圖為工作人員在熱盤爐前監(jiān)控設(shè)備運行。

  中外合作助力央企華麗轉(zhuǎn)身

  2016年6月28日，廣西華潤紅水河水泥有限公司利用水泥窯協(xié)同處置300噸/天城鄉(xiāng)生活垃圾項目正式竣工驗收。該項目由華潤環(huán)保工程（賓陽）有限公司投資，由中建材（北京）環(huán)保工程發(fā)展有限公司（以下簡稱“中建材環(huán)保”）總包建設(shè)。

  華潤水泥和中建材環(huán)保共同攜手，依托廣西華潤紅水河水泥有限公司3200t/d的水泥窯，從丹麥?zhǔn)访芩构疽M熱盤爐設(shè)備，采用機械生物法加熱盤爐在線焚燒的工藝路線，協(xié)同處置賓陽縣城鄉(xiāng)生活垃圾（300t/d）。項目的建成投產(chǎn)不但保證了賓陽縣生活垃圾“日產(chǎn)日消”，而且啟動了庫存垃圾的處置工作，真正實現(xiàn)了當(dāng)?shù)厣罾娜鏈p量化、有效資源化和徹底無害化處置。

  該項目于2015年1月開工建設(shè)，2015年12月8日開始調(diào)試運行，僅經(jīng)過一個月的調(diào)試，即于2016年1月投產(chǎn)運行。截至2016年6月28日，項目已實現(xiàn)進場垃圾近六萬噸，入窯協(xié)同處置垃圾超過五萬噸，滲濾液處置超過四千噸的成績。在此期間，垃圾預(yù)處理系統(tǒng)工藝順暢，窯系統(tǒng)持續(xù)正常運轉(zhuǎn)，通過第三方環(huán)境監(jiān)測，所有環(huán)保排放指標(biāo)均滿足項目設(shè)計之初設(shè)定的最嚴(yán)格的歐盟、日本及國家現(xiàn)行的同行業(yè)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

  相比于傳統(tǒng)的填埋、焚燒等垃圾處理方式，利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾具有“集約、經(jīng)濟、安全、可靠、節(jié)能、環(huán)?！钡泉毺貎?yōu)勢。該技術(shù)充分利用了現(xiàn)有的水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，只需建設(shè)生活垃圾預(yù)處理系統(tǒng)，體現(xiàn)了集約化的經(jīng)濟投資和生產(chǎn)運行優(yōu)勢；水泥窯系統(tǒng)高溫可達1400℃，煅燒時間長達20至30，甚至40分鐘，燃燒充分、徹底，且窯內(nèi)部為堿性環(huán)境，更易處理危廢和生活垃圾，因此在充分消化廢棄物的同時，無二次污染產(chǎn)生；焚燒產(chǎn)生的殘渣和熱量直接回用于生產(chǎn)，使垃圾兼用作部分水泥替代燃料和原料，實現(xiàn)了資源的合理搭配和有效利用；協(xié)同處置技術(shù)解決了其他技術(shù)的遺留、連帶問題，充分發(fā)揮了經(jīng)濟環(huán)保優(yōu)勢；“一舉多得”的技術(shù)特征，為其在全國的廣泛應(yīng)用和推廣提供了條件。

   “第四條技術(shù)路線”優(yōu)勢明顯

  而相比于一般水泥窯協(xié)同處置項目，紅水河項目開辟了“機械生物法預(yù)處理+熱盤爐焚燒”的全新技術(shù)路線。該路線由華潤水泥和中建材環(huán)保公司聯(lián)合自主研發(fā)，已成功申請相關(guān)技術(shù)專利，并被譽為“行業(yè)內(nèi)第四條技術(shù)路線”，最終將紅水河項目打造成中國水泥窯協(xié)同處置固廢行業(yè)的時代典范。該技術(shù)包括以下系統(tǒng)：

  1、生活垃圾預(yù)處理系統(tǒng)。生活垃圾經(jīng)汽車運送至預(yù)處理車間的原生垃圾儲坑，再由行車抓斗運至粗破碎機上方的下料斗，經(jīng)破碎后由皮帶機送至儲料地坑。在儲料坑內(nèi)，垃圾經(jīng)歷行車抓斗翻垛、強制通風(fēng)，生物發(fā)酵速度提升，游離水含量增加。一段時間后，垃圾由行車抓斗送至脫水機進行擠壓脫水。經(jīng)擋邊膠帶輸送機和管式皮帶機輸送至熱盤爐協(xié)同處置系統(tǒng)進行處理。機械破碎、微生物好氧發(fā)酵和擠壓過程，構(gòu)成了機械生物法預(yù)處理的核心。

  生活垃圾的破碎過程采用原裝進口的生活垃圾破碎機。該破碎機采用雙轉(zhuǎn)軸慢速回轉(zhuǎn)式剪切破碎方式，液壓驅(qū)動，是目前破碎復(fù)雜物料的優(yōu)選解決方案。

  垃圾的儲存、運輸環(huán)節(jié)全程密閉，無廢氣、廢水泄露。儲存環(huán)節(jié)中，預(yù)處理車間采用全密封結(jié)構(gòu)，并保持微負(fù)壓狀態(tài)，卸料區(qū)采用雙電動門并配備氣流密封裝置，同時設(shè)有抽風(fēng)裝置，保持卸料區(qū)內(nèi)微負(fù)壓，防止臭氣外泄。物料輸送環(huán)節(jié)采用管式輸送機，可在水平平面和豎直平面拐彎，適應(yīng)性強，檢修相對容易，維修成本低；同時，管式輸送機可密閉輸送散體物料，實現(xiàn)運輸過程中物料不灑落、不泄露，不對環(huán)境造成污染，同時防止管外物料混入。

  垃圾的脫水采用2臺機械擠壓式液壓脫水機，壓縮量為0.8m3～1.0m3/min，在保證供料充足的情況下，每小時可實現(xiàn)垃圾出料20m3～30m3，最高工作壓力21Mpa，脫水后垃圾含水率低于40%。

  2、生活垃圾焚燒系統(tǒng)。經(jīng)過預(yù)處理的生活垃圾進入成品儲坑，然后由行車抓斗送至稱重喂料倉，計量后運輸至水泥窯塔架，通過三道鎖風(fēng)閥送入熱盤爐，在高溫三次風(fēng)（900℃）中完成干燥和點火燃燒，焚燒溫度可達1050℃。焚燒后殘渣進入水泥窯，形成水泥熟料；焚燒產(chǎn)生的氣體經(jīng)堿性環(huán)境下的高溫燃燒使有害成分徹底分解后，經(jīng)水泥窯尾特定的快速換熱工藝?yán)鋮s后排入大氣。

  紅水河項目中，熱盤爐是對生活垃圾進行干燥、焚燒的核心設(shè)備，該項目也是史密斯熱盤爐技術(shù)在中國的首次應(yīng)用。熱盤爐具有以下幾項技術(shù)優(yōu)勢：第一，物料接納能力強，原生垃圾無須分選?！盁岜P爐+分解爐”處理工藝幾乎可以適用于各類廢物的處置，原生垃圾無須分選，可以全部進入焚燒處置系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)對物料的接納能力，是處理粗加工廢料的最好裝置，即使是整個輪胎都可以置于爐內(nèi)處理；第二，系統(tǒng)熱效率高。相對于離線型的垃圾氣化燃燒爐，在線型熱盤爐技術(shù)產(chǎn)生的高溫氣體、廢料的燃燒灰分、生料和小顆粒的燒結(jié)渣等均進入分解爐，少量的大顆粒的燒結(jié)渣則由窯尾上升煙道中落下進入回轉(zhuǎn)窯。在線型的焚燒爐充分利用了垃圾中的熱能，物料和氣體全部取自于又返回到原系統(tǒng)中，極大提高了系統(tǒng)的熱效率，避免排出廢渣的熱量損失和再利用的工藝環(huán)節(jié)；第三，相對于將生活垃圾直接投入窯系統(tǒng)處理，熱盤爐起到緩沖作用，最大程度減少了處理固廢對窯系統(tǒng)的影響。

  3、生活垃圾滲濾液處理系統(tǒng)。原生垃圾經(jīng)好氧發(fā)酵和脫水產(chǎn)生的滲濾液，一般都是高濃度的有機廢水。紅水河項目的滲濾液處理系統(tǒng)主要由預(yù)處理、厭氧單元、MBR單元（硝化+反硝化+超濾）、深度處理單元（納濾+反滲透）、配套污泥脫水系統(tǒng)構(gòu)成，該系統(tǒng)吸收德國先進的滲濾液處理技術(shù)，并結(jié)合國內(nèi)的實際情況進行創(chuàng)新，具有抗沖擊負(fù)荷能力大、處理效果好、出水穩(wěn)定、產(chǎn)清液率高、管理維護方便、自動化程度高等特點。過程中產(chǎn)生的污泥和濃縮液直接運至水泥窯內(nèi)焚燒處置，有效降低了二次廢物的處置成本；處理之后的水回用于工藝系統(tǒng)，實現(xiàn)了廢水零排放。經(jīng)處理后的滲濾液，出水水質(zhì)執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008中表2限值，可直接流入自然水體。本項目中，經(jīng)處置的生活垃圾滲率液清液被回用于水泥廠的生產(chǎn)循環(huán)用水，使資源得到有效的循環(huán)再利用。

  4、臭氣處理系統(tǒng)。水泥窯正常運轉(zhuǎn)時，來自預(yù)處理車間和協(xié)同處置車間的臭氣通過引風(fēng)機引向水泥窯篦冷機，當(dāng)作冷卻風(fēng)使用，臭氣中的揮發(fā)性有機物在與高溫熟料接觸的過程中燃燒，燃燒后的空氣作為二次風(fēng)，經(jīng)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)1400℃以上、分解爐內(nèi)900℃以上的高溫處置，確保臭氣因子——揮發(fā)性有機物徹底分解。

  水泥窯停窯時，引風(fēng)機將車間內(nèi)氣體引至應(yīng)急生物除臭系統(tǒng)，處理至達標(biāo)后排放。生物除臭系統(tǒng)采用生物濾池除臭+活性炭吸附+植物液噴淋工藝，作為備用系統(tǒng)，可以間歇式地提供臭氣進行生物培養(yǎng)，能夠滿足任何條件下停窯對臭氣的處理。排出的惡臭污染物濃度滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）中廠界一級標(biāo)準(zhǔn)值；參觀通道內(nèi)惡臭污染物濃度滿足日本標(biāo)準(zhǔn)。

  5、旁路放風(fēng)系統(tǒng)。水泥窯協(xié)同處置生活垃圾后，在沒有旁路放風(fēng)的情況下，熟料中堿和硫的含量均在控制范圍內(nèi)，分別為0.468%和0.368%；氯含量為0.014%。但是，考慮到RDF成分的波動比較大，會對水泥熟料的穩(wěn)定性造成不可預(yù)見的影響，且氯離子濃度富集會造成結(jié)皮堵塞，因此，本項目設(shè)置了旁路放風(fēng)系統(tǒng)，放風(fēng)量按5%進行設(shè)計和建設(shè)，僅在需要放風(fēng)的時候進行合理作業(yè)，避免垃圾成分的變化對水泥熟料質(zhì)量造成影響。

  綜合效益突出，發(fā)展前景看好

  紅水河項目的成功、持續(xù)的投產(chǎn)運行，具有良好的環(huán)境效益、節(jié)能效益與社會效益。

  在環(huán)境效益方面，項目的成功投運，徹底解決了賓陽當(dāng)?shù)厣罾盥裾嫉?、焚燒二次污染和殘渣處理等問題。實現(xiàn)灰渣資源化利用、滲濾液處理達標(biāo)回用、臭氣不擴散的設(shè)計目標(biāo)，達到了“預(yù)處理車間喝咖啡”的環(huán)保高標(biāo)準(zhǔn)，項目投產(chǎn)后沒有影響周邊居民的生活。

  同時相較于原本的衛(wèi)生填埋方式，每年利用該項目協(xié)同處置11萬噸城鄉(xiāng)生活垃圾，可節(jié)約土地10畝，減少甲烷氣排放876萬m3（相當(dāng)于13.1萬噸CO2氣體），且可有效防止?jié)B濾液對土壤和水體的污染。

  在節(jié)能方面，通過該協(xié)同處置項目的運行，可降低水泥窯系統(tǒng)用煤、增加余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量，同時窯尾脫硝氨水用量有所降低。

  在社會效益方面，熱盤爐技術(shù)在生活垃圾處置領(lǐng)域的首次“亮相”，極大簡化了垃圾預(yù)處理工藝，減少了項目整體投資，在一定程度上降低了項目的運行成本，使水泥窯協(xié)同處置生活垃圾項目具有了更有效的持續(xù)性和可操作性，為協(xié)同技術(shù)的全面推廣提供了條件。

  同時，紅水河水泥窯協(xié)同處置項目成功投產(chǎn)運行，幫助當(dāng)?shù)厮嗥髽I(yè)實現(xiàn)環(huán)保轉(zhuǎn)型，變身為“城市共生體”，創(chuàng)造了企業(yè)、社會、政府多贏的美好局面。

  華潤集團董事長傅育寧對項目的成功驗收十分滿意，他表示將以此為起點，全面推進華潤水泥板塊的綠色轉(zhuǎn)型和發(fā)展。中建材環(huán)保公司董事長泥衛(wèi)東則表示，目前中建材環(huán)保作為國內(nèi)外環(huán)保技術(shù)開發(fā)、設(shè)備供貨和環(huán)保工程承包領(lǐng)域知名的項目服務(wù)商和項目管理商，已與華潤集團正式簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同探索、推廣水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的合作模式和技術(shù)路線，強強聯(lián)合，共譜環(huán)保事業(yè)的新篇章。

  同時，為加速推進水泥窯協(xié)同處置的行業(yè)發(fā)展，中建材（北京）環(huán)保工程發(fā)展有限公司已聯(lián)合清華大學(xué)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)研究與發(fā)展中心與環(huán)保部固廢管理中心共同在全國范圍內(nèi)展開危險廢棄物處置的市場調(diào)研，開始與多個大型水泥企業(yè)合作，致力于研究并推廣水泥窯協(xié)同處置城鄉(xiāng)生活垃圾、城市污泥、工業(yè)危廢等固廢的工程解決方案。開展該類工程的總包建設(shè)、項目投資和運營服務(wù)，從而幫助更多水泥企業(yè)實現(xiàn)環(huán)保轉(zhuǎn)型，變身為“城市共生體”，助力水泥企業(yè)生存與發(fā)展。