干法水泥窑联合生活垃圾焚烧技术现状分析

目前，我国历年垃圾堆存量已达60亿吨，城市生活垃圾产生量以平均每年5-8%的速度增长，预计到2010年，城市生活垃圾产生量将达到2.64亿吨，2030年为4.09亿吨，2050年为5.28亿吨。很多城市采取简单的焚烧、填埋、堆肥的方法来处理垃圾，但是许多大中型城市的垃圾填埋场均已填满或即将填满，难以为继，垃圾围城的形势十分严峻。于此同时，焚烧、填埋、堆肥的方法带来的二次污染以及资源浪费等问题也非常严重。

　　事实上，国际上利用水泥窑处理垃圾并不是新鲜事物。据中国水泥网高级顾问高长明向记者介绍，“世界上利用水泥窑协同处置生活垃圾已有20多年历史，大约累计有300多条新型干法水泥生产线处理了3亿多吨垃圾。”他认为，水泥窑由于其本身的工艺特点，适当加以改进后，在无害化、资源化和减量化等方面，比现有中国常规采用垃圾焚烧炉处理的办法更具优势，“既经济又安全，可以大范围推广”。

　　然而，面对如此严峻的形势，国际上如此先进的生产工艺的“中国化之路”为何一直进展缓慢呢？直至今日，国内利用水泥窑处理废弃物的新型干法水泥生产企业依然是屈指可数，且主要以工业废弃物、危险物品、污泥等成分较为单一的垃圾，真正针对城市生活垃圾方面的处理此前并没有成功案例。主要原因是因为中国城市生活垃圾特性造成的。

　　在许多发达国家，垃圾分类收集已经达到比较高的水平。欧盟很多国家运用经济政策鼓励分类和回收利用，由政府负责整个生活垃圾的管理，而日本更是将垃圾分类做到了极致，以至于这些国家最后投入水泥窑中的垃圾已经极少量的部分热值高、彻底无法回收的垃圾，甚至可以代替燃料。依赖国际先进的水泥窑燃料替代技术，对于这些“成分较好的垃圾”，处理起来的技术难度不大。

　　而目前中国的城市生活垃圾简单地说即是“各种各样的垃圾混杂一体，成分复杂，水分多，热值低”。以华北电力大学能源与动力工程学院2009年的一篇题为“北京市朝阳区城市生活垃圾组分分布特性研究”的报告显示，送往北京朝阳区某无害化垃圾处理中心焚烧的生活垃圾中，各类组分的平均值如下：厨余43.93%、纸类17.03%、塑料12.12%、灰土11.73%、植物7.22%、玻璃4.4%、织物1.7%、金属1.58%、砖瓦0.28%。其中不可燃物质占17.99%（灰土、玻璃、金属和砖瓦），热值低的物质占60.96%（厨余和纸类），热值较高的组分仅占 21.04%（塑料、织物和植物）。垃圾的平均含水量达43.1%，水分主要来自厨余。（注）这些垃圾如果入水泥窑进行处理，水分含量太大，就失去了作为燃料的意义，也会对水泥窑本身运行及产品质量产生比较大的影响。国际先进技术在中国的本地化进程显然受到了现实条件的阻碍。

　　铜陵海螺垃圾处理项目是利用水泥工业新型干法水泥工艺及垃圾气化技术有机相结合的工艺，是海螺集团和日本川崎公司通过对中国城市垃圾的详细分析，凭借水泥装备和生产技术上的研究和经验积累，开发出的具有自主知识产权的技术。“它的精妙之处就在于‘不分类’，适合中国国情！”安徽海螺集团副董事长李顺安说。

　　据介绍，铜陵海螺垃圾处理项目的处理过程中，因为焚烧所产生的二噁英、氯离子等有害气体被水泥窑内高达900-1100℃温度、碱性环境所分解、吸收，不会造成二次污染；同时，垃圾储存坑和处理厂房采用全密封结构，垃圾储坑内产生的臭气用风机抽出送入气化炉内燃烧，使垃圾储坑处于负压状态，也避免了在前期垃圾储存破碎处理过程中臭气的扩散；对于垃圾中的重金属，将随着气体和灰渣进入水泥窑，固话在熟料当中。此外，对于垃圾坑中渗出的污水，经过滤、密封泵送至气化炉内进行高温蒸发氧化处理，完全分解有机成分，实现无害化处理——就这样，不但连垃圾的渣滓都没有留下，甚至连气体和污水都处理得一干二净，彻底实现了“减量化、资源化、无害化”。项目经国家有资质的机构实地取样、德国Eurofins GFA GmbH 专业实验室检测，二噁英排放指标仅为每立方米0.0376纳克，优于欧洲和我国规定的每立方米1纳克限排标准。

　　不过，在攻克技术难题之后，目前政府对利用水泥窑处理城市生活垃圾的政策扶持上也有待大幅推进。在上半年举办的“2010国际水泥周”之水泥窑废弃物处置论坛（城市污泥处置）上，王燕谋曾向记者表示，我国装备研发设计水平并不落后于先进国家，但在政策方面，国家鼓励水泥企业利用废弃物的政策并不配套，推广水泥窑处置废弃物是一项系统工程，需要很多相关政府部门的配合。水泥窑处置废弃物的社会效益是有目共睹的，但是水泥生产线配套废弃物处置设备，企业需要投入大量的资金、人力、物力，这就涉及到补贴的问题，可是如何补贴？谁来补贴？并无规定。

　　然而不可否认的是，利用水泥窑处理城市废弃物已经是大势所趋。高长明估计十二五期间，中国水泥行业将会有100-200条生产线处理垃圾废弃物。高长明曾在1996年便提出水泥工业的“四零一负”战略发展目标，其中一项便是“节约资源，扩大利废功能，消纳各种废物，减轻环境负荷，为全社会废渣、废料的负增长作出应有的贡献”，多年来他在垃圾处理方面也做了非常深入广泛的研究，对与中国水泥工业在该领域的发展，高长明认为将会是中国水泥行业下一个五年计划的重要发展方向之一，“尽管这是个过程，但是应该也快了，如果有政府支持，发展会更大，”他说。