近日,生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布《關(guān)于印發(fā)<國家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)目錄(第四批)的通知》,《通知》中表示,為貫徹落實(shí)黨的二十大精神,大力支持低碳技術(shù)應(yīng)用和推廣,促進(jìn)碳達(dá)峰
碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn),生態(tài)環(huán)境部組織...
近日,生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布《關(guān)于印發(fā)<國家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)目錄(第四批)的通知》,《通知》中表示,為貫徹落實(shí)黨的二十大精神,大力支持低碳技術(shù)應(yīng)用和推廣,促進(jìn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn),生態(tài)環(huán)境部組織征集并篩選出一批先進(jìn)低碳技術(shù),編制了《國家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)目錄(第四批)》,包括6類共35項(xiàng)低碳技術(shù)。其中“生活垃圾生態(tài)化前處理和
水泥窯協(xié)同后處置技術(shù)”名列其中。
《目錄》指出,隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,城市化進(jìn)程加快,生活垃圾的產(chǎn)生量逐 年增加,2019 年全國垃圾清運(yùn)量達(dá)到了 2.04 億噸。目前,我國生活垃 圾處置主要采取填埋和焚燒發(fā)電的方式,其中垃圾填埋不僅占用大量 土地,而且會對環(huán)境造成二次污染。由于水泥窯具有較強(qiáng)的消納處理 各類廢棄物的能力,水泥窯協(xié)同處置生活垃圾作為一種安全、環(huán)保的 處理技術(shù),已成為生活垃圾處理的重要輔助手段。同時,水泥企業(yè)開展 協(xié)同處置生活垃圾項(xiàng)目有助于實(shí)現(xiàn)企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,具有良好的社會效 益和環(huán)境效益。截至 2019 年底,我國新型干法水泥生產(chǎn)線共 1624 條, 利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾約有 57 條窯線,其中有12家工廠的 16 條生產(chǎn)線使用了生態(tài)化前處理和水泥窯協(xié)同后處置技術(shù)。
“生活垃圾生態(tài)化前處理和水泥窯協(xié)同后處置技術(shù)”運(yùn)用窯外生態(tài)化前處理和窯內(nèi)無害化、資源化后處置結(jié)合的技術(shù) 對生活垃圾進(jìn)行處理處置。首先,利用微生物發(fā)酵及物理干化、機(jī)械分 選等技術(shù)對生活垃圾進(jìn)行預(yù)處理,得到水泥窯垃圾預(yù)處理可燃物 (CMSW)、無機(jī)灰渣、金屬、滲濾液等,然后利用新型干法水泥窯的 燒成系統(tǒng)對垃圾預(yù)處理可燃物(CMSW)進(jìn)行多點(diǎn)協(xié)同處置,達(dá)到替代部分燃料(煤炭)的效果,同時無機(jī)組分可制成水泥生料喂入新型干 法水泥窯系統(tǒng)中替代部分原料。該技術(shù)通過利用生活垃圾中的可燃成 分,達(dá)到替代傳統(tǒng)燃料,實(shí)現(xiàn)
節(jié)能減碳的效果。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)生物及物理干化技術(shù)
利用垃圾中易腐敗有機(jī)物的好氧發(fā)酵特性,在通風(fēng)作用下,使混 合垃圾的水分顯著下降,共同實(shí)現(xiàn)生活垃圾的生物及物理干化,改善 垃圾潮濕、粘滯的狀態(tài),大幅提高其機(jī)械分選性。采用超大規(guī)模臭氣 “物化-生物”凈化技術(shù),解決垃圾預(yù)處理好氧發(fā)酵過程產(chǎn)生的臭氣和其 他有害物質(zhì)及粉塵的
問題。
(2)分選均化技術(shù)
通過滾筒篩、重力分選機(jī)、圓盤篩、除鐵器等一系列機(jī)械分選裝 置,分選出垃圾中易燃、無機(jī)等組分,并進(jìn)一步破碎,制成水泥窯垃圾 預(yù)處理可燃物(CMSW)、無機(jī)灰渣等原料,實(shí)現(xiàn)對生活垃圾的高效破 碎,以及輕質(zhì)可燃組分與重質(zhì)無機(jī)組分的有效分離。
(3)預(yù)分解爐控制及水泥窯多點(diǎn)協(xié)同處置技術(shù)
采用計算機(jī)流場模擬的方法,根據(jù)水泥窯垃圾預(yù)處理可燃物 (CMSW)的燃燒速度、熱能釋放速率與煤的燃燒差異性,對進(jìn)料口 的開設(shè)部位、開設(shè)角度以及入口風(fēng)速進(jìn)行調(diào)控設(shè)計,并調(diào)整預(yù)處理可 燃物的尺寸、顆粒形狀、喂入方式以及煤的噴入方式,最終實(shí)現(xiàn)預(yù)處理 可燃物(CMSW)的燃燒與水泥預(yù)分解爐內(nèi)熱工的匹配,保證了分解爐熱 力分布的穩(wěn)定,確保了分解爐的正常運(yùn)行;利用水泥熟料高溫固相反 應(yīng)和礦物形成機(jī)理,使無機(jī)渣土中的重金屬離子固熔到水泥熟料礦物晶格中,在保證水泥熟料強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了重金屬離子的安全處 置;滲濾液經(jīng)均化、厭氧、硝化與反硝化及膜處理后達(dá)標(biāo)排放。少量滲 濾濃縮液經(jīng)窯頭噴入,利用窯內(nèi)高溫對其有害成分進(jìn)行高溫焚燒或回 噴干化床繼續(xù)干化,實(shí)現(xiàn)無害化處置。
主要技術(shù)指標(biāo)
1.原生垃圾單廠預(yù)處理規(guī)模:300~2000t/d;
2.垃圾輕質(zhì)可燃物分選率:>90%;
3.無機(jī)物分選率:>95%。
技術(shù)鑒定及獲獎情況
該技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利 18 項(xiàng),實(shí)用新型專利 38 項(xiàng)。2014 年4 月,經(jīng)中國建筑材料聯(lián)合會組織的科技成果鑒定,整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平;2016 年,“水泥窯高效生態(tài)化協(xié)同處置固體廢棄物成套技術(shù)與應(yīng)用”成果獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。
典型用戶及投資效益
典型用戶:華新水泥(陽新)有限公司、華新水泥(
河南信陽)有限公司等
典型案例 1
案例名稱:華新水泥(陽新)生活垃圾預(yù)處理及水泥窯資源綜合利用一體化項(xiàng)目
建設(shè)規(guī)模:日處置生活垃圾 2000t/d,CMSW(生活垃圾預(yù)處理可燃物)1300t/d。建設(shè)條件:根據(jù)《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染防治技術(shù)
政策》要求,單線設(shè)計熟料生產(chǎn)規(guī)模 3000t/d 及以上水泥窯即可。主要建設(shè)內(nèi)容:預(yù)處置包括干化區(qū)、破碎、分選設(shè)備、臭氣收集處置等系統(tǒng);協(xié)同處置包括多點(diǎn)喂料、旁路放風(fēng)系統(tǒng)。主要設(shè)備:破碎機(jī)、滾筒篩、垃圾生物干化風(fēng)機(jī)、洗滌塔、袋式除塵器、輸送機(jī)等設(shè)備。
項(xiàng)目總投資 42000 萬元,項(xiàng)目建設(shè)期 2 年。年碳
減排量 32 萬 tCO2,
碳減排成本為 120~140 元/tCO2。年經(jīng)濟(jì)效益約 5267 萬元,投資回收期約 6 年。
典型案例 2
案例名稱:華新水泥(信陽)生活垃圾預(yù)處理及水泥窯資源綜合利用一體化項(xiàng)目
建設(shè)規(guī)模:日處理城市生活垃圾 1000t(分兩期建設(shè),600t+400t)。
建設(shè)條件:根據(jù)《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染防治技術(shù)政策》要求,單線設(shè)計熟料生產(chǎn)規(guī)模 2000t/d 及以上水泥窯即可。主要建設(shè)內(nèi)容:預(yù)處置包括干化區(qū)、破碎、分選設(shè)備、臭氣收集處置等系統(tǒng);協(xié)同處置包括多點(diǎn)喂料、旁路放風(fēng)系統(tǒng)。主要設(shè)備:破碎機(jī)、滾筒篩、垃圾生物干化風(fēng)機(jī)、洗滌塔、袋式除塵器、輸送機(jī)等設(shè)備。項(xiàng)目總投資 11000 萬元,項(xiàng)目建設(shè)期 2 年。年碳減排量 14 萬 tCO2,碳減排成本為 70~90 元/tCO2。年經(jīng)濟(jì)效益約 2875 萬元,投資回收期約 3 年。
據(jù)統(tǒng)計,截止 2019 年底,全國新型干法水泥生產(chǎn)線 1624 條,目前采用生活垃圾協(xié)同處置的生產(chǎn)線有 57 條,比例約為 3.5%。未來推廣比例預(yù)計將達(dá)到 10%,項(xiàng)目總投資額約為 100 億元,每年生活垃圾處置能力約 2000 萬 t,每年可替代約 260 萬 t 標(biāo)煤,可形成的年碳減排能力為 690 萬 tCO2。