北京可持續(xù)中心就水泥廠綜合處理城市廢棄物事宜對(duì)北京市琉璃河水泥有限公司展開了深入調(diào)研。琉璃河水泥有限公司是市科委2007年“琉璃河水泥廠余熱余壓發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”重大項(xiàng)目的主要承擔(dān)單位，通過(guò)工藝廢氣能級(jí)重組、創(chuàng)新廢熱利用方法、有機(jī)結(jié)合余熱發(fā)電技術(shù)和水泥生產(chǎn)工藝，創(chuàng)新研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，將水泥生產(chǎn)的綜合余熱利用率從60%左右提高到90%以上。目前，機(jī)組初運(yùn)行已調(diào)試平穩(wěn)，每小時(shí)凈發(fā)電能力達(dá)到5000kwh以上，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，成為具有國(guó)際領(lǐng)先水平的水泥業(yè)綜合節(jié)能環(huán)保示范工程。該項(xiàng)技術(shù)獲得了國(guó)家實(shí)用新型技術(shù)專利和國(guó)家發(fā)明專利，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)異，2年就可收回投資成本，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。琉璃河水泥有限公司憑借該技術(shù)的先進(jìn)適用性實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，采取技術(shù)服務(wù)、托管、項(xiàng)目總承包等方式，開展技術(shù)輸出與合作，近期已推廣至河北鼎興水泥廠，項(xiàng)目工程正在建設(shè)中，另外，金隅集團(tuán)內(nèi)部以及內(nèi)蒙、云南等地的大中型水泥廠也有應(yīng)用該技術(shù)的意向。

　　北京市琉璃河水泥有限公司被列為北京市首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)企業(yè)。作為北京金隅集團(tuán)的重點(diǎn)企業(yè)，琉璃河有限公司承擔(dān)了北京市“生態(tài)島”的部分項(xiàng)目，在國(guó)內(nèi)率先開發(fā)垃圾飛灰處置項(xiàng)目，將垃圾飛灰經(jīng)過(guò)水洗、脫氯預(yù)處理后，作為水泥原料通過(guò)水泥回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒徹底分解二惡英并將重金屬固化在水泥熟料中，最終實(shí)現(xiàn)垃圾飛灰的無(wú)害化和資源化處置。目前，琉璃河水泥廠以打造生態(tài)友好型企業(yè)為目標(biāo)，利用自身人才、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，緊密結(jié)合首都城市功能定位和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新要求，在利用水泥窯資源化、無(wú)害化處置城市生活垃圾和處理水廠污泥的新技術(shù)方面進(jìn)行了積極的探索，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源的循環(huán)利用的新突破。

　　通過(guò)深入探討與實(shí)地參觀，我們對(duì)目前北京生活垃圾如何科學(xué)利用有了較為明確的思路。

　　一、北京生活垃圾存在的問題與科學(xué)利用的思路
　　隨著北京市人口不斷的增長(zhǎng)，每天所產(chǎn)生的生活垃圾越來(lái)越多。2007年，北京市生活垃圾產(chǎn)生量達(dá)619.5萬(wàn)噸，其中，生活垃圾清運(yùn)量為600.9萬(wàn)噸，但處理設(shè)施能力不足，2006年底，北京市共擁有23座生活垃圾處理設(shè)施，總設(shè)計(jì)處理能力為15710噸/日。包括：小武基、馬家樓、大屯等6座生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，北神樹、安定、阿蘇衛(wèi)、六里屯等13座生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)，南宮、懷柔2座生活垃圾堆肥廠，昌平、順義2座生活垃圾焚燒廠。而且近九成的是靠衛(wèi)生填埋，焚燒、堆肥處理量剛超過(guò)一成，不僅資源化水平低、占用大量土地、安全隱患多，同時(shí)滲瀝液還嚴(yán)重污染大氣和水環(huán)境。目前北京生活垃圾問題主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面。

　　1、設(shè)施分布不合理?，F(xiàn)有設(shè)施中80%以上處理的是城八區(qū)的垃圾，郊區(qū)縣服務(wù)能力不足2550噸。隨著農(nóng)村垃圾納入城市化管理，要求盡快增加設(shè)施處理能力和調(diào)整垃圾處理設(shè)施的整體布局。

　　2、資源化、減量化水平低，填埋場(chǎng)存在不同程度的環(huán)境污染。我市垃圾處理近90%是靠衛(wèi)生填埋，焚燒、堆肥處理量?jī)H占10%，處理技術(shù)單一，不僅占用大量土地，而且減量化、資源化水平低。直接填埋含有大量有機(jī)物和水分的原生垃圾，安全隱患多，沼氣處理水平低，嚴(yán)重污染周邊大氣和地下水環(huán)境。垃圾填埋或堆放過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多有害氣體，包括硫化氫、甲烷和一些重金屬氣化物等，長(zhǎng)時(shí)期吸入這些氣體對(duì)人體健康會(huì)造成危害；對(duì)地下水的污染則是由于雨水流入垃圾堆體，使垃圾中的有害污染物隨之滲漏造成的。

　　3、填埋場(chǎng)提前填滿封場(chǎng)，未來(lái)垃圾無(wú)處銷納。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人口增多，垃圾日產(chǎn)生量快速增加，許多填埋場(chǎng)日都在超負(fù)荷運(yùn)行，填埋場(chǎng)將提前填滿封場(chǎng)。目前城市建設(shè)用地越來(lái)越緊張，同時(shí)用地制度不斷完善和生態(tài)環(huán)境要求的不斷提高，增加了設(shè)施建設(shè)用地選址的難度，尋找新的填埋場(chǎng)地非常困難，填埋場(chǎng)將面臨無(wú)處建設(shè)局面。

　　4、市民談“二惡英”色變，垃圾焚燒進(jìn)展緩慢。市民對(duì)垃圾焚燒產(chǎn)生二惡英非常關(guān)注，對(duì)選用國(guó)外先進(jìn)成熟工藝設(shè)備可達(dá)到歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)以及一旦出現(xiàn)二惡英超標(biāo)排放可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理不太信任。即便排放達(dá)標(biāo)，對(duì)于二惡英這個(gè)難降解的有害氣體，普遍認(rèn)為在人體內(nèi)有累積效應(yīng)，時(shí)間長(zhǎng)了，還會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。因此“十一五”規(guī)劃中的4座新建焚燒廠，除高安屯已建成但未投入運(yùn)行外，阿蘇衛(wèi)垃圾焚燒廠項(xiàng)目只完成建議書編制，六里屯和南宮垃圾焚燒廠項(xiàng)目處于緩建的狀態(tài)。

　　5、垃圾堆肥銷售、應(yīng)用存在困難。目前，城市生活垃圾堆肥廠的堆肥產(chǎn)品銷售市場(chǎng)低迷，產(chǎn)品應(yīng)用范圍有一定的局限性，這除了因?yàn)槎逊十a(chǎn)品本身質(zhì)量、人們的認(rèn)識(shí)程度問題之外，還有一個(gè)重要原因就是缺少政府的政策支持。公園綠地不能施用垃圾堆肥的原因有幾方面，一是垃圾堆肥養(yǎng)分含量低、雜質(zhì)多，造成操作上的不便，二是由于有的垃圾堆肥沒有完全腐熟，還有一定的臭味，影響公園的環(huán)境衛(wèi)生；在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用存在的主要問題是堆肥的有效肥料成分含量較低，在肥效上無(wú)法與化肥競(jìng)爭(zhēng)，而且堆肥中重金屬含量較高。其次，垃圾堆肥屬于緩效性肥料，需要幾年逐漸地發(fā)揮效應(yīng)，其主要的作用在于增加有機(jī)質(zhì)提高土壤肥力，在提高產(chǎn)量方面則不如化肥效果明顯。另外，由于堆肥化對(duì)固體廢物的減量化效果不高，處理后產(chǎn)物體積仍較大，需要較大的存儲(chǔ)空間和較高的運(yùn)輸費(fèi)用。

　　6、政策保障機(jī)制不健全。垃圾處理收費(fèi)制度不健全，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，征收率較差，垃圾處理資金缺口大，不足以補(bǔ)償垃圾收集、運(yùn)輸、處理成本及企業(yè)的合理盈利，不利于形成社會(huì)資金參與垃圾處理的多元化投資機(jī)制。另外，城四區(qū)垃圾處理設(shè)施均建在其它遠(yuǎn)郊區(qū)縣，這些設(shè)施對(duì)建設(shè)地點(diǎn)產(chǎn)生不同程度的環(huán)境影響，亟待建立相應(yīng)的環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制。
北京生活垃圾科學(xué)利用的思路是：綜合利用、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、技術(shù)先進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展，大力推進(jìn)生活垃圾的“減量化和資源化”，建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”新北京。在當(dāng)前應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)“保增長(zhǎng)、擴(kuò)內(nèi)需、調(diào)結(jié)構(gòu)”的形勢(shì)下、在實(shí)現(xiàn)首都“保增長(zhǎng)、保民生、保穩(wěn)定”目標(biāo)的要求下，北京生活垃圾科學(xué)利用更應(yīng)依靠自主創(chuàng)新品牌、促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。
北京生活垃圾科學(xué)利用應(yīng)充分考慮以下四個(gè)關(guān)鍵因素。

　　1、充分考慮垃圾特性，因地制宜綜合利用。由于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平的差異，以及居民生活習(xí)慣的較大差別，北京城市生活垃圾的特性成分同歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比具有較大的不同。未經(jīng)有效的分類收集，生活垃圾組分復(fù)雜，隨地區(qū)和季節(jié)變化大。2/3由可生化降解的有機(jī)垃物質(zhì)（主要是廚房下腳料等）為主，可燃物約占1/3，可回收物品約占1/3（可燃物與可回收物品之間可以交叉分類，如紙，即是可回收物品，同時(shí)又是可燃物）。垃圾熱值低，一般在1200～1600kcal/kg左右；垃圾含水率高，一般在40～60%左右。垃圾容重為0.3t/m3左右。垃圾成分是選擇任何垃圾處理方式的基礎(chǔ)，垃圾處理理念和技術(shù)一定要建立于科學(xué)分析的基礎(chǔ)之上，任何垃圾處理技術(shù)的應(yīng)用都要視其組分而定，不能照搬照抄。就北京垃圾特性考慮，北京生活垃圾在分選的基礎(chǔ)上，采取綜合高效堆肥方式和催化熱解方式較為適宜，考慮到目前土地緊張、垃圾減量化等因素，還應(yīng)以高效低污染焚燒為主、以綜合高效堆肥和催化熱解為輔、水泥回轉(zhuǎn)窯處理焚燒爐產(chǎn)生的飛灰、原生垃圾篩下物、焚燒爐產(chǎn)生的灰渣等填埋的綜合治理方案。

　　2、加大科技攻關(guān)，解決二次污染問題。二惡英是含氯及碳?xì)浠衔铮ㄋ芰现破返龋┰谌紵倪^(guò)程中形成的，具有強(qiáng)致癌性、生殖毒性、免疫毒性和內(nèi)分泌毒性，毒性相當(dāng)于氰化鉀的1000倍，國(guó)際癌癥研究中心已將其列為一級(jí)致癌物。我國(guó)城市生活垃圾由于有機(jī)物多(果皮及剩飯菜等)，含水量較大而熱值較低，在焚燒過(guò)程中難以達(dá)到理想高溫，并且含大量塑料袋及餐盒等塑料制品，在焚燒時(shí)更易產(chǎn)生二惡英。從這個(gè)角度將，應(yīng)避免塑料袋和菜葉、果皮等無(wú)謂的燃燒。在垃圾焚燒煙氣中二惡英生成的途徑主要包括：

　　1）垃圾在廢棄前就包含有一定量的二惡英，在焚燒過(guò)程中受熱釋放（揮發(fā)）出來(lái)，卻因溫度不夠高、氧氣不充分而未能完全分解、氧化，隨焚燒煙氣排出；
　　2）垃圾中包含的某些有機(jī)聚合物和含氯化合物，在焚燒過(guò)程中受熱發(fā)生裂解和重組，連同垃圾中原來(lái)可能就帶有的某些有機(jī)合成物一起，因溫度和供氧條件不充分而未能完全分解、氧化。它們?cè)陔S焚燒煙氣進(jìn)入后部煙道低溫區(qū)時(shí)，可能再合成為二惡英；
　　3）飛灰在煙道低溫（250～450℃）區(qū)段受飛灰中或吸附于飛灰表面的CuCl2和FeCl2催化作用，使二惡英得以通過(guò)“從頭合成”的途徑，由小分子化合物聚合生成。

　　因此，對(duì)焚燒煙氣二惡英排放的控制，首先要優(yōu)化焚燒過(guò)程以減少不完全燃燒的二惡英及其前驅(qū)物的生成，燃燒煙氣在爐膛內(nèi)850℃以上溫度區(qū)域里停留1.5秒鐘以上，再加上煙氣流有足夠的湍流度的條件，就可以保證二惡英及其前驅(qū)物的徹底分解；其次，在400～600℃段速冷也可避免二惡英的重新合成，降速越快，生成的就越少。另外，在煙氣凈化裝置中，弱化或抑制飛灰催化作用（CuCl2和FeCl2），對(duì)二惡英進(jìn)行吸附控制。在這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上，采用氣化熔融焚燒爐或水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒生活垃圾，都具有高溫段溫度高、煙氣停留時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，氣化熔融焚燒爐還具有中溫段速冷的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于大大降低二惡英的排放有著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

　　至于飛灰，除含二惡英外，還包含苯并蓖、苯并蒽等多種“三致”有機(jī)污染物和痕量重金屬，被列為危險(xiǎn)廢棄物。因此，飛灰的無(wú)害化和資源化處置利用成為生活垃圾焚燒處理后最終處置的一個(gè)重要課題，水泥回轉(zhuǎn)窯可將飛灰經(jīng)過(guò)水洗、脫氯、高溫煅燒等工藝徹底分解二惡英并將重金屬固化在水泥熟料中。

　　3、充分考慮市區(qū)郊區(qū)統(tǒng)籌發(fā)展。預(yù)計(jì)2010年，我市生活垃圾日產(chǎn)生量達(dá)18215噸（665萬(wàn)噸/年）。其中城區(qū)生活垃圾日產(chǎn)生量為9820噸（358萬(wàn)噸/年）、郊區(qū)縣生活垃圾日產(chǎn)生量為8395噸（306萬(wàn)噸/年），城區(qū)和郊區(qū)縣生活垃圾日產(chǎn)生量差距變小。郊區(qū)垃圾綜合利用設(shè)施必須加速建設(shè)，實(shí)現(xiàn)市區(qū)郊區(qū)統(tǒng)籌發(fā)展。在郊區(qū)縣生活垃圾利用方面，一是可以將糞便與生活垃圾中的有機(jī)部分結(jié)合起來(lái)厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣供居民家庭使用。厭氧發(fā)酵處理后通過(guò)固液分離，將固體進(jìn)行堆肥處理、液體進(jìn)行緩釋肥和再生水生產(chǎn)。可生化降解垃圾都來(lái)自于土地，堆肥恰好通過(guò)一種健康的方式將來(lái)自于土地的生物質(zhì)回歸于土地；二是將生活垃圾和水泥工業(yè)結(jié)合，目前我市水泥廠分布在郊區(qū)縣，利用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒城市生活垃圾篩上物、處理飛灰，不僅可以減少煤粉的消耗，還可實(shí)現(xiàn)垃圾的極限利用、減少污染物排放。

　　4、利用效率是生活垃圾處理的生命線。目前我市生活垃圾處理費(fèi)（財(cái)政補(bǔ)貼）為60～70元/噸，遠(yuǎn)低于國(guó)外垃圾處理費(fèi)用。因此，不論采用堆肥、催化熱解、水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒，還是氣化熔融焚燒，如果收益或熱利用效益高，就可解決成本問題、維持垃圾處理工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。建立一個(gè)爐排垃圾焚燒發(fā)電廠或循環(huán)流化床垃圾焚燒發(fā)電廠大約是一個(gè)垃圾填埋場(chǎng)投資的4～5倍，若采用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒或氣化熔融焚燒技術(shù)，不僅可以大大減少設(shè)備投資，還能實(shí)現(xiàn)熱效率或發(fā)電效率的提高。另外，一項(xiàng)技術(shù)能夠節(jié)約土地、減少長(zhǎng)期的維護(hù)費(fèi)用、減少溫室氣體排放，盡管當(dāng)前的成本看起來(lái)高，最終成本可能還會(huì)低。而如果只看到部分成本，沒有充分分析污染控制和環(huán)境保護(hù)的全部成本，往往會(huì)在項(xiàng)目執(zhí)行以后帶來(lái)額外的成本或者造成環(huán)境的二次污染。

　　二、技術(shù)方案比較
　　衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥是世界各國(guó)垃圾處理的傳統(tǒng)方法。由于衛(wèi)生填埋和堆肥技術(shù)已經(jīng)成熟，今后的工作只需創(chuàng)新完善，就不再介紹，只針對(duì)垃圾焚燒技術(shù)和催化熱解技術(shù)進(jìn)行分析。目前，國(guó)內(nèi)外投入運(yùn)行的垃圾焚燒爐燃燒方式主要有：機(jī)械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和氣化熔融焚燒爐。

　　1、爐排型焚燒爐技術(shù)
　　爐排型焚燒爐的優(yōu)勢(shì)
　　1）垃圾進(jìn)料和底渣排出系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，操作人員易于掌握操作的基本要素；
　　2）燃料適應(yīng)性較廣，飛灰量少。

　　爐排型焚燒爐的不足
　　1）由于垃圾燃料是堆放在爐排上以層燃方式燃燒，不能保證垃圾內(nèi)層與燃燒空氣的充分接觸和受熱。特別是應(yīng)用到焚燒我國(guó)混合收集的高水分、低發(fā)熱量垃圾時(shí)，常常導(dǎo)致垃圾燃燒不充分，排出的底渣甚至仍有惡臭，熱灼減率一般偏高，容易造成二次污染；
　　2）我國(guó)混合收集的原生垃圾，含水率高，運(yùn)到焚燒廠后，在垃圾儲(chǔ)坑和焚燒爐排下方都會(huì)瀝灑出垃圾瀝出液，需要專門投資處理；
　　3）混合收集的原生垃圾，不僅水分高、熱值低，而且所有有關(guān)組成和燃燒特性隨時(shí)間和地段變化都很大。爐排上垃圾堆層的燃燒進(jìn)程也總是偏離設(shè)計(jì)情況。爐排和它上方爐膛溫度的分布和燃燒條件都更不穩(wěn)定和不均勻，造成局部低溫區(qū)的存在；
　　4）我國(guó)生活垃圾熱值低，必須向焚燒爐膛大量噴入輔助燃料油，造成運(yùn)行成本大幅度提高；
　　5）焚燒熱能回收發(fā)電成本較高。通常生活垃圾中含氯化物較常用燃料高，焚燒煙氣對(duì)生產(chǎn)蒸汽的鍋爐管束金屬材料具有更強(qiáng)的腐蝕性。為了避免過(guò)度腐蝕，保證設(shè)備安全，一般采用降低所生產(chǎn)的發(fā)電用蒸汽的溫度和壓力，或采用更加耐酸腐蝕的材料制造鍋爐管束。前者會(huì)導(dǎo)致發(fā)電效率降低，后者提高了設(shè)備建造和維護(hù)費(fèi)用，總之都使發(fā)電成本提高，降低了經(jīng)濟(jì)性。
　　6）煙氣湍流度低，爐膛內(nèi)溫度分布比較不均勻，偏差超過(guò)400℃的情況很普遍。由此引起不完全燃燒和可能生成過(guò)量的二惡英類物質(zhì)。同時(shí)由于爐排型焚燒爐內(nèi)空氣紊流度相對(duì)較低，使得部分生成的二惡英類物質(zhì)隨煙氣通過(guò)低溫區(qū)直接排放出焚燒爐，造成焚燒爐初始排放濃度過(guò)高，給后續(xù)消減處理帶來(lái)很大困難。

　　2、循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)
　　循環(huán)流化床垃圾焚燒爐的優(yōu)勢(shì)
　　1）適于焚燒處理我國(guó)低熱值、高水分的垃圾，燃燒后殘?jiān)械奈慈挤荩礌t渣熱灼減率）＜1～2%；
　　2）不僅可以焚燒處置固形垃圾，同時(shí)也可燃燒處置其他形態(tài)、熱值懸殊的燃料和廢棄物，特別是可以焚燒處理垃圾堆放、儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾滲瀝液，解決了困擾焚燒處理廠垃圾滲出液的二次污染問題。
　　3）循環(huán)流化床焚燒爐因?qū)崿F(xiàn)了均勻的燃燒溫度，并采用了分級(jí)供風(fēng)及爐內(nèi)添加石灰石等措施，能大幅分解有毒有害物質(zhì)，有效控制NO_x、SO_x等各類污染物的生成。
　　4）垃圾在循環(huán)流化床焚燒爐中能夠得到充分燃燒，在高速流化造成的顆粒與煙氣大滑移速度以及大的物料循環(huán)流率的共同作用下，紊流度高，沿爐膛高度和各個(gè)橫截面內(nèi)溫度均勻，溫差不大于100℃，可以有效遏制二惡英類物質(zhì)產(chǎn)生。

　　5）燃燒效率高發(fā)電量大，經(jīng)濟(jì)效益好。循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)將發(fā)電量較同等蒸發(fā)量規(guī)模的爐排型焚燒爐提高了30%以上，提高了整體的經(jīng)濟(jì)效益，降低了設(shè)備投資并保證了安全運(yùn)行。

　　循環(huán)流化床垃圾焚燒的不足
　　1）為避免不同季節(jié)、不同街區(qū)收集的垃圾品質(zhì)差異對(duì)焚燒狀態(tài)和效果的影響，在焚燒過(guò)程中需添加適量的輔助燃料，但可以摻燒燃料煤而不一定用燃料油；
　　2）由于爐膛高速流化煙氣的夾帶作用，飛灰比例較高，灰量較大。需按危險(xiǎn)廢棄物作專門處置；
　　3）爐膛燃燒溫度低（一般在850℃左右），煙氣停留時(shí)間短，在此區(qū)域容易導(dǎo)致二惡英類物質(zhì)的產(chǎn)生，形成二次污染。

　　3、利用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒城市生活垃圾篩上物技術(shù)
　　21世紀(jì)水泥工業(yè)的歷史使命是轉(zhuǎn)向綠色工業(yè)，“以治理環(huán)境為主，生產(chǎn)水泥為輔”的新觀念正在被越來(lái)越多的水泥企業(yè)接受。利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理生活垃圾篩上物比專業(yè)焚燒爐在經(jīng)濟(jì)性、防止二次污染、無(wú)害化處理的徹底性方面都顯示出一定的優(yōu)勢(shì)。

　　回轉(zhuǎn)窯焚燒城市生活垃圾篩上物的優(yōu)勢(shì)
　　1）回轉(zhuǎn)窯燃燒適應(yīng)性廣，可焚燒不同性能的廢棄物
　　2）焚燒溫度更高，氣體和物料的停留時(shí)間更長(zhǎng)，水泥窯內(nèi)高溫氣體湍流強(qiáng)烈，使垃圾焚燒更徹底。
　　3）水泥窯全系統(tǒng)在負(fù)壓下運(yùn)行，有毒有害氣體不能溢出，除塵效率高；
　　4）水泥熟料煅燒是在堿性條件下進(jìn)行的，使有毒有害廢棄物中的氯、硫和氟等在窯內(nèi)被堿性物質(zhì)完全中和吸收，變成無(wú)毒的氯化鈣、硫酸鈣和氟化鈣，便于其廢氣的凈化(脫酸)處理；
　　5）可固化飛灰中的重金屬，不會(huì)因?yàn)槔兴亟饘俣谏a(chǎn)過(guò)程和水泥產(chǎn)品的使用中給環(huán)境帶來(lái)影響。
　　6）焚燒3－4噸生活垃圾篩上物，可代替代1噸煤粉，既處置了廢物，又節(jié)約了能源，減少了CO2排放量。
　　7）比新建垃圾焚燒廠可以節(jié)省大量投資，只需針對(duì)垃圾工藝特性進(jìn)行必要的改進(jìn)比如：增加急冷塔，防止二惡英再生；改進(jìn)上料系統(tǒng)；改進(jìn)自控系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)等等。
　　8）節(jié)省了建設(shè)生活垃圾焚燒廠的土地，緩解了城市居民與垃圾焚燒廠建設(shè)的矛盾、解決了垃圾焚燒廠征地難題，社會(huì)效益顯著。

　　回轉(zhuǎn)窯焚燒城市生活垃圾篩上物的不足
　　1）熱效率低，輔助燃料消耗較多。
　　2）處理量沒有垃圾焚燒鍋爐大。
　　3）技術(shù)還處于中試階段
　　4）垃圾來(lái)源、處理費(fèi)用需和市政部門交涉

　　4、氣化熔融焚燒爐
　　生活垃圾氣化熔融焚燒技術(shù)是世界各國(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家目前正致力于開發(fā)的面向21世紀(jì)的新一代生活垃圾焚燒工藝。該工藝將生活垃圾中有機(jī)成分的氣化和無(wú)機(jī)成分的熔融集成為一體，讓生活垃圾在貧氧條件下部分燃燒實(shí)現(xiàn)氣化，生成可燃?xì)怏w，同時(shí)熔融處理飛灰和底渣。該工藝包含機(jī)成分的熱解氣化過(guò)程和熱解殘留物的熔融焚燒過(guò)程兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。

　　氣化熔融焚燒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
　　1）在處理熱值高于900kcal/kg的垃圾時(shí)，不用添加輔助燃料；
　　2）在設(shè)計(jì)工況條件下，實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔庵?0％以上的熱能回收，比常規(guī)垃圾焚燒爐輔助燃料消耗量減少50%以上；
　　3）蓄熱式氣化熔融垃圾焚燒爐爐渣的熱灼減率小于等于5%；
　　4）生活垃圾熔融處理溫度高于1300℃，高溫區(qū)的停留時(shí)間較長(zhǎng)、煙氣湍流度強(qiáng)，二惡英被徹底分解，而且能將絕大部分飛灰熔融固化下來(lái)；
　　5）焚燒氣氛為還原性氣氛，生活垃圾中的重金屬在高溫條件下以金屬形態(tài)排出?？蓮母旧辖鉀Q二惡英和重金屬二次污染的問題。
　　6）可以實(shí)現(xiàn)700～800℃的煙氣在半秒之內(nèi)速冷到160℃，徹底避免二惡英的重新合成。

　　氣化熔融焚燒技術(shù)的不足
　　1）需要價(jià)格昂貴的焦炭作為輔助燃料；
　　2）技術(shù)還處于中試階段
　　5、催化熱解生活垃圾技術(shù)

　　催化熱解生活垃圾技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：
　　1）熱解在隔絕空氣、850℃以下下進(jìn)行，處理過(guò)程中的能耗較低，而且可以避免由于大量供應(yīng)空氣帶來(lái)的煙氣和粉塵排放造成的環(huán)境污染，以及由此引起的熱損失。
　　2）熱解北京生活垃圾可以生產(chǎn)富氫燃料氣、熱解焦和液體三種產(chǎn)品，熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分別為：富氫燃料氣21.98%、液體產(chǎn)物38.13%固體熱解焦39.89%。燃料氣不僅可以作為煤氣或合成氣，而且可以重整生產(chǎn)高純氫氣。熱解焦可以作為燃料，也可以進(jìn)一步氣化生產(chǎn)燃料氣或合成氣。熱解液體經(jīng)過(guò)加工可以混合油并進(jìn)一步制備生物柴油和汽油。
　　3）每熱解1噸生活垃圾，可以生產(chǎn)富氫燃料氣大約150～180m³，是較好的燃料氣，可以供一個(gè)三口之家使用3個(gè)月左右；同時(shí)生產(chǎn)熱解焦約500kg以上，進(jìn)一步氣化可以生產(chǎn)富氫氣體600～700m³；生產(chǎn)熱解液體350kg以上，加工后大約可制得200kg左右的混合燃料油，可以直接使用或進(jìn)一步加工成生物油品。

　　催化熱解生活垃圾技術(shù)的不足：技術(shù)還處于中試階段

　　三、結(jié)論與建議
　　1、北京生活垃圾科學(xué)利用的做法是綜合利用。在垃圾分類或垃圾分選的基礎(chǔ)上，將金屬、塑料、紙張、玻璃等可再生資源回收利用；將生活垃圾中高熱值、可燃物質(zhì)供水泥廠、焚燒熱電廠使用；將生活垃圾中的有機(jī)成份經(jīng)高效堆肥或催化熱解供農(nóng)田、園林綠化或煉油廠使用；衛(wèi)生填埋作為城市垃圾的最終處置手段，是垃圾篩下物、焚燒爐渣等最終殘余物的最終處置方式。目前形勢(shì)下，北京的生活垃圾利用必須走綜合的處理道路，是焚燒、堆肥、熱解和填埋的有機(jī)結(jié)合，要大力推進(jìn)生活垃圾的“減量化和資源化”，使得生活垃圾得到更有效、更充分的資源利用。

　　2、北京生活垃圾科學(xué)利用要充分考慮垃圾特性、二次污染、市郊統(tǒng)籌、技術(shù)先進(jìn)和利用效率或運(yùn)行成本等關(guān)鍵因素，因地制宜綜合利用。在當(dāng)前應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)“保增長(zhǎng)、擴(kuò)內(nèi)需、調(diào)結(jié)構(gòu)”的形勢(shì)下，在實(shí)現(xiàn)首都“保增長(zhǎng)、保民生、保穩(wěn)定”目標(biāo)的要求下，更應(yīng)依靠自主創(chuàng)新品牌、促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。

　　3、在垃圾焚燒方面。要重點(diǎn)考慮熱利用效率和環(huán)境污染控制兩大關(guān)鍵因素。煙氣凈化裝置對(duì)二惡英的控制作用，只是一個(gè)防范措施，防范已生成的二惡英的擴(kuò)散，而優(yōu)化焚燒過(guò)程，則能夠?qū)Χ河⒌纳善鸬礁壮樾降男Ч?。相比較而言，氣化熔融焚燒技術(shù)和水泥窯焚燒技術(shù)有著較強(qiáng)的綜合優(yōu)勢(shì)。

　　氣化熔融焚燒技術(shù)具有焚燒溫度高、煙氣停留時(shí)間長(zhǎng)、可實(shí)現(xiàn)急冷功能、不用投入輔助燃料、不易浸出重金屬和二惡英排放低等優(yōu)良性能。能消除垃圾焚燒過(guò)程中二次污染物的產(chǎn)生，熔融渣能實(shí)現(xiàn)資源化再利用，處理過(guò)程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)接近零。因此，氣化熔融焚燒技術(shù)是目前以及未來(lái)城市生活垃圾無(wú)害化處理技術(shù)的發(fā)展方向。

　　水泥窯焚燒技術(shù)燃燒適應(yīng)性廣，焚燒溫度高、氣體和物料的停留時(shí)間長(zhǎng)、高溫氣體湍流強(qiáng)烈、堿性條件下進(jìn)行、可固化飛灰中的重金屬等優(yōu)勢(shì)。還可以減少煤粉消耗，既處置了廢物，又節(jié)約了能源，減少了CO₂排放量。同時(shí)可以節(jié)省大量投資、節(jié)省了建設(shè)用地，社會(huì)效益顯著。

　　4、在垃圾堆肥方面。目前我國(guó)生活垃圾堆肥化發(fā)展存在的最突出問題是堆肥產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)問題。垃圾堆肥產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量低、重金屬、氯含量較高、市場(chǎng)有限、銷售低迷等因素都制約著堆肥生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展，但堆肥市場(chǎng)潛力巨大，城市園林離不開有機(jī)肥、觀光農(nóng)業(yè)離不開有機(jī)肥、生產(chǎn)無(wú)公害蔬菜和糧食離不開有機(jī)肥、治理土壤荒漠化和沙漠化離不開有機(jī)肥。采用有效的垃圾分選技術(shù)、注重提高堆肥有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，將糞便與生活垃圾中的有機(jī)部分結(jié)合起來(lái)厭氧發(fā)酵、高效堆肥、緩釋肥和再生水生產(chǎn)是北京郊區(qū)促進(jìn)垃圾發(fā)展的重要方向。垃圾堆肥要重點(diǎn)開展嚴(yán)控堆肥質(zhì)量、提高堆肥質(zhì)量、進(jìn)行深加工、拓展應(yīng)用方向、制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、爭(zhēng)取政策支持等工作。

　　5、對(duì)于催化熱解技術(shù)。處理過(guò)程中的能耗較低、環(huán)境污染小，可以生產(chǎn)富氫燃料氣、熱解焦和液體三種產(chǎn)品，從目前的中試示范上看，是很適合北京生活垃圾特性的一種利用方式，也是生活垃圾高端處理利用的一種新技術(shù)。建設(shè)一個(gè)年處理10萬(wàn)噸廢棄物的熱解爐，每年可生產(chǎn)混合油2萬(wàn)多噸、生產(chǎn)熱解氣和氣化氣8千萬(wàn)立方，以原油價(jià)格1500元/t、燃?xì)?.4元/m3計(jì)算，年產(chǎn)值可達(dá)6200萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。