SFL水泥燒成系統(tǒng)垃圾焚燒技術(shù)

　　垃圾是人類(lèi)日常生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物，由于排出量大，成分復(fù)雜多樣，給處理和利用帶來(lái)困難，如不能及時(shí)處理或處理不當(dāng)，就會(huì)污染環(huán)境，損害人類(lèi)和動(dòng)物的健康。

　　我國(guó)目前正面臨著城市垃圾之困，成為世界上垃圾圍城最嚴(yán)重的國(guó)家，每年可產(chǎn)生垃圾1.5億噸。高速發(fā)展中的城市，正在遭遇“垃圾圍城”之痛。一邊是不斷增長(zhǎng)的城市垃圾，一邊是無(wú)法忍受的垃圾惡臭，成為城市垃圾處理中的棘手問(wèn)題。

　　垃圾處理就是要把垃圾迅速清除，并進(jìn)行無(wú)害化處理，最后加以合理的利用。

　　垃圾處理的目的是無(wú)害化、資源化、經(jīng)濟(jì)化和減量化。

　　垃圾的危害

　　在日常的垃圾處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生毒王二英。又稱(chēng)二氧雜芑，是一種無(wú)色無(wú)味、毒性嚴(yán)重、無(wú)色無(wú)味的脂溶性物質(zhì)，所以非常容易在生物體內(nèi)積累，對(duì)人體危害非常嚴(yán)重。

　　二英是一種在工業(yè)上沒(méi)有用處的副產(chǎn)物，大約有419種類(lèi)似二英的化合物被確定，實(shí)驗(yàn)證明，二英一旦進(jìn)入人體，就會(huì)長(zhǎng)久駐留并且損害多種器官和系統(tǒng)，因?yàn)槠浔旧砭哂谢瘜W(xué)穩(wěn)定性且容易被脂肪組織吸收，并從此長(zhǎng)期積蓄在體內(nèi)，可能透過(guò)間接的生理途徑而致癌。它們?cè)隗w內(nèi)的半衰期估計(jì)為7~11年。

　　在環(huán)境中，二英容易聚積在食物鏈中。食物鏈中依賴(lài)動(dòng)物食品的程度越高，二英聚積的程度就越高。自然界的微生物和水解作用對(duì)二英的分子結(jié)構(gòu)影響較小，因此，環(huán)境中的二英很難自然降解消除。它的毒性十分大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世紀(jì)之毒”之稱(chēng)。國(guó)際癌癥研究中心已將其列為人類(lèi)一級(jí)致癌物。環(huán)保專(zhuān)家稱(chēng)，二英常以微小的顆粒存在于大氣、土壤和水中，主要的污染源是化工冶金工業(yè)、傳統(tǒng)垃圾焚燒、造紙及生產(chǎn)殺蟲(chóng)劑等產(chǎn)業(yè)。日常生活所用的膠袋，PVC（聚氯乙烯）軟膠等物都含有氯，燃燒這些物品時(shí)便會(huì)釋放出二英，懸浮于空氣中。

　　垃圾在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、焚燒過(guò)程中會(huì)釋放出惡臭氣體，這種氣體不但會(huì)嚴(yán)重危害人的身體健康，還會(huì)產(chǎn)生二次污染。特別是在填埋場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，因其量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣等特點(diǎn)，近年來(lái)已引起人們的廣泛關(guān)注。

　　按其組成可分成五類(lèi)：①含硫化合物，如H₂S可在900℃~1400℃的高溫分解，SO₂、硫醇、硫醚可在溫度為390℃分解等；②含氮化合物，如氨氣、胺類(lèi)、酰胺、吲哚等；③鹵素及衍生物，如氯氣、鹵代烴等；④烴類(lèi)及芳香烴；⑤含氧有機(jī)物，如醇、酚、醛、酮、有機(jī)酸等。其中大多數(shù)可以在溫度為900℃以上分解。

　　“地溝油”泛指在生活中存在的各類(lèi)劣質(zhì)油，如回收的食用油、反復(fù)使用的炸油等，地溝油最大來(lái)源為城市大型飯店下水道的隔油地，長(zhǎng)期食用可能會(huì)引發(fā)多種癌癥，對(duì)人體的危害極大。

　　毒性：地溝油的毒性高于砒霜上百倍，每年多達(dá)300萬(wàn)噸的地溝油流向國(guó)人餐桌……也就是說(shuō)你吃10頓飯，可能有1頓碰上的就是地溝油。

　　檢測(cè)：截至目前，科學(xué)家們還沒(méi)有找到一種理想的檢測(cè)和鑒別地溝油的手段，給控制地溝油帶來(lái)困難。

　　危害：長(zhǎng)期攝入，人體將出現(xiàn)體重減輕和發(fā)育障礙，易患腹瀉和腸炎，并有肝、心和腎腫大及脂肪肝等病變。此外，地溝油受污染產(chǎn)生的黃曲霉毒性，不僅容易使人誘發(fā)肝癌，在其他部位也可以發(fā)生癌變，如胃部、腎部、直腸及乳腺、卵巢、小腸等部位產(chǎn)生癌變。

　　2002年，國(guó)家出臺(tái)的“食品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位廢棄食用油脂管理的規(guī)定”明確要求，不得將廢棄油脂加工以后再作為食用油脂使用或者銷(xiāo)售。

　　垃圾的分類(lèi)

　　垃圾可分為可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。一般經(jīng)過(guò)分類(lèi)、分選等預(yù)處理后垃圾熱值已接近發(fā)達(dá)國(guó)家城市垃圾的熱值。

　　1.可回收垃圾主要包括廢紙、塑料、玻璃、金屬和布料五大類(lèi)。通過(guò)綜合處理回收利用，可以減少污染，節(jié)省資源。

　　2.廚余垃圾包括剩菜剩飯、骨頭、菜根菜葉、果皮等食品類(lèi)廢物，經(jīng)生物技術(shù)就地處理堆肥，每噸可生產(chǎn)0．3噸有機(jī)肥料。

　　3.有害垃圾包括廢電池、廢日光燈管、廢水銀溫度計(jì)、過(guò)期藥品等，這些垃圾需要特殊安全處理。

　　4.其他垃圾包括除上述幾類(lèi)垃圾之外的磚瓦陶瓷、渣土、衛(wèi)生間廢紙、紙巾等難以回收的廢棄物，采取衛(wèi)生填埋可有效減少對(duì)地下水、地表水、土壤及空氣的污染。

　　在日常生活中每天都會(huì)產(chǎn)生生活垃圾，如果在垃圾產(chǎn)生的第一時(shí)間，即在每個(gè)家庭就已經(jīng)分類(lèi)好了再放到各個(gè)小區(qū)的垃圾點(diǎn)，垃圾處理廠的工作就少了不少。

　　垃圾分類(lèi)處理的優(yōu)點(diǎn)

　　減少占地。生活垃圾中有些物質(zhì)是不易降解的，使土地受到嚴(yán)重侵蝕。進(jìn)行垃圾分類(lèi)挑出能回收的、不易降解的物質(zhì)，可以減少垃圾數(shù)量達(dá)50%以上。

　　減少環(huán)境污染。廢棄的電池含有金屬汞、鎘等有毒的物質(zhì)，會(huì)對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害；土壤中的廢塑料會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；拋棄的廢塑料被動(dòng)物誤食，導(dǎo)致動(dòng)物死亡的事故時(shí)有發(fā)生。因此，垃圾的回收利用可以減少不必要的危害。

　　變廢為寶。我國(guó)每年使用塑料快餐盒達(dá)40億個(gè)，方便面碗5~7億個(gè)，廢塑料占生活垃圾的4%~7%；1噸廢塑料可回?zé)?00公斤的柴油。回收1500噸廢紙，可免于砍伐用于生產(chǎn)1200噸紙的林木；1噸易拉罐熔化后能結(jié)成1噸很好的鋁塊，可少采20噸鋁礦。生產(chǎn)垃圾中有30%~40%可以回收利用，應(yīng)珍惜這個(gè)小本大利的資源。

　　常見(jiàn)的垃圾處理方法

　　目前，世界上常見(jiàn)的垃圾處理方法大體分為填埋、堆肥、焚燒、協(xié)同處置、資源化處理，其中垃圾填埋處理就是將垃圾在一定場(chǎng)地上集中堆放，并分層覆土填埋的處理方式。嚴(yán)格說(shuō)填埋不是無(wú)害化處理，只是將垃圾從城里運(yùn)輸?shù)教盥駡?chǎng)，其中的一個(gè)缺點(diǎn)是占地面積大。城市垃圾填埋的另一個(gè)缺點(diǎn)還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的地質(zhì)性水土污染，因?yàn)槿祟?lèi)的生活垃圾包括很多有毒有害物質(zhì)和病菌、病毒及各種重金屬元素，極易危害人類(lèi)和生物的正常生存繁衍。由于我國(guó)土地面積大，所以這種方法是最常用的。

　　垃圾堆肥處理是利用垃圾或土壤中存在的細(xì)菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物，使垃圾中的有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)而降解(消化)，形成一種類(lèi)似腐蝕質(zhì)土壤的物質(zhì)，用作肥料并用來(lái)改良土壤。由于經(jīng)濟(jì)效益不佳，從堆肥到農(nóng)田成本高，實(shí)施起來(lái)比較困難。因此，此種方法在我國(guó)難以形成規(guī)模并實(shí)行產(chǎn)業(yè)化。

　　垃圾焚燒處理就是將垃圾進(jìn)行焚燒。垃圾焚燒處理時(shí)產(chǎn)生的二英會(huì)嚴(yán)重影響人的身體健康，因此，焚燒垃圾往往會(huì)遭到市民的強(qiáng)烈反對(duì)，所以興建垃圾焚燒廠自然而然地會(huì)存在很大的阻力，況且在城市中心及邊緣建立垃圾焚燒區(qū)域弊大于利。人類(lèi)垃圾的最佳處理方式已不單單是我們以往所采用的最簡(jiǎn)單的焚燒和填埋辦法。

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　　垃圾焚燒爐方式曾在歐美國(guó)家盛行過(guò)，但二英污染風(fēng)險(xiǎn)和投資運(yùn)行成本過(guò)高這兩大弊端，使得垃圾焚燒在經(jīng)歷了上個(gè)世紀(jì)80年代的高潮之后，目前國(guó)外已經(jīng)成為了一種“夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”。德國(guó)、荷蘭、比利時(shí)、意大利等都早已相繼頒布了“焚燒爐禁建令”或部分禁建令。日本高峰期建設(shè)有6000多座垃圾焚燒設(shè)施，但到目前僅存1280座。即使經(jīng)濟(jì)不是很發(fā)達(dá)的菲律賓，也頒布了垃圾焚燒設(shè)施建設(shè)的禁令。

　　水泥窯協(xié)同處置就是利用水泥燒成系統(tǒng)的熱工環(huán)境、工藝特點(diǎn)和廢氣處理設(shè)備，在生產(chǎn)水泥熟料的同時(shí)處置或焚燒垃圾，具有得天獨(dú)厚的天然優(yōu)勢(shì)。

　　利用水泥窯協(xié)同處置城市垃圾、污泥、危險(xiǎn)廢物的技術(shù)已被國(guó)際公認(rèn)為是最有效、最安全的方法。

　　水泥窯協(xié)同處置與其他方式的廢棄物處置相比具有節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，水泥企業(yè)利用水泥窯協(xié)同處置除了具有明顯的優(yōu)勢(shì)外，還可替代部分燃料和原料，減少天然礦物質(zhì)資源的消耗，有利于水泥行業(yè)低碳發(fā)展。同時(shí)還可以大大節(jié)約土地資源，減少當(dāng)前城市垃圾處理需要不斷征用土地進(jìn)行填埋的浪費(fèi)，也避免了相應(yīng)的社會(huì)矛盾。

　　資源化是最有潛力，也是最有希望的解決方法。但由于目前技術(shù)不成熟，制度不完善，而且市民的意識(shí)還不能完全認(rèn)同，因此資源化的第一步，也是最關(guān)鍵的一步就是垃圾分類(lèi)，做得并不是很理想，因此各個(gè)城市垃圾處理廠就索性把垃圾給一次性填埋掉了。

　　垃圾處理概況

　　全世界垃圾年均增長(zhǎng)速度僅為8.42%，而我國(guó)的垃圾增長(zhǎng)率則達(dá)到了10%以上。據(jù)《京華時(shí)報(bào)》報(bào)道，去年全國(guó)600多個(gè)城市共清理垃圾1.6億噸，縣城的生活垃圾8000多萬(wàn)噸，農(nóng)村的生活垃圾約1.5億噸。全國(guó)生活垃圾產(chǎn)生量約4億噸。另外，每年還有5億噸左右的建筑垃圾。中國(guó)的垃圾總量基本上是世界上數(shù)一數(shù)二的。此外，還有餐廚垃圾1000萬(wàn)噸左右。中國(guó)城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸，給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了巨大壓力。

　　目前我國(guó)垃圾的處理方法還大多處于傳統(tǒng)的堆放填埋方式，不但占用大量的土地資源，而且蟲(chóng)蠅亂飛，污水四溢，臭氣熏天，對(duì)環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。因此進(jìn)行垃圾分類(lèi)收集可以減少垃圾處理量和處理設(shè)備，從而降低處理成本，減少土地資源的消耗，具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)三方面的效益。

　　在城市化進(jìn)程中，垃圾作為城市代謝的產(chǎn)物已經(jīng)是城市發(fā)展的負(fù)擔(dān)，世界上許多城市均有過(guò)垃圾圍城的局面。而如今，垃圾被認(rèn)為是最具開(kāi)發(fā)潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”，是“放錯(cuò)地方的資源”。

　　從國(guó)外多種處理方式的情況看，有以下趨勢(shì)：一是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家由于能源、土地資源日益緊張，焚燒處理比例逐漸增多；二是填埋法作為垃圾的最終處置手段一直占有較大比例；三是農(nóng)業(yè)型的發(fā)展中國(guó)家大多數(shù)以堆肥為主；四是其他一些新技術(shù)，如熱解法、填海、堆山造景等技術(shù)，正在不斷地取得進(jìn)展。

　　焚燒是目前世界各國(guó)廣泛采用的城市垃圾處理技術(shù)，目前國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家主要致力于改進(jìn)原有的各種焚燒裝置及開(kāi)發(fā)新型焚燒爐，使之朝著高效、節(jié)能、低造價(jià)、低污染的方向發(fā)展，自動(dòng)化程度越來(lái)越高。正逐漸上升為焚燒處理的主流。

　　SFL水泥燒成系統(tǒng)焚燒垃圾——國(guó)際合作專(zhuān)利技術(shù)

　　傳統(tǒng)的垃圾焚燒方法，在城市生活垃圾焚燒處理過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的重度污染和淺表性、漫長(zhǎng)性侵害，包括垃圾燃燒后的空氣污染。其主要流程是垃圾經(jīng)過(guò)分類(lèi)、分選后，用焚燒爐焚燒含有大量熱值的垃圾，可以用于發(fā)電。

　　發(fā)達(dá)國(guó)家也有采用水泥燒成系統(tǒng)分解爐焚燒垃圾的，比如圓盤(pán)爐。國(guó)外和國(guó)內(nèi)還有采用三次風(fēng)管熱風(fēng)焚燒垃圾的，目前來(lái)看都不成熟。比如，德國(guó)回轉(zhuǎn)的焚燒爐串聯(lián)在三次風(fēng)管上，問(wèn)題是漏風(fēng)、排渣困難，回轉(zhuǎn)部分載荷龐大，土建、設(shè)備投資都很大；國(guó)內(nèi)某廠回轉(zhuǎn)的焚燒爐并聯(lián)在三次風(fēng)管上，除了漏風(fēng)、排渣困難之外，主要是垃圾投入后對(duì)系統(tǒng)壓力影響很大，并聯(lián)的管道無(wú)法實(shí)現(xiàn)壓力平衡，不能正常工作。

　　針對(duì)上述問(wèn)題，北京四方聯(lián)新技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司與加拿大萊昂公司合作發(fā)明了SFL水泥燒成系統(tǒng)焚燒垃圾系列專(zhuān)利技術(shù)，此技術(shù)具有以下幾方面的特點(diǎn)：

　　特點(diǎn)1：焚燒床串聯(lián)在三次風(fēng)管上的新方法。焚燒床在三次風(fēng)管中間固定不動(dòng)，垃圾投到焚燒床上，理論上可以保證有足夠的焚燒時(shí)間，并且由于系統(tǒng)阻力不變，不會(huì)影響系統(tǒng)工作。焚燒殘?jiān)?jīng)排渣口排出，可以通過(guò)輸送直接摻入到原料制備系統(tǒng)，也可以輸送到熟料里，由于其量很小不會(huì)對(duì)熟料質(zhì)量產(chǎn)生過(guò)大影響。這種方法更適合于垃圾分類(lèi)及處理較差的中小城市。

　　特點(diǎn)2：將垃圾從窯頭罩的上面或側(cè)面投入，窯頭罩相當(dāng)于焚燒爐。垃圾投入后空中被加熱燃燒，沒(méi)有來(lái)得及燃燒的垃圾落入篦冷機(jī)篦床的高溫物料上繼續(xù)燃燒。同樣，焚燒殘?jiān)苯訐饺氲绞炝侠?，由于其量很小不?huì)對(duì)熟料質(zhì)量產(chǎn)生過(guò)大影響。

　　特點(diǎn)3：將垃圾從篦冷機(jī)入料端立面或側(cè)面或殼體頂面投入，垃圾落入篦冷機(jī)篦床的高溫物料上或物料里燃燒。同樣，焚燒殘?jiān)苯訐饺氲绞炝侠?，由于其量很小不?huì)對(duì)熟料質(zhì)量產(chǎn)生過(guò)大影響。首先，由于垃圾在焚燒前處于吸熱狀態(tài)，所以對(duì)熟料有機(jī)冷的作用，有利于提高熟料質(zhì)量，同時(shí)，燃燒后發(fā)出的發(fā)過(guò)來(lái)又將二次風(fēng)溫提高，有利于水泥煅燒。其次，垃圾中的重金屬遇到1370℃的熾熱熟料，在熔融狀態(tài)大部分固化到熟料上，進(jìn)一步減少了重金屬的污染?，F(xiàn)階段，這種方法更適合于垃圾分類(lèi)及處理較好的大中城市。

　　特點(diǎn)4：將垃圾的滲瀝液或工業(yè)廢液或地溝油直接隨噴煤管?chē)娙牖剞D(zhuǎn)窯或篦冷機(jī)高溫熟料表面進(jìn)行焚燒，焚燒前的吸熱過(guò)程防止了煙氣的溫度過(guò)高，從而減少了NOx生成，有利于環(huán)境保護(hù)。尤其是采用噴煤管或篦冷機(jī)焚燒地溝油，不僅可以回收大量的熱，減少地溝油再加工后流入社會(huì)，對(duì)食品安全和人民的健康有非常大的保護(hù)作用。

　　特點(diǎn)5：將垃圾通過(guò)烘干投入分解爐進(jìn)行燃燒，目前，這種方法在國(guó)外已經(jīng)有應(yīng)用，比如圓盤(pán)爐。

　　特點(diǎn)6：上述焚燒垃圾，尤其是焚燒塑料等會(huì)使煙氣中的氯離子升高，造成系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，用已經(jīng)成熟的旁路放風(fēng)的辦法解決。

　　特點(diǎn)7：理論上當(dāng)煙氣溫度超過(guò)800℃，垃圾中的二英就會(huì)分解，所以上述方法中煙氣溫度都能滿足要求。但是，在400℃~250℃時(shí)，如果時(shí)間超過(guò)N秒，二英再合成。四方聯(lián)窯尾防止二英再合成技術(shù)，由于從水泥窯尾預(yù)熱器投入的生料的吸熱過(guò)程恰恰使煙氣溫度在瞬間降低到250℃以下，最大限度地阻止了二英再合成，徹底克服了傳統(tǒng)焚燒的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的最佳匹配，同時(shí)大大地降低了燒成系統(tǒng)的熱耗。

　　特點(diǎn)8：由于垃圾里的熱值通過(guò)焚燒會(huì)全部釋放出來(lái)，另外，窯尾控制二英裝置的使用同樣回收大量熱，所以，SFL水泥燒成系統(tǒng)垃圾焚燒技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)約大量的熱，降低了燒成系統(tǒng)的熱耗。

　　上述技術(shù)可以組合使用，也可以單獨(dú)使用。