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破解垃圾围城难题 水泥窑协同处置妙处多

——写在全国水泥窑协同处置创新发展大会召开之际

时间: 2018-01-01     来源: 中国建设报

本报记者 宋京平 北京报道

“从具体实践来看,利用水泥窑开展协同处置,不仅在生活垃圾处置方面已显现优势,还能够有效处置河流漂浮物和垃圾焚烧发电产生的毒性飞灰残渣,并在工业危险废物、污泥等废弃物的处置方面效果显著。因此,利用水泥窑开展协同处置已成为处理各类废弃物的有效途径,也是水泥工业拓展绿色环保功能的主要手段之一”。这是中国建筑材料联合会副会长陈国庆在日前召开的全国水泥窑协同处置创新发展大会上的一席话。

从“洁身自好”到“盖世奇功”

水泥是传统的建材产品之一,其作为一种重要的胶凝材料,广泛应用于土木建筑、水利等工程。长期以来,中国水泥工业被定格为“两高一资(高能耗、高排放、资源型原材料)” 产业,随着工艺和环保技术的进步,中国现代化水泥工程技术在节能减排和环保方面的水平已得到国际市场的广泛认可,市场占有率达到60%以上。

中国的水泥工业从上世纪90年代完成引进消化吸收新型干法水泥技术后,开始进入提升和再创新阶段。譬如,万吨级水泥生产线、水泥窑纯低温余热发电等一系列具有中国特色技术的开发,都已在国内外被广泛应用,极大地提升了中国水泥工业节能减排水平。中国硅酸盐学会理事长徐永模认为,以上创新发展都可归功于水泥工业在清洁生产、节能减排、提高资源利用效率方面“洁身自好”的努力。值得关注的是,水泥窑协同处置技术的创新,其社会意义和环保意义是有目共睹的,解决的是社会文明和环境保护问题,而这一点恰恰没有得到社会应有的认识和重视。

据陈国庆介绍,我国水泥行业每年消纳各种固体废弃物达6亿吨以上,为保护环境、发展循环经济作出了重大贡献。

从“灰头土脸”到“废物利用”

水泥工业综合利用工业固体废物的历史悠久。2010年的相关数据显示,水泥工业固体废物利用已占全国利用量的30%左右。

徐永模说,利用水泥窑炉处理各类废弃物,在工艺上是一个协同的概念,并不意味着什么废弃物都可接纳协同处理,来者不拒;只有做到如下三个方面的控制,满足水泥正常生产工艺才能处置:

第一,高温焚烧后各种废弃物灰烬化学组分,包括微量元素和干扰元素(钾、钠、硫、氯、磷)及其波动范围得到控制,以满足水泥熟料产品质量要求。

第二,在处置过程中,必须满足各项环保指标控制要求,以确保不会生成影响环境的污染物。

第三,水泥窑协同处置必须、也只能依靠新型干法水泥生产工艺。一条日产3000吨的熟料生产线,一般一天可处置500吨生活垃圾,中和酸性物质的粉体碱性物(氧化钙占比按65%计算)与处置的生活垃圾比例为1:0.25。

现代新型干法水泥拥有温度高达900℃左右的预分解炉和与之相连、长达60~90米长的水泥旋窑,窑内固相物料的温度从窑尾900℃逐渐上升到熟料烧成带的1450℃,气相温度从窑头烧成带的1850℃~2200℃(火炬的温度),到窑尾降至1100℃~1200℃,这远比垃圾焚烧炉850℃左右的温度要高,烟气和物料在窑内高温下滞留的时间相比在垃圾焚烧炉内长数倍。这种高温下的长流程确保了各种废弃(含部分危废)物的彻底分解。目前,环保部门确认医药废物、木材防腐剂废物等37种危废物可被水泥窑协同处置。

此外,水泥窑协同处置是一站式终处置和资源综合利用,在协同处置中,可根据垃圾和废物的物化特性(例如固态、液态、颗粒尺寸等)在窑头、分解炉等部位或生料粉磨等过程中投入,水泥熟料烧成过程中对垃圾废物中的无机组分,可吸收,可固溶,这也是其他高温窑炉所不具备的。例如,日产5000吨熟料的窑炉系统,采用比较经济的处理办法,每天可处理生活垃圾500吨~800吨,如果对垃圾进一步深化处理,将其水分进行有效控制,处置量还可以进一步提高。

据陈国庆介绍,我国自20世纪90年代起,就开始组织开展水泥窑协同处置危险废弃物和城市生活垃圾等的研究工作,进入新世纪以来,我国水泥窑协同处置技术又不断取得新的突破。现已掌握水泥窑协同处置城市生活垃圾、污泥、有毒有害废物、工业废物等的成套技术与装备,并形成了各具特色的典型技术路线。2016年,“二代水泥”技术装备研发攻关项目“水泥窑协同处置固体废弃物成套技术与应用”荣获国家科学技术进步二等奖,成为行业技术装备研发和实践应用成果的重要体现。

陈国庆表示,政策的引导支持是水泥窑协同处置能否健康发展的重要保障。当前水泥行业的一项极为重要的工作就是要进一步提高行业和全社会对水泥窑协同处置重要性、必要性的认识,这是推进水泥窑协同处置产业发展的重要保障。

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