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立磨机常识

利用立磨机协同处置生活垃圾

编辑:上海同力??发布时间:2017-12-13 09:44:31? 点击次数:176

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    随着京津冀协同一体化,以首都为核心的世界级城市群发展带来人口聚集、数量增加,需要处置的垃圾量越来越多,焚烧垃圾厂不断增加扩容,飞灰的安全处置刻不容缓。焚烧垃圾飞灰是生活垃圾经焚烧后,由垃圾焚烧厂烟气净化系统收集得到的残余物,含有大量二恶英、重金属、苯系物等剧毒污染物,属于危险废弃物。传统的处置方法是将飞灰进行填埋,占用大量土地,直接污染被填埋区域的土壤和地下水。
    
    为实现京津冀地区垃圾焚烧飞灰无害化、资源化、减量化处理,中国水泥协会组织了环保、水泥行业相关专家进行了专项调研,探索京津冀地区利用立磨机协同处置垃圾焚烧飞灰的模式,推进工业绿色发展、着力解决突出环境问题。
    
    一、焚烧垃圾产生的飞灰问题解决
    
    我国目前生活垃圾的处理方式正逐渐由填埋转为焚烧,并且焚烧处理比例逐年上升。根据《城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》的要求,十三五期间城市生活垃圾焚烧能力将达到50%,东部地区达到60%。目前,国内主流的垃圾焚烧炉主要为炉排炉和流化床两种形式,炉排炉飞灰产生量约为垃圾处理量的3-5%,流化床飞灰产生量约为垃圾处理量的10-15%。据统计,目前我国每年焚烧生活垃圾产生的飞灰量超过400万吨;到2020 年,每年排放飞灰将达到约1000万吨。
    
    根据京津冀地区垃圾焚烧飞灰样品的化学成分分析,飞灰中的可溶性氯盐(KCl、NaCl、MgCl2、ZnCl2、CaCl2)含量为20%以上,主要重金属污染元素是铅、汞、铬、砷、镉等,二恶英含量在2ng-TEQ/g 以上。《国家危险废物名录》将生活垃圾焚烧后产生的飞灰列为危险废弃物(HW18)。
    
    据统计,目前京津冀地区垃圾焚烧厂日排放飞灰量约为1713吨,年排放飞灰量60万吨;到2019年底,每天将产生2610吨飞灰,年产生飞灰量92万吨;到2020年,京津冀地区年产生飞灰量将超过120万吨,占全国12%以上。
    
    二、处置垃圾焚烧飞灰技术的发展现状
    
    国家环保部《危险废物污染防治政策》将生活垃圾焚烧飞灰列为“不宜用危险废物的通用方法进行管理和处理,而需特别注意的危险废物”。国内目前比较常见的垃圾焚烧飞灰处置方法有化学药剂稳定化技术、熔融热处理技术和立磨机协同处置技术。
    
    化学药剂稳定化技术是指利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转化为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程,以处理重金属废物为主,但对二恶英和溶解盐无明显作用,并且高分子鳌合剂等药剂价格高,导致成本过高。飞灰中大量可溶性盐将会快速转移到垃圾渗滤液中,使垃圾渗滤液变成难以处理的高盐渗滤液,极难处理,严重危害地下水和土壤。并且,填埋处理需要占用大量的土地。飞灰在螯合固化过程中有接近2倍的体积增容,按照埋深10米计算,每年需要占用土地约6000亩。随着城市建设的迅速发展,城市功能的增加,城市建设用地越来越紧张,无法扩大填埋设施建设用地。根据住建部《生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化处理技术标准》,飞灰螯合固化成本至少1400元以上(不包含土地和填埋场建设成本),并且未来还需要二次处理填埋物。
    
    熔融热处理技术是指在燃料炉内利用燃料或电力将飞灰加热到1400℃以上高温,飞灰中二恶英等有机污染物发生热分解、燃烧及气化,无机物则熔融形成玻璃质熔渣,一部分低熔点重金属元素蒸发而被收集,残留在飞灰中重金属元素可以包围在烧结熔融的玻璃态网络中,有效控制重金属浸出。然而该技术消耗大量能源,设备投资极高,很难控制铅、镉等易挥发重金属元素与氯化氢气体逸出的二次灰,处理难度大,成本极高,在3000元以上。
 
    立磨机协同处置焚烧飞灰技术是指利用水洗手段对飞灰中的钾钠氯盐进行分离提纯,制成工业盐产品,实现了资源化利用;脱盐处理后利用立磨机1600℃高温气体焚烧,从而彻底消除二恶英等有机污染物,将重金属固熔于水泥熟料晶格中,实现无害化、减量化处理;水经过处理和蒸发后回收循环利用,继续用于洗灰。立磨机的五级预热器吸附、增湿塔、余热发电、布袋收尘等多级烟气处理措施确保烟气排放达标。我国钾盐资源严重短缺,被国土资源部列为大宗紧缺矿产。到2020年,如果飞灰全部用立磨机协同处置的方式来处理,能年提取出工业级钾盐100万吨、工业级钠盐200万吨,将极大缓解我国钾盐匮乏、依靠进口的局面,通过保障钾素供应而确保我国的粮食供应安全。因此,立磨机协同处置垃圾焚烧飞灰是无害化、资源化、减量化处理方式。
 
立磨机
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    三、利用立磨机协同处置飞灰适用于京津冀发展模式
    
    到2020年,京津冀地区焚烧垃圾飞灰年排放潜力达到120万吨,而按照立磨机协同处置飞灰容量是水泥熟料生产能力5%比例限值计算,目前京津冀地区水泥熟料产能有1.09亿吨,完全可以协同处置120万吨飞灰。
    
    2012年北京市就有水泥厂成功应用立磨机协同处置垃圾焚烧飞灰,并持续提产改造,日处理飞灰百余吨,年提纯钾盐6000余吨,在首都地区实现了垃圾焚烧飞灰资源化利用。经技术成果鉴定,垃圾焚烧飞灰协同处置线实现了满负荷稳定运行的工业化应用,立磨机协同处置垃圾焚烧飞灰技术已经成熟,拥有我国自主常识产权,耗水量仅为同类技术的1/20,且无污水排放,能够在京津冀地区客观发展约束条件下应用。
    
    将企业发展与社会责任、环境友好融为一体,不断寻求与社会、环境的协同发展之道,是水泥行业创新发展的有效模式,能够缓解危险废物处置设施能力不足所造成的巨大环境压力,助推水泥企业实现环保转型。利用立磨机协同处置焚烧垃圾飞灰是水泥企业主动承担社会责任的表现,对现有处置危险废弃物技术的有益补充,是立磨机炉参与环境工程功能延伸的发挥,是水泥行业推进城镇化建设的积极举动,更是水泥行业向绿色、低碳目标转型升级的有效途径。
    
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