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水泥窑协同处置城市废弃物:迈向资源循环利用新时代

2013/10/11 来源:中国建材报

拥有百年历史的华新水泥,被誉为中国水泥工业的摇篮。通过水泥协同处置技术的研发和实践,实施“三步环保”战略,形成国内首创、具有国际先进水平和自主知识产权的城市生活垃圾、市政污泥等各类废弃物生态处置技术与环保产业链,推动我国传统水泥产业迈向了资源能源循环利用的新时代。......

  拥有百年历史的华新水泥,被誉为中国水泥工业的摇篮。进入新世纪,百年华新,与同样拥有百年历史的瑞士豪瑞集团合作,紧紧抓住我国水泥工业结构调整机遇,遵循“低能耗、高环保、高技术、高效益、可持续发展”思路,通过水泥协同处置技术的研发和实践,实施“三步环保”战略,形成国内首创、具有国际先进水平和自主知识产权的城市生活垃圾、市政污泥等各类废弃物生态处置技术与环保产业链,推动我国传统水泥产业迈向了资源能源循环利用的新时代。

  初秋的湖北武汉,天高云淡,金风送爽。在华新水泥股份有限公司陈家冲生活垃圾生态处理项目投产之际,百年华新又收获了一个环保创新硕果。记者借此走进华新,了解华新环保产业概况。

  垃圾围城污染困局难解

  我国有13亿人口,按照世界银行统计,我国的生活垃圾一年就达5亿多吨,包含农村垃圾在内,而城市越发达,垃圾产生量就越大。目前,我国每年产生城市垃圾排放约1.5亿吨,并以每年超过9%的速度迅猛增长,“垃圾围城”愈演愈烈,二英、渗滤液等有毒副产物的“二次污染”问题引起了政府及公众更多的关注。专家预计,我国到2030年垃圾将达到8亿多吨。这些垃圾是如何处理的呢?概括一句话:生活垃圾处理靠风刮,污泥处置靠蒸发。

  目前,我国处理生活垃圾的方式主要是两种:一种是卫生填埋,比例超过40%;另一种是焚烧垃圾发电,大概占了20%~30%。但是,卫生填埋会占用大量土地,垃圾产生的恶臭气味和液体还严重污染着周边空气,且容易造成地下水体污染;垃圾焚烧发电虽然占地面积小,可焚烧过程中产生的有损人们身体健康的二英和飞灰,却始终无法消除。

  豪瑞集团1912年成立于瑞士,是世界领先的水泥、集料(碎石、沙子和砂石)、预拌混凝土和沥青以及相关服务供应商,也是建材行业公认的最具可持续发展能力的公司。豪瑞集团利用水泥窑协同处理市政垃圾技术在全球的推广和应用已近30年,这也是豪瑞集团与华新水泥的合作重点之一。面对“垃圾围城”,华新水泥利用水泥窑焚烧废弃物的天然优势,借鉴瑞士豪瑞集团在全球废物处理技术领域的先进理念和成功经验,结合中国城市生活垃圾、市政污泥和工业危险废弃物的特点,研发出了国际先进、国内首例的华新水泥窑协同处置技术。2007年,华新水泥成立环保事业部,将水泥窑协同处置技术应用于环保产业;2011年,华新环境工程有限公司正式成立,专业致力于环保产业的发展,实现了华新水泥从传统行业向绿色环保行业的“华丽转身”。

  协同处置突破技术瓶颈

  华新水泥股份有限公司总裁李叶青介绍,水泥窑内烟气和物料温度分别可高达2000℃和1450℃,远远高于普通垃圾焚烧炉的煅烧温度,有利于垃圾焚烧过程中有毒有害物质的完全分解;窑内高温气体与物料流动方向相反,湍流强烈,有利于气固相的混合、传热、传质、分解、化合、扩散;水泥窑的碱性环境能够中和垃圾焚烧处置过程中产生的酸性物质(如HCl、SO2等);垃圾在水泥窑煅烧过程中,废物中含有的绝大部分重金属能与熟料发生化学反应,结合到熟料晶格中,避免了重金属的再度扩散。水泥工业特有的烧成系统和废气处理系统,还能够使燃烧之后的废气迅速冷却,且收尘设备有着较高的吸附、沉降和收尘作用,而收集的粉尘经过输送系统返回到原料制备系统,还可以作为原料使用。

  华新水泥股份有限公司助理副总裁、华新环境工程有限公司总经理王焕忠在具体介绍华新水泥窑协同处置废弃物技术时指出,华新水泥利用新型干法水泥窑特有的生产工艺,为分选后的生活垃圾提供了优良的处置终端。他告诉记者,利用水泥窑协同处置生活垃圾,可以成功解决生活垃圾处理过程中的五大难题,使垃圾最终实现资源化利用。

  一是臭气。华新水泥窑协同处置废弃物技术工艺在全封闭负压环境内进行,垃圾生态处理过程中产生的臭气经收集后输送至洗涤塔,完成吸收、除尘、加湿生态处理,然后进入生物过滤床。臭气通过过滤层时,污染物从气相转移到生物膜表面,在微生物的氧化分解下被去除,然后通过玻璃钢排气筒达标高空排放。

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  二是滤出液。整个生态处理生物干化过程中产生的滤出液送入生态工厂内自建污水处理设施处理后达标排放。

  三是废渣。分选出的惰性材料参与水泥原料配料,由生料磨进入窑系统;在水泥窑协同处置技术工艺中,固体废物全部循环利用,无固废外排。

  四是二英/呋喃。垃圾经干化、分选等生态处理后,可燃部分进入水泥窑实施高温焚烧处理。在水泥窑的高温、强对流、涡流、强碱性、还原气氛中燃烧,有毒有害物质得到完全分解,在燃烧后区域由水泥窑特有的淬冷和投料方式有效抑制分解后的有机碎片再次生成二英/呋喃,加上水泥窑系统末端袋收尘作用,使本系统二英排放达到欧盟排放标准。

  五是资源综合利用。通过生活垃圾的生态处理,从生活垃圾中分拣出的二次衍生燃料(RDF)具有一定热值,可以作为水泥企业或高耗能行业生产过程中所需要的燃料,真正实现垃圾处理的资源化利用。

  王焕忠说,华新水泥窑协同处置废弃物技术,是从其他行业的废弃物中回收能量和物质,将其作为燃料和原料运用于水泥生产过程,同时对废弃物进行“无二次污染”的处置过程。该技术已在欧美等发达国家得到了广泛应用,达到较高水平,并取得了良好的社会效益、环境效益和经济效益。这项技术已经获得国家发改委、住建部及环保部等相关部委的高度肯定。

  豪瑞集团亚太区总裁陶可瑞介绍:“水泥窑协同处置不是一个简单的燃烧处置过程,它需要经验的积累和先进的技术。通过与华新战略合作伙伴的合作,我们现在也与华新相互学习,包括了解中国市场情况,来帮助中国这样的新兴经济体在协同处置方面取得更大的进步。”

  华新模式做大环保产业

  华新环保公司拥有20多人的研发团队,专门开展环保生产工艺和装备制造的开发研究,每年环保收益10%左右的资金都投入到环保研发上。

  在此基础上,凭借水泥窑协同处置废弃物技术,结合我国城市垃圾处理实际,华新创出了独具特色的“华新生活垃圾处置模式”。即是在当地(或水泥工厂内)建设全封闭的生活垃圾生态处理工厂,使生活垃圾得到生化、物理和机械的综合处理,分选出的二次衍生燃料和适应于水泥生产的原料,经密闭车辆运至华新或其他水泥工厂做最终处置。

  华新武汉陈家冲生态处理项目是华新模式的又一成功实践。该项目建设在武汉新洲阳逻区陈家冲生活垃圾填埋场旁,项目总投资15000万元,总占地面积约50亩,设计规模为日处理生活垃圾1000吨。武汉城区垃圾经过转运送至陈家冲生态处理工厂,经预处理后得到的衍生燃料(RDF)送至华新阳新公司进行无害化处置。这个过程既为水泥生产提供了燃料,又降低了煤的消耗,燃烧后的灰渣还可作为水泥的原料。陈家冲生态处理项目设有废气净化、污水处理等设施,确保整个处置过程不产生二次污染。

  该项目减轻了武汉市环境载荷,是促进武汉市“两型社会”建设的市政基础设施项目。项目按照发展区域循环经济的要求,结合现代水泥工艺和废物处置技术,对生活垃圾进行彻底“无害化、资源化”处置。项目得到了各级部门的广泛关注,是国家发改委循环经济支持重点工程,并获得2013年中央预算资金扶持。这对我国实现城乡垃圾无害化处理,具有着重要意义。

  现在,华新环保公司主要负责开展水泥窑协同处置和生态工厂建设,环保业务涵盖城市生活垃圾、市政污泥、水面漂浮物、危险废物、污染土、一般工业废弃物等。华新环境工程有限公司已在北京、上海、广东、湖南、河南、重庆及湖北等地成功开展了水泥窑协同处置环保业务,旗下已经拥有13家分子公司。污染土、漂浮物、生活垃圾处置等技术通过了湖北省科技厅的科技成果鉴定,并获得了15类危险废物处置经营许可证和60余项国家专利。

  2017年计划将此技术推广到全国,届时废弃物处置能力将达到2000万吨/年。华新还将实施三步走环保战略,第一步就是在华新所属水泥窑线的工厂旁边,建设生活垃圾等废弃物处理设施,将预处理好的衍生燃料送到水泥窑直接处理。第二步是与其他水泥企业形成战略合作伙伴关系,利用他们的水泥窑线,利用华新的生活垃圾处理技术,形成强强联合,共同消纳城市废弃物。第三步就是建设生活垃圾处理工厂,将产生出来的衍生燃料提供给垃圾焚烧发电厂,实现共建共享。

  相信,百年华新将以其朝阳环保产业,迎来更辉煌的新百年。

(责任编辑:许玉婷)

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