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利用水泥窯協同處置城市生活垃圾項目

    海林市海強水泥實業有限公司始建于1968年，位于海林市海林鎮北九公里處。公司前身為海林水泥廠，由于多方面原因，1995年企業面臨破產。1995年11月，企業經過破產重組，成立海林市水泥有限責任公司，將國有企業轉制為股份合作制企業，2006年更名為海林市海強水泥實業有限公司，該公司所使用的生產原料約有一半為工業固體廢物，是典型的采用循環經濟的生產和發展模式以生產水泥為主的股份制企業。
　  公司占地面積11.5萬平方米，建筑面積3萬平方米，固定資產8500萬元。公司現有職工299人，專業技術人員86人。公司主要產品為P.O42.5普通硅酸鹽水泥和復合水泥。“海強”牌水泥先后被評為牡丹江市名牌、牡丹江市知名商標、黑龍江省名牌產品。企業連續多年被牡丹江市人民政府授予“先進企業”榮譽稱號、榮獲牡丹江市“重合同、守信用單位”。公司已通過ISO9001質量體系認證，產品已經中國財產保險公司質量保險。
　  公司堅持循環經濟的發展觀，以利用固體廢物為原料生產水泥為課題，長期與哈工大、八一農墾大學等科研院所合作進行固體廢物綜合利用項目的研發。公司在成功的利用磷石膏、電石渣、硫酸渣、爐渣、粉煤灰等10余種工業固體廢棄物作為水泥生產摻配料的基礎上，又與哈工大合作，研發了“生活垃圾資源化利用”的高新技術。此技術的研發，不僅極大地減輕了廢棄物給本地區造成的污染，而且節省了大量污染物治理費用和自然資源，目前公司水泥生產能力為30萬噸，位居牡丹江地區同行業第二位，成為地方財政支柱企業。
　  2007年，公司被哈爾濱工業大學確定為“清潔能源與生產”示范基地，被黑龍江省建材行業協會定為“循環經濟試點單位”，并被國家環保總局定為“全國百家綠色企業宣言”發起單位。2008年，公司被中國中小企業協會、中國創新成果鑒定工作委員會評為“最具節能減排成效企業”。
　  三、創新成果概要：
　  現階段我國城市垃圾分類率低、熱值低、水分含量高，用傳統的焚燒方式處理生活垃圾，設備復雜、價格昂貴、運行成本高且容易造成二次污染。
　  本成果克服了現有焚燒技術的缺點，提供一種改進的垃圾處理方法，其目的是采用循環經濟的發展模式，利用先進的技術、設備和工藝，達到節能降耗、減排降污的效果。本方法具有垃圾處理量大、無害化徹底、固廢利用率高、性能穩定等特點，利用本方法可顯著降低設備的復雜程度、降低運行成本，避免造成二次污染。
　  四、成果實施背景
　  在我國能源短缺和鼓勵節能減排、走循環經濟發展道路的大背景下，海強公司在綜合利用磷石膏、爐渣、粉煤灰、煤矸石等10余種工業固體廢棄物基礎上，又專門成立研究機構，并與哈工大合作，進行了生活垃圾在水泥生產過程中資源化利用的研究與開發。為將生活垃圾作為水泥生產的替代燃料和補充能源，公司自行研制了焚燒爐，并發明了垃圾處理的新方法。在焚燒垃圾同時，回收利用熱能烘干生料磨中的物料，既提高磨機的臺時產量，又解決了煙塵排放造成的二次污染問題，既凈化了城市環境，又節省了能源，降低了成本，實現了變廢為寶、化害為利的環保工業目標。此項目投產后，不僅為海林及周邊城市的環境建設做出了貢獻，而且為全國相關企業處理城市生活垃圾提供了示范與拉動作用，對于發展循環經濟，實現水泥工業可持續發展具有重要意義。
　  五、成果內涵
　  城市生活垃圾資源化利用技術，是公司與哈工大共同研發的將生活垃圾焚燒與水泥生產巧妙結合的高新科研技術，（已獲得8項國家專利），屬國內首創，填補國內垃圾焚燒領域的空白。本項成果技術優勢主要體現在： 
　  （1）垃圾焚燒產生的余熱用于水泥生料干燥，既利用了廢熱，又節省了水泥生料干燥所需要的燃料。
　  （2）高溫焚燒氣在干燥水泥生料的過程中，借助物料的物理吸附以及物料與煙氣之間的化學作用，使煙氣中某些污染物得到一定程
　  度的凈化。
　  （3）可以直接利用水泥生產過程中除塵裝置收集煙氣中的顆粒物，不需要另設除塵裝置。
　  （4）將焙燒水泥物料的立窯作為垃圾焚燒的二次燃燒室，吸附在生料上的還原性污染物和燃燒氣中所含的有機污染物在立窯中經過二次燃燒，可以得到徹底氧化。
　  （5）利用立窯中焙燒物料層物理吸附和化學反應對污染物進行進一步的控制。
　  （6）垃圾焚燒產生的灰渣可以用作水泥生產原料，實現垃圾最大程度資源化。
　  （7）將垃圾焚燒與水泥生產有機結合，不但充分利用了熱能，而且妥善的將垃圾瀝液進行了無害化處理，實現了垃圾處理過程廢物的零排放。
　  六、創新成果的具體做法
　  海林市區共有人口10萬人，僅居民生活垃圾而言，市區每天就會產生4.3萬噸，目前這些生活垃圾處理只能依靠簡單的填埋方式進行處理。這種方式不僅占用了大量的土地，而且造成大氣、土壤和地下水體的污染，給周邊環境帶來極大危害。為徹底解決生活垃圾污染問題，海強公司充分發揮水泥工業處理固體廢棄物的優勢，與哈工大合作，發明了“利用風掃磨處理城市垃圾焚燒凈化裝置”（已獲國家專利）。為了提高焚燒的熱效率，公司從源頭進行分類，由物業人員向住戶免費發放紅、綠兩種不同顏色包裝袋，讓居民將“可燃垃圾”和“不可燃垃圾”分別裝袋，而后由垃圾擠壓車統一收集轉運至廠內垃圾貯庫。為實現預計焚燒效果，公司自行研制了“生活垃圾脫水擠壓機”和“滾動烘干倉”，分類回收后的垃圾經二次擠壓、烘干后，摻入少量燃煤，經由垃圾輸送裝置送入垃圾焚燒爐焚燒。垃圾焚燒產生的高溫煙氣進入生物料粉磨系統以干燥物料，煙氣與物料在充分接觸的同時，借助磨內石灰石、無煙煤、沸石等物料所含的氧化鈣、活性碳等成分對煙氣中的有毒有害氣體進行物理、化學吸附，使煙氣中污染物得到一定的凈化。為防止有害氣體排出，由生料磨尾排出的煙塵經旋風、靜電和布袋除塵器除塵后，由高壓風機通過排煙管道由爐底送入立式焙燒爐，在立式焙燒爐1400℃的高溫段，有害氣體可以徹底的被氧化和消除，焚燒煙氣經布袋除塵后，由煙囪排入大氣。經中科院化物所檢測，煙氣中不含二惡英，各項指標符合國家標準。此技術的研發，不但使產品成本大大降低，為企業發展打下良好基礎，而且每年可節約大量土地，減少環境污染，特別是在能源短缺的今天，資源化利用垃圾焚燒產生熱能及灰渣，為我省乃至全國的城市垃圾處理開創了一條可行之路，將為我國節能減排起到巨大的推動作用。
　  七、經濟效益及社會效益
　  （一）、經濟效益
　  1、窯尾余熱利用節能
　  由于生活垃圾含水量較高，要使垃圾維持燃燒，就必須將其烘干，使其具備發生燃燒反應所必需的活化能。為提高垃圾的熱效率，生活垃圾在焚燒前先進行脫水擠壓，去除垃圾中所含的水分，而后送入烘干倉。為節省干燥垃圾的燃煤，公司將焙燒窯尾余熱通過管道引入烘干倉，利用其熱能替代燃煤干燥垃圾。據估算，利用此技術烘干垃圾每年可節約標煤3100噸。
　  2、焚燒生活垃圾節能
　  烘干后的生活垃圾經自動給料裝置送入焚燒爐焚燒，利用垃圾焚燒產生的熱能代替原煤干燥水泥生料磨內的物料。利用此技術不但大大節省了燃煤，還可提高生料磨20%的臺時產量，按年焚燒2萬噸生活垃圾計算，則每年可節約標煤5000噸。另外，生活垃圾焚燒熱能除干燥物料外，剩余部分熱能代替鍋爐為廠區供暖，每年可節約標煤300噸。
　  3、利用新技術、新工藝節能
　  本項目利用煤碳改性脫硫技術，在設備上安裝煤碳改性裝置，燃煤中摻加“煤炭改性劑”，可節煤10%，脫硫50%—60%，利用此技術每年節約標煤2800噸。此外，在改進工藝配料技術后，無煙煤的摻加量由原來的12%下降為11%，按目前生產能力計算，每年可節約標煤6400噸。
　  4、利用新技術、新設備節電
　  本企業在節電方面做了大量工作。在焚燒爐、焙燒窯、球磨機、球破機、烘干倉、高效選粉機等主要設備上，均采用先進的軟啟動、變頻調速、無功補償器、自動控制及監測系統多項節能設備，提高各主機臺時產量，降低電耗，使單位產量節電達到4WK∕H ，利用這些節能措施，公司每年可節電135萬度。
　  （二）、社會效益
　  1、本項目的建成將解決海林市部分生活垃圾處理的問題，實現生活垃圾的無害化和資源化，該項目對創建衛生城市、改善城市環境起到積極作用。
　  2、本項目的應用，可節約因填埋而占用的大量耕地，為國家節約大量能源，減少生活垃圾帶來的環境污染，是一項利國利民的環保工程。
　  3、本技術的研發，為全國中小城市生活垃圾無害化處理提供示范，為我國節能減排起到巨大的推動作用。
　  八、持續改進措施
　  1、繼續與科研院所、高等院校合作，進一步拓寬領域，深入探討利用城市垃圾及工業廢渣生產新型建材、生物有機肥等新型產品結構體系。
　  2、根據水泥工藝現有條件，摸索經驗積累數據，全面完善微機計量、在線監測及遠程自動控制系統，提高固廢的綜合利用率。
　  3、制定并完善垃圾分類回收、中轉運輸、焚燒處理等可操作的文字、文本，并盡快使之程序化、模式化，為項目推廣奠定基礎。
　  4、加大環保設施的投入，在節能減排的同時，搞好廠區的綠化、美化工作，推動“海強”再上一個新臺階，把企業建設成為園林化生態工廠。