水泥窑协同处置多源废弃物技术与装备

点击数：562023-12-31 15:31:28　来源：中国环保产业协会技术部

    水泥窑多源废弃物焚烧炉能够适应水泥生产线煅烧工艺，实现对多源废弃物焚烧及灰渣零排放处置，技术装备落地示范快，成果转化效率高，推广途径顺畅，可以解决新建处理设施的困难，缓解生活垃圾处理压力，应用前景广阔。

01.技术名称

    水泥窑协同处置多源废弃物技术与装备

02.适用范围

    依托新型干法水泥窑协同处置，适用于城乡一体化生活垃圾、市政污泥、危险废物及一般工业固体废弃物。

03.技术内容

    技术原理

    水泥窑多源废弃物焚烧炉能够适应水泥生产线煅烧工艺，实现对多源废弃物焚烧及灰渣零排放处置。废弃物可在阶梯形层状结构的炉内稳定焚烧，通过推料翻动、抛撒两次循环，使料气均衡传热，有害物分解反应更加完全，有效解决了固体、膏体不同相态废弃物混合焚烧集成化处置的难题。预燃炉与水泥窑的分解炉一体化设计，主体焚烧过程在预燃炉内完成，不影响水泥窑的正常运行，焚烧完成后的气体和灰渣再进入水泥窑分解炉，在热态情况下与水泥窑的装置衔接，从而实现对多源废弃物的高效协同处置。

    主要创新点

    (1)国际首创的多相态废弃物高温焚烧分解一体化装备，发明了具有自主知识产权的水泥窑协同处置新工艺，与国际已有先进装置相比，废弃物处置种类的适应能力(>6种)显著增强，垃圾衍生燃料替代利用率>30%，焚烧灰渣和热接近100%协同利用。

    (2)开发了预燃炉运行的精准调控技术，根本解决了多相态废弃物燃尽时间差异较大、残渣共熔引起炉床结焦的难题，相比国际先进热盘炉采取的齿轮传动与固定刮板卸料设计，适应性和稳定性显著增强，运转率(>90%)在国际工程实践上首次实现与窑系统同步。

04.污染治理或环境修复效果

    示范工程制备垃圾衍生燃料 (RDF)作为替代燃料后，生产线每小时标煤的使用量在原先21.73t的基础上减少6.84t，标煤替代率达到31.5%，每年节省标煤量5.09万t，实现CO2减排12.7万t；示范工程利用钢渣、粉煤灰作为生料配料的替代原料后，合计减少11.2%的自然矿物资源黏土的使用量。

05.技术示范情况

    河北省武安市新峰水泥有限责任公司于2014年度完成主体工艺开发和装备生产制造，主要设备招标完成，与成都建筑材料工业设计研究院有限公司签订工程总承包合同，依托2条5000t/d新型干法水泥熟料生产线，建设了市政污泥及生活垃圾制RDF水泥窑协同处置示范工程项目。

    2015年10月开始试运行，同年11月开始连续运行，目前已实现了持续稳定运行，处置生活垃圾(筛上物，RDF)约180t/d，生活垃圾(筛下物)约720t/d。各项数据均在国家标准范围之内，其中氮氧化物的排放量下降20%以上。

06.投资估算

    生活垃圾水泥窑资源化处理过程的主要建设投资在于制作RDF过程的设备投资，约1亿元。运行维护费用包括生活垃圾的处理费用124元/t，RDF的生产成本为600元/t，利用水泥窑消纳市政污泥的成本为175元/t污泥。

07.投资回收期

    生产线每小时标煤的使用量在原基础上减少6.84t，年节省标煤量5.09万t，节省燃料4325.6万元。示范工程投资与运行费用分别为8500万元和105元/t，预计投资回收期约5年。

08. 技术成果转化推广前景

    该技术已申请多项国家发明专利和实用新型专利，技术装备落地示范快，成果转化效率高，推广途径顺畅。未来5年我国仍将处于城镇化快速发展阶段，传统单体处理设施难以满足日益增长的生活垃圾产量和环保需求。水泥窑协同处置可以解决新建处理设施的困难，缓解生活垃圾处理压力，应用前景广阔。