促进碳达峰碳中和目标实现，国家重点推广水泥窑协同处置技术 -z6尊龙z6

12月21日，生态环境部办公厅发布《关于印发<国家重点推广的低碳技术目录（第四批）的通知》，《通知》中表示，为贯彻落实党的二十大精神，大力支持低碳技术应用和推广，促进碳达峰碳中和目标实现，生态环境部组织征集并筛选出一批先进低碳技术，编制了《国家重点推广的低碳技术目录（第四批）》，包括6类共35项低碳技术。其中“生活垃圾生态化前处理和水泥窑协同后处置技术”名列燃料及原材料替代类技术中。

《目录》指出，随着我国经济高速发展，城市化进程加快，生活垃圾的产生量逐 年增加，2019 年全国垃圾清运量达到了 2.04 亿吨。目前，我国生活垃 圾处置主要采取填埋和焚烧发电的方式，其中垃圾填埋不仅占用大量 土地，而且会对环境造成二次污染。由于水泥窑具有较强的消纳处理 各类废弃物的能力，水泥窑协同处置生活垃圾作为一种安全、环保的 处理技术，已成为生活垃圾处理的重要辅助手段。同时，水泥企业开展 协同处置生活垃圾项目有助于实现企业绿色转型，具有良好的社会效 益和环境效益。截至 2019 年底，我国新型干法水泥生产线共 1624 条， 利用水泥窑协同处置生活垃圾约有 57 条窑线，其中有12家工厂的 16 条生产线使用了生态化前处理和水泥窑协同后处置技术。

“生活垃圾生态化前处理和水泥窑协同后处置技术”运用窑外生态化前处理和窑内无害化、资源化后处置结合的技术 对生活垃圾进行处理处置。首先，利用微生物发酵及物理干化、机械分 选等技术对生活垃圾进行预处理，得到水泥窑垃圾预处理可燃物 （cmsw）、无机灰渣、金属、渗滤液等，然后利用新型干法水泥窑的 烧成系统对垃圾预处理可燃物（cmsw）进行多点协同处置，达到替代部分燃料（煤炭）的效果，同时无机组分可制成水泥生料喂入新型干 法水泥窑系统中替代部分原料。该技术通过利用生活垃圾中的可燃成 分，达到替代传统燃料，实现节能减碳的效果。

关键技术包括：

（1）生物及物理干化技术

利用垃圾中易腐败有机物的好氧发酵特性，在通风作用下，使混 合垃圾的水分显著下降，共同实现生活垃圾的生物及物理干化，改善 垃圾潮湿、粘滞的状态，大幅提高其机械分选性。采用超大规模臭气 “物化-生物”净化技术，解决垃圾预处理好氧发酵过程产生的臭气和其 他有害物质及粉尘的问题。

（2）分选均化技术

通过滚筒筛、重力分选机、圆盘筛、除铁器等一系列机械分选装 置，分选出垃圾中易燃、无机等组分，并进一步破碎，制成水泥窑垃圾 预处理可燃物（cmsw）、无机灰渣等原料，实现对生活垃圾的高效破 碎，以及轻质可燃组分与重质无机组分的有效分离。

（3）预分解炉控制及水泥窑多点协同处置技术

采用计算机流场模拟的方法，根据水泥窑垃圾预处理可燃物 （cmsw）的燃烧速度、热能释放速率与煤的燃烧差异性，对进料口 的开设部位、开设角度以及入口风速进行调控设计，并调整预处理可 燃物的尺寸、颗粒形状、喂入方式以及煤的喷入方式，最终实现预处理 可燃物(cmsw)的燃烧与水泥预分解炉内热工的匹配，保证了分解炉热 力分布的稳定，确保了分解炉的正常运行；利用水泥熟料高温固相反 应和矿物形成机理，使无机渣土中的重金属离子固熔到水泥熟料矿物晶格中，在保证水泥熟料强度的基础上，实现了重金属离子的安全处 置；渗滤液经均化、厌氧、硝化与反硝化及膜处理后达标排放。少量渗 滤浓缩液经窑头喷入，利用窑内高温对其有害成分进行高温焚烧或回 喷干化床继续干化，实现无害化处置。

主要技术指标

1.原生垃圾单厂预处理规模：300～2000t/d；

2.垃圾轻质可燃物分选率：>90%；

3.无机物分选率：>95%。

技术鉴定及获奖情况

该技术已获得国家发明专利 18 项，实用新型专利 38 项。2014 年4 月，经中国建筑材料联合会组织的科技成果鉴定，整体技术达到国际先进水平；2016 年，“水泥窑高效生态化协同处置固体废弃物成套技术与应用”成果获国家科学技术进步奖二等奖。

典型用户及投资效益

典型用户：华新水泥（阳新）有限公司、华新水泥（河南信阳）有限公司等

典型案例 1

案例名称：华新水泥（阳新）生活垃圾预处理及水泥窑资源综合利用一体化项目

建设规模：日处置生活垃圾 2000t/d，cmsw（生活垃圾预处理可燃物）1300t/d。建设条件：根据《水泥窑协同处置固体废物污染防治技术政策》要求，单线设计熟料生产规模 3000t/d 及以上水泥窑即可。主要建设内容：预处置包括干化区、破碎、分选设备、臭气收集处置等系统；协同处置包括多点喂料、旁路放风系统。主要设备：破碎机、滚筒筛、垃圾生物干化风机、洗涤塔、袋式除尘器、输送机等设备。

项目总投资 42000 万元，项目建设期 2 年。年碳减排量 32 万 tco2，碳减排成本为 120~140 元/tco2。年经济效益约 5267 万元，投资回收期约 6 年。

典型案例 2

案例名称：华新水泥（信阳）生活垃圾预处理及水泥窑资源综合利用一体化项目

建设规模：日处理城市生活垃圾 1000t（分两期建设，600t 400t）。

建设条件：根据《水泥窑协同处置固体废物污染防治技术政策》要求，单线设计熟料生产规模 2000t/d 及以上水泥窑即可。主要建设内容：预处置包括干化区、破碎、分选设备、臭气收集处置等系统；协同处置包括多点喂料、旁路放风系统。主要设备：破碎机、滚筒筛、垃圾生物干化风机、洗涤塔、袋式除尘器、输送机等设备。项目总投资 11000 万元，项目建设期 2 年。年碳减排量 14 万 tco2，碳减排成本为 70~90 元/tco2。年经济效益约 2875 万元，投资回收期约 3 年。

九、推广前景和减排潜力

据统计，截止 2019 年底，全国新型干法水泥生产线 1624 条，目前采用生活垃圾协同处置的生产线有 57 条，比例约为 3.5%。未来推广比例预计将达到 10%，项目总投资额约为 100 亿元，每年生活垃圾处置能力约 2000 万 t，每年可替代约 260 万 t 标煤，可形成的年碳减排能力为 690 万 tco2。