新型干法水泥窑协同处置城市生活垃圾的技术分析.pdf

《新型干法水泥窑协同处置城市生活垃圾的技术分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、2012年第7期化学工程与装各2012年7月ChemicalEngineering＆Equipment195新型干法水泥窑协同处置城市生活垃圾的技术分析杨倩，吕宙峰(南京恒海水泥工程设计有限公司，江苏南京210036)随着中国城市化、城镇化建设进程的加快，如何处理海从表1可知，城市生活垃圾焚烧是二恶英产生的重要来量城市生活垃圾成为众多城市面临的共同难题。据统计，中源，占二恶英总产量的36％~86％，因此控制和防止垃圾国历年垃圾存置已达80亿吨，占用耕地5亿平方米。每年焚烧过程中产生二恶英对控制二恶英的总产

2、量作用巨大。焚还要新产生2亿吨城市生活垃圾，并且还以每年58％的速烧垃圾时二恶英的生成机理为：①固体废弃物或烧结原料率增长。全国660个城市有200个陷入垃圾包围之中，导致本身所含有的二恶英类物质；⑦从头合成；③前驱物合成．城乡结合区域环境恶化。危及可持续发展。利用水泥窑协同然而综合此三项形成机理所必需的共同条件为：①温度处置城市生活垃圾技术，既可将垃圾作为原、燃料加以利用，300"-'800℃；②具有来完全燃烧的有机物残余：③有可自由减少对资源的消耗，也可充分利用水泥回转窑内碱性微细浓参与反应的C1以及

3、金属催化剂(特别是CuO)存在。也就同相的高温燃烧环境，将有害物质彻底处理掉，真正实现垃是说，只要能破坏二恶英的形成条件的任一项，二恶英也就圾处理的无害化、资源化、零排放”的多元化目标，使水无法产生。泥工业走上可持续发展的道路。本文分析了水泥窑挤同处置为保证垃圾焚烧过程中产生的二恶英达到环境允许的生活垃圾的优势及技术难点。捧放标准，《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(cJJ90-2009)用水泥窑协同处理生活垃圾优势明显，主要有以下几中规定，垃圾焚烧系统中二燃室内的烟气在不低于850"C的点。条件下滞留时间

4、不低予2s。1水泥窑可完全消灭二恶荚新型干法水泥生产技术中，对二恶英的消除主要体现在近几年的研究发现，城市垃圾的不完全燃烧是二恶英的以下2方蕊：主要来源，二恶英的产生途径见表L(1)水泥回转窑中煅烧最高温度达到1600℃以上，且气体在窑内停留6r．1O秒，远高于规范中对垃圾焚烧工艺艇表1二恶英的来源要求，水泥窑中气体湍流度(雷诺氏指数)达到100000级别，燃烧充分，因此水泥回转窑是天然的分解二恶英的环境可以将二恶英在高温下完全分解。(2)水泥生产过程中的碱性原料可以吸收产生二恶英的物质C1，从源头杜绝二

5、恶英在低温环境中再合成．垃圾焚烧产生的烟气与水泥生料以悬浮状态充分混合，温度保持为900℃左右，在此条件下，生料中的CaC03分解生成高活性多孔状的C．aO，CaO会与垃圾焚烧烟气中的Hcl反应生成CaCl，并能吸附重金属氯化物、重金属氧化物以及未燃尽的二恶英前体有机物，从而阻止残余的二恶英前体物在降温过程中相互结合生成二恶英。具体反应如下：CaCO,一CaO+C02(化学变化)(资料来源：京都大学平岗教授，日本)CaO+HCI—CaCl~+ll2O(化学变化)196杨倩：新型干法水泥窑协同处置城市生活垃

6、圾的技术分析多孔状CaO吸附MCI、M0、有机物细尘(物理变化)在水泥窑固化重金属的能力和迁移性研究方面，多个研但是过多的Cl的存在，会在水泥窑尾上升烟道富集，究和实验显示：水泥产品中重金属离子的迁移是一个长期而导致窑口结皮，并会对水泥正常生产和水泥性能产生一定的缓慢的过程，在一定的添加量下，重金属离子不会对环境产影响，所以在水泥窑协同处置生活垃圾对垃圾原料组成和垃生危害。华南理工大学黄健等研究表明，飞灰掺量4．62％圾处理量都有一定的要求，不能影响到水泥窑的运行。煅烧的水泥熟料的重金属极限溶出浸出液能够

7、达到HI类地2水泥窑天然的碱性环境，可以吸收酸性气体、固化重金表水标准。水泥机体对重金属的固化效果良好，在浸渍溶出属过程中重金属的溶出行为主要是在早期进行。水泥主要原料一石灰石一的主要成分是碳酸钙，高温下3垃圾灰渣组分与水泥原料类似，灰渣可做水泥原料，降分解出二氧化碳和碱性的氧化钙，因此水泥窑体中属于天然低水泥成本的碱性环境，可有效吸收垃圾燃烧过程中产生的氯化氢、硫我国垃圾成分主要是轻质可燃物、厨余物和灰渣，其中氧化物等酸性有害气体：亦可有效固化重金属。灰渣属于很好的水泥原料，轻质可燃物可作为煤的替代燃水

8、泥窑的高温及碱性工况使得垃圾处理过程中不易产料，厨余物在高温脱水之后亦可成为水泥原料。表2为国内生有害气体，重金属通过物理封固、替代、吸附等作用，被某水泥厂原料成分与广州李坑垃圾焚烧发电厂灰渣的成分固化在水泥熟料的晶体结构中，垃圾焚烧后的灰渣成为水泥对比，可以看到，垃圾灰渣与几种原料的成分都很类似，其熟料的一部分。中与粘土的成分最为类似，垃圾完全可以作为水泥原料的一根据辛美静等‘城市生活垃圾中重金属对水泥性能的影部分添加进回转