一、前言
在城市生活垃圾無(wú)害化處理的衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒3種方式中，2005年衛(wèi)生填埋占85.78%，焚燒為9.90%。近幾年雖大力發(fā)展垃圾焚燒處理方式，所占比例仍無(wú)明顯增加，可以說(shuō)，目前我國(guó)垃圾處理仍以填埋為主。環(huán)境效益較好的垃圾焚燒方式推行緩慢的原因在于：我國(guó)處理生活垃圾的焚燒技術(shù)為引進(jìn)或在此基礎(chǔ)上消化吸收的焚燒發(fā)電技術(shù)，由于我國(guó)垃圾水分高、灰分高、熱值低，使得垃圾焚燒發(fā)電存在投資和運(yùn)行費(fèi)用太高，垃圾熱能利用率太低，運(yùn)行過程中一般要補(bǔ)充礦物質(zhì)燃料，灰渣要另行處理，廢氣中二噁英等有害氣體脫除系統(tǒng)復(fù)雜等一系列問題。發(fā)達(dá)國(guó)家也在審視垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的環(huán)境友好性，以現(xiàn)有工業(yè)協(xié)同處理廢物技術(shù)逐漸成為處理生活垃圾的新視點(diǎn)?，F(xiàn)有工業(yè)處理固體廢棄物不僅能消除廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，而且能為現(xiàn)有工業(yè)提供原料和燃料。水泥工業(yè)對(duì)固體廢棄物的處理所具有的環(huán)境友好性和投資及運(yùn)行費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性已為世界各國(guó)公認(rèn)。水泥工業(yè)處理和利用生活垃圾方面國(guó)內(nèi)外已開發(fā)出多種技術(shù)，取得明顯的效果。如日本的水泥廠把垃圾焚燒廠焚燒生活垃圾時(shí)產(chǎn)生的灰渣、飛灰等廢物作為生產(chǎn)水泥的替代原料；歐美一些國(guó)家首先把生活垃圾制成衍生燃料（RDF）成品，水泥廠使用RDF作為替代燃料，由窯頭燃燒器噴入水泥窯內(nèi)燃燒；還有些國(guó)家把生活垃圾先分成可燃物及不可燃物，不可燃物作為水泥生產(chǎn)的替代原料，可燃物作為水泥生產(chǎn)的替代燃料。以上水泥廠處理生活垃圾技術(shù)，均對(duì)垃圾進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，處理成本仍居高不下，而且預(yù)處理過程存在相當(dāng)?shù)亩挝廴?。?jiǎn)化垃圾處理過程，直接焚燒原生垃圾，降低投資和處理成本，減少二次污染便是我們開發(fā)水泥窯和焚燒爐聯(lián)合處理城市生活垃圾的初衷。
二、水泥窯和垃圾焚燒爐聯(lián)合處理垃圾技術(shù)
該技術(shù)為在水泥回轉(zhuǎn)窯旁設(shè)置垃圾焚燒爐來(lái)聯(lián)合處理原生城市生活垃圾，采用該辦法處理城市生活垃圾，既不同于日本的垃圾焚燒發(fā)電后由水泥廠處理灰渣的技術(shù)，也不同于西歐對(duì)垃圾分選后直接由水泥窯處理的技術(shù)，而是根據(jù)我國(guó)人民生活水平的現(xiàn)狀，適合我國(guó)垃圾特性，吸收他們的長(zhǎng)處，并克服其不足，我們自主創(chuàng)新的一項(xiàng)新技術(shù)。采用該技術(shù)，可以將垃圾熱能和灰渣全部利用，污染物排放低，不需要二次處理，投資省，費(fèi)用低。該技術(shù)已取得二項(xiàng)國(guó)家新型專利授權(quán)（專利號(hào)：200620113310.5，200620113309.2），發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?00610076668.X）也通過了審察。以該技術(shù)為依托的工業(yè)試驗(yàn)系統(tǒng)于07年11月15日在川煤廣旺集團(tuán)天臺(tái)水泥廠成功點(diǎn)火。試驗(yàn)表明：新鮮城市生活混合垃圾，以冷卻水泥熟料的熱風(fēng)作燃燒空氣，一個(gè)紗團(tuán)即可點(diǎn)燃，不用外加燃料可以持續(xù)燃燒，對(duì)水泥生產(chǎn)系統(tǒng)尚未表現(xiàn)出明顯影響。
該技術(shù)不需要建設(shè)專門的垃圾焚燒廠或垃圾預(yù)處理車間，而把垃圾焚燒爐建在新型干法水泥窯旁邊，由垃圾焚燒爐和水泥窯聯(lián)合處理生活垃圾，工藝流程見圖1，圖中細(xì)線部分為原有水泥生產(chǎn)線，粗線部分為焚燒垃圾增加的垃圾儲(chǔ)存、輸送、焚燒部分，二部分通過風(fēng)管在首尾處分別連接。
圖1 聯(lián)合處理工藝流程圖
處理過程敘述如下。
垃圾由市政環(huán)衛(wèi)部門的垃圾運(yùn)輸車直接運(yùn)到水泥廠，經(jīng)地磅計(jì)量后倒入垃圾儲(chǔ)池儲(chǔ)存。抓斗從垃圾池把垃圾抓入板式輸送機(jī)，人工挑選出大件垃圾、大塊建筑垃圾和可回收物，其余被帶式輸送機(jī)送入喂料小倉(cāng)，輸送過程中由除鐵器除去磁性金屬。喂料機(jī)把小倉(cāng)內(nèi)的垃圾均勻地喂入焚燒爐，利用熟料冷卻機(jī)的熱風(fēng)作為燃燒空氣，熱風(fēng)從水泥窯窯頭罩抽取，進(jìn)入回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒爐，垃圾在熱風(fēng)的作用下焚燒，垃圾焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓?100℃左右）進(jìn)入窯尾分解爐和預(yù)熱器，與水泥生料換熱，為水泥生料分解提供熱量，然后被窯尾廢氣處理系統(tǒng)凈化后排放。垃圾焚燒灰渣直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯作為水泥原料，結(jié)合于熟料之中。垃圾焚燒灰渣也可以從焚燒爐排出，作為混合材，用于磨制水泥。處理過程全部封閉，垃圾在垃圾池儲(chǔ)存期間，有機(jī)物腐敗產(chǎn)生的臭氣等有機(jī)氣體由排風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)除塵器除塵后送入冷卻機(jī)頭部的鼓風(fēng)機(jī)，再被鼓入冷卻機(jī)，與1400℃左右的熟料接觸，在高溫下被分解而凈化。
該技術(shù)以冷卻水泥熟料熱風(fēng)作為垃圾燃燒空氣，采用回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒爐，解決了我國(guó)垃圾成分復(fù)雜、水分高、熱值低的缺陷，不需外加燃料，能處理大量的城市生活垃圾，使得垃圾的熱量和物質(zhì)全部被利用，同時(shí)很好地解決了垃圾儲(chǔ)存時(shí)散發(fā)的臭氣等有機(jī)氣態(tài)物的污染，做到垃圾的資源化、無(wú)害化、無(wú)殘留物處理。
