技术背景
目前，随着我国经济建设和城市建设的快速发展，城市的人口在持续增加，据国家统计局数据，至2021年末我国城镇化率已经达到64.72%，已经处于城镇化加速阶段的中后期，预计到2030年中国城镇化率将达到70%。城市人口的不断增加和人民生活水平的大幅提高，由此产生的生活垃圾数量日益增加，据资料显示，国内城市垃圾堆存量目前已经达到了70亿吨，然而城市垃圾无害化处理能力仅仅只有34.89％，垃圾堆积和填埋占用了我国土地近5亿平方米。数量如此惊人的城市垃圾堆积不仅会产生大量的CH4气体，增加城市的碳排放，还会影响居民的身体健康。初步估算70亿吨城市生活垃圾若经资源化利用可节约近10亿吨标煤（2021年我国全年能源消费总量52.4亿吨标煤），减排二氧化碳25亿吨。
当前国内常用垃圾处理方式包括焚烧、填埋，而这些方式实际上却会造成更多的危险废弃物，故许多发达国家早已禁止使用这一思路。利用水泥窑协同处置城市生活垃圾技术被公认为是最有效、最安全的处置生活垃圾的方法。该技术既可将垃圾作为原、燃料，减少对资源的消耗、降低水泥建材行业的碳排放，又可充分利用水泥回转窑内碱性微细浓固相的高温燃烧环境等优点，彻底将有害物质处理掉，真正实现垃圾处理的“无害化、资源化、集约化”的多元化目标要求，使水泥工业走上可持续发展的道路。
什么是水泥窑协同处置城市生活垃圾技术
水泥窑协同处置是水泥工业提出的一种新的废弃物处置手段，它是指将满足或经过预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑，在进行水泥熟料生产的同时实现对固体废物的无害化处置过程。
工艺流程：将垃圾运送到指定位置以后进行称重，随后将这些垃圾倒入垃圾坑充分破碎搅拌，最后投入气化炉。这些生活垃圾在气化炉高达500摄氏度的环境下，和流化沙充分的混合并沸腾。这其中的一部分垃圾会因为缺少足够的氧气燃烧，所以会自行产生热量维持温度，而其他垃圾则在气化反应中变成气化烟气，烟气将到达分解炉继续燃烧。烟气可燃气体可以被用作替代燃料。此外烟气中存在的诸如二噁英等物质将会在高温环境下充分分解与固化，真正意义上实现无害化与彻底消除。最后垃圾坑中将会产生一定量的臭气与渗滤液。这些废弃物将会进入气化炉充分焚烧，并从气化炉底部完成垃圾灰渣的排出。使用水冷设备控制气化炉温度，从而分离出包括铝、铁等金属物质，剩下的物质就是无机物灰渣，这些灰渣可以用于水泥生产。
水泥窑协同处置城市生活垃圾技术的优势
替代燃料减碳效果明显：数据显示，一吨生活垃圾经过预处理后的垃圾衍生可燃物含有相当于300千克标煤的热值，经水泥窑协同处理后，相比无替代燃料水泥生产以及垃圾填埋处理，二氧化碳减排量可达2吨左右。同时还可减少填埋生活垃圾而产生CH4气体。
无害化排放：水泥窑协同处理垃圾利用高温将废弃物转化为灰烬、烟气和热力，平均温度达1300度以上，比垃圾焚化炉平均850～900度的温度更高，二噁英等有害物质在高温、闭密的环境中能被完全分解，从而实现无害化排放。
固废资源化利用：固体废弃物在水泥煅烧窑产生的热能进行回收，废渣通过处理后可当作水泥原材料，实现转废为能的循环经济价值。
解决垃圾占地难题、节省建设投资：目前我国主要城市生活垃圾处理方法仍以垃圾填埋和发电焚烧为主。垃圾填埋场占用大量土地资源，垃圾焚烧发电需要大量的建设投资，而水泥窑协同处理生活垃圾不需要新的垃圾填埋场或焚烧炉，仅需在水泥窑现有生产设施的基础上建设生活垃圾预处理系统即可运行，既节省了新建垃圾处理设施的场地和建设投资又减轻了生活垃圾和新建垃圾处理设施的占用。
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