促進碳達峰碳中和目標實現(xiàn) 國家重點推廣水泥窯協(xié)同處置技術(shù)

近日，為貫徹落實黨的二十大精神，大力支持低碳技術(shù)應(yīng)用和推廣，促進碳達峰碳中和目標實現(xiàn)，生態(tài)環(huán)境部組織征集并篩選出一批先進低碳技術(shù)，編制了《國家重點推廣的低碳技術(shù)目錄（第四批）》，包括6類共35項低碳技術(shù)。其中“生活垃圾生態(tài)化前處理和水泥窯協(xié)同后處置技術(shù)”名列其中。

《目錄》指出，隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，城市化進程加快，生活垃圾的產(chǎn)生量逐 年增加，2019 年全國垃圾清運量達到了 2.04 億噸。目前，我國生活垃 圾處置主要采取填埋和焚燒發(fā)電的方式，其中垃圾填埋不僅占用大量 土地，而且會對環(huán)境造成二次污染。由于水泥窯具有較強的消納處理 各類廢棄物的能力，水泥窯協(xié)同處置生活垃圾作為一種安全、環(huán)保的 處理技術(shù)，已成為生活垃圾處理的重要輔助手段。同時，水泥企業(yè)開展 協(xié)同處置生活垃圾項目有助于實現(xiàn)企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，具有良好的社會效 益和環(huán)境效益。截至 2019 年底，我國新型干法水泥生產(chǎn)線共 1624 條， 利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾約有 57 條窯線，其中有 12 家工廠的 16 條生產(chǎn)線使用了生態(tài)化前處理和水泥窯協(xié)同后處置技術(shù)。

“生活垃圾生態(tài)化前處理和水泥窯協(xié)同后處置技術(shù)”運用窯外生態(tài)化前處理和窯內(nèi)無害化、資源化后處置結(jié)合的技術(shù) 對生活垃圾進行處理處置。首先，利用微生物發(fā)酵及物理干化、機械分 選等技術(shù)對生活垃圾進行預(yù)處理，得到水泥窯垃圾預(yù)處理可燃物 （CMSW）、無機灰渣、金屬、滲濾液等，然后利用新型干法水泥窯的 燒成系統(tǒng)對垃圾預(yù)處理可燃物（CMSW）進行多點協(xié)同處置，達到替 127 代部分燃料（煤炭）的效果，同時無機組分可制成水泥生料喂入新型干 法水泥窯系統(tǒng)中替代部分原料。該技術(shù)通過利用生活垃圾中的可燃成 分，達到替代傳統(tǒng)燃料，實現(xiàn)節(jié)能減碳的效果。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）生物及物理干化技術(shù)

利用垃圾中易腐敗有機物的好氧發(fā)酵特性，在通風作用下，使混 合垃圾的水分顯著下降，共同實現(xiàn)生活垃圾的生物及物理干化，改善 垃圾潮濕、粘滯的狀態(tài)，大幅提高其機械分選性。采用超大規(guī)模臭氣 “物化-生物”凈化技術(shù)，解決垃圾預(yù)處理好氧發(fā)酵過程產(chǎn)生的臭氣和其 他有害物質(zhì)及粉塵的問題。

（2）分選均化技術(shù)

通過滾筒篩、重力分選機、圓盤篩、除鐵器等一系列機械分選裝 置，分選出垃圾中易燃、無機等組分，并進一步破碎，制成水泥窯垃圾 預(yù)處理可燃物（CMSW）、無機灰渣等原料，實現(xiàn)對生活垃圾的高效破 碎，以及輕質(zhì)可燃組分與重質(zhì)無機組分的有效分離。

（3）預(yù)分解爐控制及水泥窯多點協(xié)同處置技術(shù)

采用計算機流場模擬的方法，根據(jù)水泥窯垃圾預(yù)處理可燃物 （CMSW）的燃燒速度、熱能釋放速率與煤的燃燒差異性，對進料口 的開設(shè)部位、開設(shè)角度以及入口風速進行調(diào)控設(shè)計，并調(diào)整預(yù)處理可 燃物的尺寸、顆粒形狀、喂入方式以及煤的噴入方式，最終實現(xiàn)預(yù)處理 可燃物(CMSW)的燃燒與水泥預(yù)分解爐內(nèi)熱工的匹配，保證了分解爐熱 力分布的穩(wěn)定，確保了分解爐的正常運行；利用水泥熟料高溫固相反 應(yīng)和礦物形成機理，使無機渣土中的重金屬離子固熔到水泥熟料礦物 128 晶格中，在保證水泥熟料強度的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了重金屬離子的安全處 置；滲濾液經(jīng)均化、厭氧、硝化與反硝化及膜處理后達標排放。少量滲 濾濃縮液經(jīng)窯頭噴入，利用窯內(nèi)高溫對其有害成分進行高溫焚燒或回 噴干化床繼續(xù)干化，實現(xiàn)無害化處置。

生活垃圾生態(tài)化前處理和水泥窯協(xié)同后處置技術(shù)工藝流程