城市生活垃圾生產(chǎn)水泥技術(shù)相關(guān)環(huán)保問題探討（下）

　　2. 3 　經(jīng)濟效益  

　　以城市生活垃圾為輔料生產(chǎn)水泥不僅節(jié)約能源、資源，而且經(jīng)濟效益明顯。近十年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展，垃圾成分發(fā)生了很大變化，紙和塑料等可燃物增加，垃圾熱值明顯提高。這樣，在水泥廠一次性無害化處理城市垃圾工藝中，垃圾可以部分替代煤;焚燒后的垃圾渣化學組成與黏土接近，又可以替代黏土最終成為水泥熟料，這樣既節(jié)省能源、保護耕地，又大大降低了水泥廠生產(chǎn)成本。如某市每天新產(chǎn)生城市垃圾超過2 500 t ，并以10 %的速度逐年遞增。近年來，用于處理城市垃圾的固定資產(chǎn)投資超過5. 6 億元，現(xiàn)每年用于處理城市垃圾的維持運行費用超過1000 萬元。如該市垃圾全部由水泥廠作一次性無害化處理，只需投資1. 6 億元左右，大大低于建設(shè)垃圾堆場、焚燒處理廠和垃圾電廠所需要的費用，運營后每年可節(jié)約城市垃圾處理費548 萬元、燃料費80 萬元、黏土采掘運輸費200 萬元，每年的綜合經(jīng)濟效益超過820 萬元。  

　　3 　需關(guān)注的環(huán)境污染問題及其控制措施由于生活垃圾的特性，用水泥回轉(zhuǎn)窯處理會產(chǎn)生一定的環(huán)境問題。  

　　3. 1 　粉塵與廢氣  

　　(1) 粉塵垃圾風選過程中會有細小的粉塵隨氣體飛出風選機，從風選機出來的氣體需經(jīng)沉降室和袋式除塵器除塵后排空。  

　　(2) 酸性氣體( HCl 、CO、NOx 、SOx 、HF)城市垃圾用焚燒爐焚燒，會產(chǎn)生一定量的HF 和HCl ，而利用水泥生產(chǎn)系統(tǒng)焚燒則不盡相同，生產(chǎn)水泥的中間產(chǎn)物是CaO ，生產(chǎn)時回轉(zhuǎn)窯內(nèi)呈固相堿性環(huán)境氛圍，且以懸浮態(tài)均勻分布在系統(tǒng)中。加上中間產(chǎn)物堿性產(chǎn)物顆粒分布細、濃度高、極具吸附性，可以有效地吸收酸性物質(zhì)，抑制酸性物質(zhì)的排放，使得SO2 和Cl - 等化學成分化合成鹽類固定到熟料中，解決了傳統(tǒng)垃圾焚燒產(chǎn)生二氧化硫和氯化氫等酸性氣體的污染問題。對于SOx 氣體來說，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)本身就是一種脫硫裝置，其燃燒產(chǎn)生的SOx 將和生料中的堿性金屬氧化物反應(yīng)，包裹在鋁酸鹽和鐵鋁酸鹽熔劑性礦物中，最終隨氣體排放到大氣中的SOx 非常低，據(jù)有關(guān)資料介紹，有的低至難以檢測到SOx 。  

　　(3) 二噁英垃圾預先分類可能產(chǎn)生二噁英的有機物直接送至水泥窯窯尾上升煙道中，此處溫度約為1 100 ℃，有機垃圾進入回轉(zhuǎn)窯后，煙氣溫度會愈來愈高，最高可達1 500～1 600 ℃，而這個過程可長達15～30 min 。即使在這個過程中產(chǎn)生微量的二噁英，也會隨高溫氣流進入后續(xù)分解爐，而分解爐的出口溫度一般為860～880 ℃，高溫氣流從上升煙道至分解爐出口將有6～8 s 的時間，在這個過程中高溫氣流將和高溫、粉狀、高堿性的物料充分接觸，微量的二噁英會被物料反復地吸附直至分解。高堿性的環(huán)境可有效地抑制酸性物質(zhì)的排放，使得SO2 和Cl 等化學成分化合成鹽類固定下來，同時也減少或避免了二噁英、呋喃的產(chǎn)生。因此，水泥窯爐焚燒生活垃圾遠遠優(yōu)于一般的垃圾焚燒爐，加上特殊的水泥窯尾分解爐預熱器系統(tǒng)，在堿性粉狀物料的環(huán)境中，對二噁英、呋喃、六氯環(huán)苯等有機物的產(chǎn)生有抑制作用，物料對煙氣反復地吸附、過濾，能將二噁英的排放降至比任何焚燒爐系統(tǒng)都要低。據(jù)類比資料，同類工程的二噁英排放值小于0. 1 TEQng/ m3 。  

　　(4) 窯尾廢氣中的重金屬生活垃圾中的重金屬主要有Cr 、Hg、Cd、Zn 、Pb 、Cu 等。由于其物理化學性質(zhì)的不同，重金屬在垃圾中有的以單質(zhì)形式存在，有的則以氧化物及其他化合物的形式存在， 而且含量低。據(jù)有關(guān)資料，城市生活垃圾中重金屬含量見表4 。  

　　據(jù)有關(guān)研究介紹，用水泥生產(chǎn)系統(tǒng)處理垃圾，垃圾隨生料進入燒成系統(tǒng)后，大部分重金屬在煅燒過程中會被水泥熟料吸收，成為水泥熟料中的基本成分而被固化在水泥熟料中，不會在預分解系統(tǒng)內(nèi)形成富集。  

　　(5) 惡臭垃圾在卸車、分選和貯存時由于垃圾  酵從而散發(fā)出惡臭，可采取以下措施加以控制:垃圾用封閉式運輸車運輸;在卸料口平臺處設(shè)置風幕門;堆場和分選車間采用微負壓控制，配備大功率排氣扇和消毒除臭系統(tǒng)，噴灑消毒劑和除臭劑;車間排風用活性炭等吸附脫臭;在車間周圍種植綠化隔離帶;在垃圾中摻入具有吸附性的窯灰。  

　　3. 2 　垃圾滲瀝液垃圾滲瀝液主要是垃圾貯存、分選過程中瀝出的垃圾組分間隙水，有機質(zhì)腐爛生成水和部分解吸吸附水。垃圾滲瀝液的量主要受進廠垃圾的成分、水分、貯存時間及天氣的影響。由于地域和氣候的差異，我國各地垃圾成分和含水率差別較大，因此，垃圾滲瀝液的量也就不盡相同，南方城市平均為垃圾量12 %左右， 北方城市平均為垃圾量8 %～10 %，而在夏季瓜果收獲季節(jié)和雨季，垃圾滲瀝液量會更大一些。垃圾滲瀝液的主要成分為有機物、氨氮和重金屬等，特點是污染物濃度高、臭味強烈。高濃度的垃圾滲濾液主要產(chǎn)生在酸性發(fā)酵階段，其種類和濃度與垃圾類型、組分、發(fā)酵時間相關(guān)，類比深圳垃圾焚燒廠滲瀝液的監(jiān)測結(jié)果，滲瀝液的水質(zhì)可按以下考慮: p H 5. 3 、COD 23 000 mg/ L 、BOD5 17 000 mg/ L 、SS 360 mg/ L 、N H3 - N400 mg/ L 。 應(yīng)對垃圾滲瀝液的措施是，在垃圾預處理車間和堆場的地面鋪設(shè)防滲導流槽，將在破碎、分選等預處理和儲存過程中產(chǎn)生的污水引流收集到污水池，再由專用水泵噴入生料立磨或淋到入磨物料中，利用磨內(nèi)的低溫煙氣(180～260 ℃) 加熱使水分蒸發(fā)。污水中的有機質(zhì)被水泥生料吸附后進入水泥燒成系統(tǒng)，在高溫下分解消除。為避免垃圾預處理和儲存過程中產(chǎn)生的污水滲入地下，污染地下水體，垃圾預處理車間和垃圾堆場的地面、污水池均做防滲處理。  

　　4 　結(jié)　語  

　　歐美等發(fā)達國家利用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒處理廢棄物是一項較成熟可行的技術(shù)，已形成了從收集、運輸、貯存、配置、使用、監(jiān)測等全過程管理監(jiān)控社會化系統(tǒng)，有相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)及應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的技術(shù)要求。但在我國還處于起步階段，利用水泥生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)處理城市生活垃圾及其它有毒有害廢棄物，可實現(xiàn)廢棄物轉(zhuǎn)移、資源利用、環(huán)境零污染，是一條切實可行、先進、符合我國國情的技術(shù)途徑，且有利于相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 隨著水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷深入和我國環(huán)境保護法規(guī)的不斷完善，水泥廠處理城市垃圾的優(yōu)勢必將顯現(xiàn)，一方面可消除傳統(tǒng)垃圾處理方法帶來的二次污染問題，減少污染氣體的排放;另一方面企業(yè)可減少對不可再生的礦石性原料的依賴，因而具有極高的社會效益和經(jīng)濟效益。但是在我國要真正能推廣應(yīng)用這一技術(shù)，企業(yè)應(yīng)高度重視，國家應(yīng)輔以配套的政策。首先需要各級政府和職能部門高度重視城市垃圾處理問題，對目前城市垃圾處理現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向要有清醒的認識，樹立用現(xiàn)代化垃圾處理方式解決城市現(xiàn)代化進程中產(chǎn)生的垃圾的觀念;其次需要理順垃圾處理中職能部門有關(guān)系，形成一個部門牽頭、其他部門配合的格局;第三需要大力倡導新技術(shù)， 引導科研院校、企事業(yè)單位積極參與到城市垃圾處理的科學研究項目中;四是政府應(yīng)制定有關(guān)政策，從許可證發(fā)放、稅收優(yōu)惠、保證廢棄物來源、垃圾處理費返還等一系列手段加以引導與鼓勵。