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践行低碳环保 共建绿色生态——中材国际水泥窑协同处置生活垃圾创新发展纪实



  ■见习记者涂继华


  近年来,中材国际技术团队经过持续研发和不懈努力,协同处置垃圾技术已获得国家技术成果鉴定,并被多家水泥集团认可和采用。业内人士评价该技术具有可靠性和先进性,对中材国际多年来的创新研发成果表示肯定。

  目前,中材国际已完成包括江苏溧阳、湖北老河口、安徽巢湖、河北邯郸、湖北松滋、湖北宜城、贵州三岔共7条水泥窑协同处置生活垃圾生产线的设计与建设工作,日处理能力在200~500t/d之间,配套的水泥熟料生产线单线能力均为5000t/d。其中,江苏溧阳和贵州三岔两个项目被工信部列入首批六个示范项目。安徽盘景、广西华宏、山西威顿、黔桂三合、淮南舜岳等项目已分层次地进入环评、设计、建设阶段。此外,十余条生产线已处在设计和建设中。

  坚持可持续发展创造环保新动力

  中国中材国际工程股份有限公司(以下简称“中材国际”)是国资委所属中国建材集团旗下的上市公司,拥有较强的研发实力、丰厚的实践经验和技术成果。2001年,公司在整合中国水泥技术、装备、工程业主要优势资源的基础上改制成立。

  为发挥水泥工业在循环经济中的作用,走可持续发展道路,满足低碳经济控制要求。公司在废物利用、环境保护方面开展了大量的工作,主要集中在固废资源综合利用、生活垃圾协同处置、危险废物协同处置等绿色、资源、环保业务方面,并取得了长足的进步,已成为公司的主要经营方向之一。

  早在本世纪初,中材国际就开展了各类工业废物、河道污泥、化工废渣的处置研究和工程应用工作,并建设完成了与之相关的一系列生产线。为解决该领域废物的有效处置提供了可靠的技术路线,并成功建设了相应的示范化生产线,为技术的全面推广和应用创造了条件。

  进入21世纪,为了在更大范围内发挥水泥工业在循环经济中的链接作用,中材国际又开展了利用水泥窑协同处置城市生活垃圾、城市污泥、危险废物的技术研究和应用拓展工作。目前已有多条生活垃圾、污泥、危险废物协同处置生产线投入运行。城市生活垃圾处理技术更是经过多代优化升级,成为环保产业新的生力军。

  创新垃圾分类技术争做一流环保产业

  中材国际水泥窑协同处置生活垃圾技术遵循如下原则:一是不再产生“二次污染”物和环保严格控制的原则;二是良好协同和经济化运行的原则;三是对水泥生产线和产品质量不产生影响或影响可控的原则;四是做到日产日清、不残留和积压的原则。

  在技术方面,结合水泥工业处置城市生活垃圾的特点和优势,开展技术装备研发和系统集成化,并在此基础上适当外延,而非采用某种单一的技术方案处置生活垃圾。

  如今,中材国际垃圾处理技术实现了三个跨越和突破。在现有新型干法水泥窑的基础上,根据水泥生产系统接纳控制要求和生产控制特点,针对生活垃圾的特性,集成开发了适合我国国情的城市生活垃圾预处理、脱水技术。将生活垃圾按其组分特性差异进行分选,并将分选后的各部分按要求以相应的处置方式进入水泥窑生产系统的不同部位,既可消除生活垃圾组分波动对水泥窑生产过程的影响,又可以保证生活垃圾各组分得到彻底销毁,处置过程无残渣排出,水泥窑产品质量和排放均可满足我国现行标准的控制要求。(见表1)

  中材国际利用水泥窑协同处置生活垃圾,相比其它工艺具有明显优势:

  资源的利用优势。此技术是一种“吃干榨净”的工艺,具体来说,一是灰渣直接利用优势。分选后的垃圾组分,从不同位置进入水泥进行系统焚烧,灰渣直接成为水泥生产的原料,无任何残渣存在。二是垃圾热值的直接利用优势。采用分选预处理后协同处置的工艺,垃圾组分燃烧全部在水泥生产系统内部进行,垃圾的热能全部在系统内部释放,其利用效率最高。

  低温余热利用优势。水泥生产过程中,会产生大量低温烟气。除了发电利用外,仍有部分热能排放到大气中。采用中材国际的水泥窑协同处置技术,完全可以利用水泥生产过程中产生的低温余热,烘干垃圾中70%的水分,满足水泥生产过程中低温热能的利用目的。

  发挥了生活垃圾中潜在要素的优势。生活垃圾中含有大量的植物体,尤其来自农村的垃圾,其筛下物中植物含量最高。众所周知,植物中含有大量的纤维素和木质素,这些物质本身就具有稳定水泥原料粉磨磨床的作用,改善原料的易磨性,有利于降低生料粉磨过程电耗的作用。

  集约化经济优势。一是固有系统资源化利用优势。水泥生产系统,固有窑炉系统、粉磨系统、除尘系统等已经存在。在利用水泥窑协同处置城市生活垃圾的过程中,不需要投资重建,仅需要针对水泥窑的不同情况,进行少量的改造。同时,针对水泥生产控制的要求,设计一套垃圾预处理系统,满足生产接纳的控制要求;其投资相对其它工艺更低,吨投资仅为20(万元/吨天),具有明显的投资优势。二是系统管理控制优势。水泥生产企业,有着完整的生产管理和设备维修控制队伍,可以用来维持生活垃圾处理系统的运行和管理,并发挥集约化管理控制优势。(见表2)

  回顾过往研发实践推广新技术应用

  在“利用水泥窑协同处置城市生活垃圾”技术研发方面,中材国际经历19年研究实践历程,完成了从调查研究、基础实验、数据整理、装备开发、集成设计、工程建设、生产调试、优化完善、完成技术研发所需的全部过程。并不断开展协同处置技术的推广和应用。

  2014年1月,“利用水泥窑协同处置城市生活垃圾系统集成创新技术与工程应用”通过中国建筑材料联合会组织的成果鉴定,成果整体达到国际先进水平。

  2015年1月,获得建筑材料科学技术奖科技进步类二等奖。

  2015年12月,获得“宏宇杯”全国建材行业技术革新奖技术开发类一等奖。

  中材国际在水泥窑协同处置生活垃圾技术研发过程中,共形成发明专利5项,实用新型专利12项,为该项技术的应用奠定了基础。

  中材国际将持续以最优的技术和服务为水泥企业和社会服务,改善城市环境,实现再生资源的综合利用,增添城市经济发展的动力。