這是一種新的水泥窯協(xié)同處置生活垃圾生產(chǎn)方法，該方法與目前國內(nèi)的各種工藝路線差別較大，主要在于生活垃圾可燃部分的處置不再采用喂入窯尾分解爐或煙室進行處置的方式，而是將可燃廢棄物經(jīng)過進一步細碎后，通過氣力輸送方式噴入回轉(zhuǎn)窯窯頭完成高溫焚燒處置。該生產(chǎn)工藝已在示范生產(chǎn)線使用，環(huán)保效果良好，特別是在二噁英的污染控制上獲得了非常好的效果。    

利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的應(yīng)用研究已有較長的時間，但國內(nèi)發(fā)展一直較為緩慢，未能投入實際工程應(yīng)用。近期水泥窯協(xié)同處置生活垃圾在國家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵下，多種技術(shù)路線的生產(chǎn)線開始投入運行。而目前采用水泥窯直接焚燒處置生活垃圾的方法幾乎全部是在窯尾進行，但是如果將生活垃圾從水泥窯頭噴入，可使生活垃圾經(jīng)1700 ℃高溫焚燒，徹底分解垃圾中的有害物質(zhì)，同時焚燒后的煙氣在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)1100～1 700 ℃的溫度范圍內(nèi)停留時間≥6 s，其高溫處理過程比窯尾更為徹底。為了獲得更好的環(huán)保效果，在科技部“十二五”國家科技支撐計劃項目專項資金的支持下，成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院有限公司開發(fā)了生活垃圾可燃物水泥窯頭協(xié)同處置方法，并完成了示范生產(chǎn)線——武安清峰市政污泥及生活垃圾處置項目的設(shè)計與建設(shè)，對試生產(chǎn)期間環(huán)保指標（二噁英等）進行了檢測，檢測結(jié)果顯示，該生產(chǎn)線水泥窯窯頭處置方法環(huán)保效果顯著。

01 水泥窯窯頭協(xié)同處置工藝方法

水泥窯窯頭協(xié)同處置生活垃圾方法主要包括兩部分，按照生產(chǎn)工序過程主要包括： RDF制備系統(tǒng)（生活垃圾預(yù)處理）與RDF焚燒處置系統(tǒng)。

RDF制備系統(tǒng)與其它生活垃圾預(yù)處理系統(tǒng)相類似，主要包括初碎、滾筒篩分選、風(fēng)選機分選、破碎等。其主要差別及特點有兩點，其一，破碎部分采用兩級破碎工藝，將可燃廢棄物的粒徑破碎至≤25 mm；其二，在整個RDF制備過程中不設(shè)烘干系統(tǒng)。其具體的生產(chǎn)方法及過程將不在本文中詳述。

RDF焚燒處置系統(tǒng)，指生活垃圾完成預(yù)處理后所得到的RDF通過輸送裝置輸送至水泥生產(chǎn)線處置。在水泥生產(chǎn)線協(xié)同處置系統(tǒng)中，主要子系統(tǒng)包括RDF儲存及輸送系統(tǒng)、RDF計量系統(tǒng)、RDF焚燒系統(tǒng)。

1.1 RDF儲存及輸送系統(tǒng)設(shè)計

RDF儲存及輸送系統(tǒng)包括RDF接收儲倉、卸料、輸送等過程，成品RDF通過輸送裝置輸送至焚燒系統(tǒng)接收儲存，儲倉的大小根據(jù)RDF焚燒處置的規(guī)模及生產(chǎn)工作制度來確定。儲倉內(nèi)的物料通過強制卸料系統(tǒng)使物料順利從儲倉內(nèi)輸出，進入輸送系統(tǒng)，然后輸送至RDF計量系統(tǒng)。輸送裝置采用管狀皮帶機，可以有效地防止物料的灑落及異味的散發(fā)。

1.2 RDF計量系統(tǒng)的設(shè)計

RDF計量系統(tǒng)，RDF噴入回轉(zhuǎn)窯之前需要計量以利于整體工況的穩(wěn)定。計量系統(tǒng)主要包括喂料緩沖倉、定量給料機、貫通式鎖風(fēng)閥。運行過程如下：

（1）來自RDF儲存及輸送系統(tǒng)的物料卸入喂料緩沖倉。

（2）喂料緩沖倉與定量給料機組成計量系統(tǒng)，喂料緩沖倉的開啟由定量給料機的物料量控制，當(dāng)定量給料機內(nèi)的物料需要補充時，則緩沖倉卸料協(xié)同啟動，快速對定量給料機補充物料，物料補充完畢則自動停止。

（3）貫通式鎖風(fēng)閥安裝在氣力輸送管道上，是為了防止輸送管道上的氣體泄漏至RDF下料溜子，導(dǎo)致RDF喂料不暢。定量給料機內(nèi)的物料通過貫通式鎖風(fēng)閥進入輸送管道內(nèi)，通過窯頭燃燒器噴入回轉(zhuǎn)窯窯頭，

1.3 RDF焚燒系統(tǒng)設(shè)計

RDF焚燒系統(tǒng)，生活垃圾經(jīng)過前述的各項工序后進入焚燒系統(tǒng)完成的無害化處置。經(jīng)過計量后的RDF通過氣力輸送以額定速度噴入回轉(zhuǎn)窯窯頭，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)完成焚燒?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度高達約1700℃，可以滿足RDF完全燃燒的要求。

 1.4 RDF焚燒對熟料燒成影響分析

在本項目RDF制備過程中沒有烘干工藝，因此RDF成品的水分較高，對后續(xù)的輸送和焚燒過程均會造成影響。主要的影響因素包括：

（1）高水分的RDF熱值相對較低，焚燒后的煙氣溫度相對較低，但回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的整體熱容量較大，不會對整體熱強度造成明顯的影響，具體對熟料燒成的影響還需要在實際生產(chǎn)中驗證。

（2）為了保證高水分的RDF順利輸送至回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，采用高速風(fēng)送的方式。對于本項目，輸送RDF的冷風(fēng)量約1200m3/h，該風(fēng)量可視為一次風(fēng)量的一部分，使一次風(fēng)量的比例上升約2%，但不會影響熟料的煅燒。

 運行效果        

 該生產(chǎn)線在調(diào)試運行期間，RDF制備系統(tǒng)總體運行良好，在本文中不再贅述，僅對RDF焚燒處置系統(tǒng)進行介紹。

 RDF儲存采用長方體型鋼倉，倉底設(shè)有卸料滑架，滑架上設(shè)有破拱裝置，物料在滑架的作用下，可以將倉內(nèi)的RDF輸送至卸料區(qū)，設(shè)在卸料區(qū)的雙管無軸螺旋將RDF卸入輸送皮帶。在整個運行過程中倉底卸料穩(wěn)定，無軸螺旋也沒有出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象，倉底卸料情況詳見圖3所示。RDF輸送采用管式皮帶機，從受料端至卸料端，一條皮帶即可完成，避免了多次轉(zhuǎn)運，對異味的控制較好。

2.1 RDF計量系統(tǒng)運行情況

 RDF計量系統(tǒng)在運行過程中總體運行過程穩(wěn)定，因物料濕度較高容易造成堵塞管道的現(xiàn)象并沒有發(fā)生。但實際運行中輸送管道的磨損較大，經(jīng)過檢查主要是物料中含有一定量的砂子，在高速輸送過程中對管道造成了磨損，因此需要采用耐磨內(nèi)襯輸送管。

2.2 RDF焚燒系統(tǒng)

在試生產(chǎn)過程中，為了驗證生活垃圾窯頭焚燒處置生活垃圾對熟料燒成的影響，在試運行過程中采用分布進行的方法，具體過程如下：

1）開啟RDF輸送系統(tǒng)羅茨風(fēng)機，風(fēng)量約1 200 m3/h，RDF喂料量為零，即在喂入RDF的情況下，只額外加入冷風(fēng)量，其它工藝參數(shù)不變。在該工況下連續(xù)運行8 h，回轉(zhuǎn)窯工況未見變化，熟料結(jié)粒狀況良好，fCaO合格，未出現(xiàn)熟料煅燒不良的現(xiàn)象，因此可以認為新增的輸送RDF的空氣不會影響熟料的煅燒。

（3）開啟RDF輸送系統(tǒng)羅茨風(fēng)機，風(fēng) 量 約1 200 m3/h，RDF喂料量逐次增加，由1 t/h增加至3 t/h。其它工藝參數(shù)不變，在該工況下連續(xù)運行24 h，回轉(zhuǎn)窯工況仍未見變化，熟料結(jié)粒狀況良好，fCaO合格，未出現(xiàn)熟料煅燒不良的現(xiàn)象。

上述兩種工況運行情況表明，回轉(zhuǎn)窯窯頭處置生活垃圾方式不會對水泥熟料煅燒構(gòu)成明顯的影響。

3 環(huán)保效果    

為了檢驗采用該方法處置生活垃圾的環(huán)保效果，在示范線生產(chǎn)中對環(huán)境指標進行了檢測。在檢測中參照標準如下：

（1）水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標準，GB 30485—2013；

（2）水泥工業(yè)大氣污染物排放標準，GB4915-2013。

3.2 檢測結(jié)果

為了驗證采用水泥窯窯頭協(xié)同處置生活垃圾的生產(chǎn)工藝對污染物的排放量的影響，在本次檢測中，分別設(shè)置了兩種工況進行對比。具體如下：

工況1：生料喂料380 t/h，RDF喂料0 t/h，該工況下的檢測結(jié)果作為對比空白樣。

工況2：生料喂料380 t/h，RDF喂料3 t/h，該工況下的檢測結(jié)果為采用本文所述工藝處置生活垃圾的污染物排放量。 

（1）該水泥生產(chǎn)線在上述兩種工況下污染物的排放指標均滿足國家相關(guān)標準的要求。

（3）采用水泥窯窯頭協(xié)同處置生活垃圾的生產(chǎn)工藝不會增加水泥生產(chǎn)線污染物的排放量。

結(jié)束語         

水泥窯窯頭協(xié)同處置生活垃圾方法開發(fā)完成后，通過建設(shè)生產(chǎn)示范線的方式進行了驗證，驗證表明：（1）在生產(chǎn)運行方面，采用水泥窯窯頭處置生活垃圾的方法是有效的，可以滿足生產(chǎn)的要求。（2）在環(huán)保方面，采用水泥窯窯頭處置生活垃圾的方法，在生產(chǎn)過程中不會增加污染物的排放，污染物的排放量均在國家標準范圍內(nèi)，獲得了良好的環(huán)保效果。實踐表明，新型干法水泥窯窯頭處置生活垃圾的方式徹底避免了二噁英等二次污染物的排放，值得大力推廣。