[发明专利]一种水泥窑协同处置生活垃圾的方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废物的焚烧处理及水泥的制备，涉及一种水泥窑协同处置生活垃圾的方法，特别适用于生活垃圾的有效处置和有益利用。

背景技术

由于城镇化速度的加快，生活垃圾的产生量日益增加，生活垃圾的科学有效处置是我们目前面临的重大问题。2013年我国城市生活垃圾总量已达1.8亿吨，全国垃圾总量约6亿吨，截至2011年底，我国城市生活垃圾堆积量已达80亿吨，垃圾围城的现象日益严重。然而，传统的卫生填埋、堆肥等处置方式有选址困难、资源回收率低、存在二次污染等缺点，垃圾焚烧发电存在投资高、处置覆盖范围有限等问题。随着环保力度的加大以及可持续发展的要求，循环经济与回收利用正受到广泛的重视，选择合理有效的生活垃圾资源化利用方式越来越受到人们的关注。

水泥窑协同处置生活垃圾技术具有传统生活垃圾处置方式无法比拟的优势，其处置温度高，气体和物料在高温段停留时间长，焚烧状态易于稳定，高温碱性环境抑制二噁英的生产，能固化重金属离子，可以节约燃料与原料，投资成本相对较低。并且，水泥窑协同处置生活垃圾能真正实现垃圾的“减量化、无害化、资源化”，已被国内外工程实践证明是一种合理有效的处置方式。

在垃圾协同处置过程中，环境二次污染方面危害性最大的就是二噁英。抑制二噁英的生成需要焚烧温度在850℃以上（最好在1000℃以上），烟气在炉中有 2 s（或更长）的停留时间，烟气具有较高的湍流度，并保证足够的氧化气氛。

对于现有实际工程应用的水泥窑协同处置系统而言，现有技术中主要有CONCH Kawasaki Kiln system系统（简称CKK系统）、热盘炉系统和RDF技术。

对于CKK系统而言，设置有单独的垃圾气化炉，生活垃圾先进入气化炉，焚烧产生的烟气进入分解炉。但垃圾气化温度在450℃～600℃，气化温度较低容易造成垃圾在气化过程中产生二噁英。另外，气化炉产生的灰渣外排再进入配料系统，和生料一起配料处置，这样容易造成重金属、二噁英等的二次污染。此外，垃圾投加量或理化特性出现波动时气化炉内容易出现熄火现象，为二噁英的产生创造条件。

对于热盘炉系统而言，在三次风管与分解炉之间设置热盘炉，垃圾进入热盘炉燃烧可能在热盘炉内形成堆积状态，致使生活垃圾不能充分燃烧，在热盘炉内形成局部还原气氛容易生产二噁英，存在环境二次污染的风险。

对于制作垃圾衍生燃料（简称RDF）直接投入分解炉进行协同处置而言，分解炉设计和运行的温度一般在850～880℃，而且炉内气体停留时间较短，炉内还存在一定程度的还原气氛。这都不能有效的避免二噁英的生成，也同样存在环境二次污染的风险。

中国专利CN 104058614 B和专利CN 104058615 B设置单独的垃圾焚烧炉，将篦冷机余风引入焚烧炉进行垃圾的助燃，焚烧后高温烟气经过余热发电锅炉后再进入分解炉或者进入篦冷机，但是这两个专利所涉及的系统都存在焚烧后产生的灰渣外排再运送到配料站配料的情况，这样容易造成环境二次污染问题。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种水泥窑协同处置生活垃圾的方法。采用本发明，使生活垃圾处于氧化气氛下在1000℃～1100℃燃烧，可以有效解决现有生活垃圾协同处置中因为存在局部还原气氛、生活垃圾燃烧不充分、燃烧温度偏低（现有分解炉内气体温度在850～950℃）而易产生有害物质二噁英的问题；可以充分利用生活垃圾的燃料价值和物质价值实现生活垃圾的减量化、无害化和资源化处理。

采用本发明，生活垃圾运至水泥企业后，进入生活垃圾预处理单元（4），经过简单分选、破碎后通过密封管道将生活垃圾喷入处置炉（2）内进行焚烧，焚烧产生的烟气、垃圾灰渣和预热分解后的生料一起经生活垃圾处置炉（2）进入最末级旋风预热器（3），经气固分离后气体进入上面多级旋风预热器（8）经气固分离后排出，固体则进入回转窑内（5）经过高温（是经过回转窑的温度为1000/1100～1300℃的过渡带和温度为1300～1450℃的烧成带）烧制成水泥熟料。

本发明的内容是：一种水泥窑协同处置生活垃圾的方法，其特征之处是包括：

a、水泥窑协同处置生活垃圾系统：主要由水泥熟料生产系统、生活垃圾处置炉（2）、风管（9）、生活垃圾预处理单元（4）组成；

所述水泥熟料生产系统包括：分解炉（1）、最末级旋风预热器（3）、回转窑（5）、篦冷机（6）、三次风管（7）、多级旋风预热器（8）；

所述生活垃圾预处理单元（4）包括：生活垃圾储坑、分选设备、破碎系统、渗滤液处置系统；