰約為生活垃圾處理量的3%~4%。飛灰中含有很多有機(jī)污染物和痕量重金屬,具有很強(qiáng)的毒性,被歸為危險(xiǎn)廢棄物。隨著垃圾焚燒技術(shù)的推廣,應(yīng)如何妥善處理焚燒垃圾產(chǎn)生的飛灰?
王肈嘉:目前,國(guó)內(nèi)外處理生活垃圾焚燒飛灰的成熟方式主要有安全填埋和資源化利用兩種方式。飛灰無害化安全填埋技術(shù)不符合城市可持續(xù)發(fā)展的需求。國(guó)外開發(fā)了一些飛灰資源化利用技術(shù),以期大量消耗飛灰,解決飛灰填埋帶來的諸多問題,代表性技術(shù)有3種:配置混凝土;制備陶瓷、玻璃等;制備水泥。配置混凝土技術(shù)在歐洲研究較多,它是利用飛灰代替水泥或代替砂石料用作輕質(zhì)混凝土的骨料,由于抗壓強(qiáng)度太低,產(chǎn)品一般只適合于非結(jié)構(gòu)件,而且由于沒有經(jīng)過高溫處理,存在二噁英二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。利用飛灰制備陶瓷、玻璃的技術(shù)是在高溫條件下進(jìn)行,高溫處理可以破壞二噁英等有機(jī)污染物,形成的玻璃態(tài)物質(zhì)同時(shí)還能穩(wěn)定重金屬,但是這項(xiàng)技術(shù)處置成本非常高,在熔融過程中有大量的揮發(fā)物產(chǎn)生,尾氣處理難度相當(dāng)大。利用飛灰制備水泥技術(shù)在日本有多年成功的工業(yè)化運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn),主要是利用回轉(zhuǎn)窯溫度高、窯內(nèi)高溫氣體湍流強(qiáng)烈、堿性氣氛等特點(diǎn),在高溫條件下有效分解二噁英,絕大部分重金屬元素生成穩(wěn)定的鹽類礦物固定在熟料之中,性能可以達(dá)到普通硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)。比較上述3種資源化利用技術(shù),用飛灰生產(chǎn)水泥技術(shù)實(shí)用性最強(qiáng),能有效解決飛灰中二噁英、重金屬等有毒、有害物質(zhì)的危害性,符合加強(qiáng)生活垃圾資源化處理的規(guī)劃目標(biāo)。[Page]
還可以在哪些領(lǐng)域應(yīng)用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)?
記者:水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)除了處理城市垃圾及污泥之外,還可以在哪些領(lǐng)域應(yīng)用該技術(shù)?
王肇嘉:水泥回轉(zhuǎn)窯在處理污泥、工業(yè)危險(xiǎn)物、廢棄玻璃鋼方面能發(fā)揮重要作用。
與傳統(tǒng)直接燃燒、填埋簡(jiǎn)單的處置技術(shù)相比,利用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒,對(duì)廢棄物的處置更加完全,在處置的過程中對(duì)環(huán)境污染較小,不存在焚燒灰渣的二次處理,也沒有二次污染產(chǎn)生,這是它最為突出的優(yōu)越性。水泥回轉(zhuǎn)窯處理廢棄物還有一些優(yōu)越性,其一,水泥回轉(zhuǎn)窯溫度高,爐內(nèi)火點(diǎn)溫度高達(dá)1650℃~1800℃,在高溫作用下,廢棄玻璃鋼中的有害成分會(huì)被完全焚毀,即使很穩(wěn)定的有機(jī)物也能被完全分解。其二,水泥回轉(zhuǎn)窯有一個(gè)很大的焚燒空間,有均勻的、穩(wěn)定的焚燒氣氛,物料在爐中高溫下停留時(shí)間長(zhǎng),與空氣接觸充分,廢舊玻璃鋼燃燒完全,二噁英分解徹底。其三,廢玻璃鋼焚燒過程要求控制適當(dāng)?shù)倪^??諝饬?,只有當(dāng)焚燒裝置處于少量過??諝鈼l件下,焚燒熱效率才能較高,而這一點(diǎn)也恰好是水泥回轉(zhuǎn)窯所要求的。
現(xiàn)階段該技術(shù)的推廣應(yīng)用還存在什么問題?
記者:《“十二五”規(guī)劃綱要》將“支持水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾、污泥生產(chǎn)線和建筑廢棄物綜合利用示范線的建設(shè)”作為建材工業(yè)發(fā)展重點(diǎn)之一。“無害化處理率”也將作為重要衡量指標(biāo)納入地方政府政績(jī)考核體系,這對(duì)水泥窯協(xié)同處置廢棄物的發(fā)展將起到積極的推動(dòng)作用?,F(xiàn)階段該技術(shù)的推廣應(yīng)用還存在什么問題?
王肇嘉:現(xiàn)階段,利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置生活垃圾,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)及環(huán)保法規(guī)等方面還有很多問題必須認(rèn)真解決。比如:垃圾貯存、運(yùn)輸過程中的惡臭問題,水泥窯摻燒量低、窯況波動(dòng)大等技術(shù)瓶頸,垃圾焚燒生活垃圾可能會(huì)引起水泥窯內(nèi)熟料燒成機(jī)制和后續(xù)水泥、混凝土產(chǎn)品性能的變化等。必須對(duì)這些技術(shù)問題進(jìn)行深入研究,以保證在無害、資源化消納生活垃圾的同時(shí),生產(chǎn)出合格的水泥和混凝土制品。
水泥窯處理廢棄物是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,單靠水泥企業(yè)本身是難以實(shí)施的,要成規(guī)模地處理危險(xiǎn)廢棄物應(yīng)建立廢棄物調(diào)配中心,需要政策的支持、社會(huì)的認(rèn)同。政府應(yīng)制定有關(guān)政策,支持和鼓勵(lì)水泥企業(yè)處理廢棄物,包括許可證發(fā)放、稅收優(yōu)惠、保證廢棄物來源等方面。當(dāng)?shù)丨h(huán)保機(jī)構(gòu)對(duì)水泥窯處理廢棄物的態(tài)度也至關(guān)重要。“十二五”期間,應(yīng)通過試點(diǎn)示范,引導(dǎo)城市周邊有條件的水泥企業(yè)有序轉(zhuǎn)為城市“凈化器”,將水泥工業(yè)打造成兼顧水泥生產(chǎn)和廢棄物無害化最終處置的產(chǎn)業(yè)。
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