周欢欢-垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用.docx

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1、周欢欢-垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用周欢欢-垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用 本文关键词：水泥，生态，利用，垃圾焚烧，资源周欢欢-垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用 本文简介：垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用学号：202210731131姓名：周欢欢1城市固体废弃物处理我国城市人均年产垃圾400kg,全国主要城市年产生活垃圾1500万t,城市生活垃圾储存量已达60亿吨,侵占土地面积50000万m3,并且每年以8%10%的速度增长。焚烧是固体废物处理的最有效途径之一，但焚烧周欢欢-垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用 本文内容：垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用学号：202210731131姓名：周欢欢1城市固

2、体废弃物处理我国城市人均年产垃圾400kg,全国主要城市年产生活垃圾1500万t,城市生活垃圾储存量已达60亿吨,侵占土地面积50000万m3,并且每年以8%10%的速度增长。焚烧是固体废物处理的最有效途径之一，但焚烧过程中极易产生二次污染物二恶英。2工艺流程图3污染预防流程图城市垃圾经过分选后可分为有机物和无机物两大类,有机物中的塑料可送入化工厂,部分有机物可代替燃料,无机物中除金属外,含有的灰渣、玻璃、陶瓷砖石等,均是水泥原料中的化学成分。在水泥回转窑内,燃烧火焰温度高达1730以上,熟料煅烧温度1450左右,而且物料在回转窑内的时间在20min左右,气体在回转窑内的时间长达几十秒,这种工

3、况有效限制了二恶英等有毒气体的产生,另外,由于垃圾中的可燃物在回转窑中燃烧,产生的热能可锻烧水泥熟料,这便将垃圾燃烧与水泥熟料烧成统一完成,利用熟料的碱性特性吸纳有害成份,并与灰渣形成稳定的矿物,完全歼灭了残渣,把回转窑及其收尘器等变为垃圾焚烧与熟料烧成(含余热发电)和限制大气污染的多用设备,可大幅度降低投资。因此,这种方法会成为城市垃圾无害化、资源化处理最志向的方法。4污染源头分析11017年荷兰学者Olie等人首先在垃圾焚烧炉烟道气和飞灰中发觉二恶英而引起环保界的震惊。二恶英和呋喃分别是一类物质的总称而不是特指某种污染物。二恶英类一般产生于垃圾燃烧过程和烟气的冷却过程。在燃烧过程中,垃圾中

4、的含氯高分子化合物如PVC、氯代苯、五氯苯酚等二恶英类的前体物在适当的温度下由氯化铁、氯化铜的催化作用与O2、HCl发生反应,通过重排、自由基缩合、脱氯等过程生成二恶英类,并且这部分的二恶英类在高温下易分解,如当烟气的温度高于800时且烟气的停留时间大于2s,约101.19%的二恶英会分解。被分解的二恶英类前体物在烟气中的FeCl3、CuCl2等灰尘的作用下与烟气中的HCl在300旁边又会重新组合生成二噁英类。所以二恶英类物质生成的必备条件为:1）焚烧过程中供应含有催化作用的FeCl3、CuCl2灰尘(或含有Cu金属);2）供应含有HCl的烟气;3）升温或烟气冷却过程有300左右的温度带。国内

5、外的探讨和实践均表明削减烟气中的二恶英的主要方法就是实行有效措施限制其生成,这些措施主要有:(1)掺煤燃烧不仅可提高燃烧的稳定性,同时产生的SO2能将促进二恶英产生的催化剂中毒而降低其产量;(2)限制炉膛及二次燃烧室内或在进入余热锅炉前烟道内的烟气温度不低于850,烟气的停留时间要2秒,O2的浓度要6%,并合理限制助燃风的风量、温度和注入位置;5水泥窑处理城市垃圾的可行性分析1）技术可行性首先,作为焚烧处理危急废弃物的回转窑式垃圾焚烧炉与其它焚烧炉型相比,具有炉内温度高,废弃物在炉内不断地被翻滚,废物和烟气在炉内的停留时间都较长,保证了废物的充分焚烧和有害烟气的分解,符合垃圾焚烧的3T思想(高

6、温Temperature,高湍流混合Turbulence,充分的高温停留时间Time)等优势,而且回转式焚化炉的机械结构、操作简洁。因此,对于处理种类繁多的废弃物,采纳回转式焚化炉有明显优势。但是回转式焚化炉的处理量有限,一般小于10t/d。利用水泥窑处理城市生活垃圾,继承了回转式焚化炉的优点,还有自身明显的优势。利用水泥窑焚烧垃圾的主要优点归纳如下:a水泥窑足够长。长3090m,垃圾和烟气在窑中的停留时间足够长,保证垃圾燃尽和有毒烟气充分分解。削减烟气处理系统压力,爱护环境。b水泥窑热负荷大。水泥窑既是燃烧炉又是反应炉。水泥生产过程中烟气最高温度达1730,垃圾焚烧过程中,炉内可以承受很高温

7、度,保证垃圾焚烧完全和有毒烟气完全分解。c垃圾预处理简洁便利,燃料效果好。垃圾不须要细致破裂,即可入窑,适应性强;垃圾在窑内翻滚、塌落过程中与空气接触良好,焚烧条件良好。d没有困难机械运动部件、运行平稳、操作简洁、易于维护。e水泥窑体积大,垃圾日处理量大,可达500t/d左右。其次,垃圾焚烧和水泥生产在流程上相像。两者都要对物料进行预处理(破裂、细化等物理处理);水泥在窑内高温烧结成熟料,垃圾在炉内焚烧减容、减重;窑/炉烟气经过除尘与净化达到标准后排放。所以可以利用烧水泥的流程与一些设备来焚烧处理城市生活垃圾。6核算环境与经济效益现在哈尔滨小水泥厂日产量约1010t，由于现在的建筑行业发展日渐

8、升温，对水泥的需求量也在不断的增长，所以水泥的销售不成问题。现依据我国某些城市水泥企业的生产设备状况进行类比分析,以日产1010t熟料的干法窑利用本市废弃物部分代替水泥原、燃料生产水泥为例,参照国外实行的经济调控方法进行初步的分析。1）经济效益(1)基本数据窑产熟料:1010t/d;熟料热耗:3680kJ/kg;烟煤热值:221010kJ/kg;价格:300元/t;可燃废弃物平均热值:15000kJ/kg;价格:60元/t(按其次次处理成本计);原生性原料价格:25元/t;二次原料价格:5元/t(按其次次处理成本计)。(2)新增投资原料制备系统改造:600万元;燃料制备系统改造:500万元;窑

9、头窑尾及收尘系统改造:800万元。(3)原、燃料替代率:原料:15%;燃料:25%;可节约原料:240t/d;节约费用:480元/d;可节约烟煤:45t/d;节约费用:10800元/d。(4)投资收益净增每年节约原、燃料费:468万元;总投资:1900万元;投资回收期:4.06年(不含税率实惠因素和水泥产品收益)2）环境效益原本须要进行卫生填埋的垃圾焚烧产物在制成生态水泥后实现了土地的零占用，节约土地，不影响环境的美观性并且实现了无害化处理。7国内外探讨概况在水泥工业中,利用各种工业废弃物替代部分原料(含混合材)已有近一百零一年历史。日本秩父小野田公司利用下水道污泥及城市垃圾焚烧灰渣为原料生产

10、出高强度水泥,其原料中约有60%为废弃物(城市垃圾灰占20%-30%),烧成温度为1010-1300,燃料用量与CO:排放量都比生产一般水泥少得多,用这种方法生产的水泥被称之为“生态水泥”，11016年瑞士的HcBRekingen水泥厂首次成为具有利用、处理废弃物的环境管理系统的水泥厂,并得到15014001的认证。2001年日本太平洋水泥(株)在千叶县建成了世界第一个生态水泥生产线。其他一些发达国家,如德国、丹麦、瑞士等也正在开展以可燃性废弃物替代部分燃料煅烧水泥,随其所用可燃废弃物的不同,替代量一般在20%60%,个别水泥厂可达80%。甚至一些发展中国家,如印尼、泰国、摩洛哥、巴基斯坦及印

11、度等,也有相当数量的垃圾用于煅烧水泥。我国利用水泥窑对城市垃圾和污泥的处理与利用起步较晚、水平较低。上海建材集团总公司所属万安企业总公司、北京建材集团公司所属北京水泥厂,分别进行过用水泥窑焚烧可燃有害废弃物和垃圾的试验及用淤泥替代原料的尝试,均取得可喜的成果,但所进行的工作还是初步的,有不少问题急需探讨解决。8总结可见,若利用城市垃圾与污泥部分替代原燃料生产水泥,并由国家赐予税收实惠,企业经济效益将大幅度提高,而社会经济效益更是可观。参考文献1城市固体废弃物无害化焚烧的探讨_李延吉2城市生活垃圾与煤混烧过程中二噁英的排放与净化探讨_仲兆平3发展生态水泥_促进资源利用_爱护生态环境_施惠生4发展

12、生态水泥工业的几个问题_苏达根5垃圾焚烧二恶英污染限制机理及技术_刘惠永6利用_生态水泥_技术推动城市垃圾资源化处理_黄之初7利用城市垃圾焚烧飞灰制备生态水泥熟料的探讨_许杭俊8利用小型水泥厂处理城市生活垃圾的可行性分析_时章明9日本水泥生态化技术的探讨与开发_韩仲琦10水泥工业协同处置生活垃圾焚烧灰渣技术及重金属离子固化机理的探讨_谢燕11中国城市生活垃圾焚烧处理现状及发展分析_袁克12水泥回转窑处理工业(生活)垃圾技术探讨_王超群13日本生态水泥的开发_市原生态水泥厂简介_刘砚秋14日本水泥产业环境爱护对策_韩仲琦15利用水泥厂协同处置城市垃圾势在必行_从日本生态水泥的教训说起_高长明第14页 共14页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页