中國中材國際工程股份有限公司,自1998年啟動(dòng)“利用水泥窯安全協(xié)同處置城市生活垃圾系統集成創(chuàng )新技術(shù)與工程應用”項目的研發(fā)工作。在研發(fā)過(guò)程中,先后得到國家科技支撐計劃項目(《工業(yè)及城市廢棄物在水泥窯中的處置技術(shù)及裝備研究》、國家水體污染與控制重大專(zhuān)項(《水泥窯干化焚燒污泥技術(shù)研究與裝備開(kāi)發(fā)》)等項目的支持。
中國中材國際(南京)總工程師蔡玉良介紹,這一技術(shù)在汲取國內外已有經(jīng)驗的基礎上,形成了多維集成研發(fā)的創(chuàng )新思路和方法。歷時(shí)十多年,完成了從需求調查、基礎實(shí)驗研究、裝備開(kāi)發(fā)、集成設計到工程應用建設、優(yōu)化完善等全部技術(shù)研發(fā)工作過(guò)程,形成了適合中國國情的、具有獨創(chuàng )特征和知識產(chǎn)權的利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的系統集成技術(shù)。
針對水泥生產(chǎn)系統的結構特征和控制要求,在不影響水泥生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的情況下,針對城市生活垃圾的理化特點(diǎn),中材提出了專(zhuān)用垃圾預處理技術(shù)與系統,將其分成4個(gè)部分,即金屬、滲濾液、可燃物(篩上物)和不可燃物(篩下物)。
其中,前兩部分所占比例較小,分別采用回收和專(zhuān)門(mén)設置的污水處理系統進(jìn)行處理;后兩部分將根據水泥生產(chǎn)系統接納控制要求,經(jīng)合適工藝處理后,分別加入燒成系統和粉磨系統,用以替代部分燃料和原料使用的集約化系統技術(shù)。
首次提出了將分選合格后的不可燃物(篩下物),按其灰分的化學(xué)成分要求參與原料配制,喂入生料粉磨系統進(jìn)行低溫烘干和粉磨,以替代部分原料;在水泥生產(chǎn)接納能力范圍內和滿(mǎn)足分解爐內穩定燃燒情況下,首次突破了大比例使用未經(jīng)烘干細碎可燃物的技術(shù)問(wèn)題。
利用水泥窯安全協(xié)同處理城市生活垃圾的配套接納集成技術(shù)與系統,可根據擬建項目所在地的生活垃圾特性和水泥生產(chǎn)線(xiàn)的分布和運行狀況,采用靈活的“1+N”運營(yíng)模式,即設置1個(gè)生活垃圾預處理廠(chǎng)(可包含多套預處理系統),將預處理后的可燃物成品、不可燃物成品送至N條水泥生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行接納處置,這樣既可提高項目的處置能力,也可以保證項目的運轉率。
據中國中材國際工程股份有限公司研發(fā)總監、工學(xué)博士胡芝娟介紹,除了和水泥窯結合,面向水泥企業(yè)開(kāi)發(fā)污泥協(xié)同處置技術(shù)之外,公司還積極拓展,開(kāi)發(fā)了面向污泥產(chǎn)生企業(yè)——污水處理廠(chǎng)的污泥深度脫水技術(shù)。
公司自主研發(fā)的復合污泥深度脫水調質(zhì)藥劑,直接對污水廠(chǎng)含水率95%~97%的濃縮污泥進(jìn)行化學(xué)調理,泥餅含水率可降至42%~50%,固體添加量少于7%,體積減少至原來(lái)的1/10,實(shí)現大幅度減容。深度脫水工藝可以去除污泥中的絕大部分水分,因此能夠顯著(zhù)提高后續工藝的污泥處置量。
污泥深度脫水工藝放在污水處理廠(chǎng)使用,避免了脫水過(guò)程中濾液的單獨處理,也減少了污泥的運輸量。脫水泥餅有較高熱值,可作為替代燃料運送至水泥廠(chǎng)、熱電廠(chǎng)和垃圾焚燒廠(chǎng)等進(jìn)行后續處置。