生活垃圾自然发酵产生的渗滤液，经处理用作发电系统循环冷却水；半干的垃圾焚烧产生热能用于发电；废气中的重金属固化于水泥熟料中，焚烧后的灰渣则用作水泥生产原料……位于河北省唐山市古冶区的唐山冀东启新水泥有限责任公司（以下简称“启新水泥公司”），近年来加快绿色发展转型升级步伐，建设水泥窑协同处置综合固废及余热发电循环生产线，对生活垃圾、工业废弃物等进行减量化、资源化、无害化处理，通过技术创新将废弃物变废为宝。
水泥窑协同处置综合固废及余热发电循环生产线于2022年10月投产，建设了固废储存设施、垃圾渗滤液处理系统、垃圾焚烧炉、汽轮发电机组、废气应急处理系统等设施设备。“现在，生产线每天处理生活垃圾三四百吨，年可处理综合固废15万吨，能满足唐山市固废处理需求。”启新水泥公司绿色能源部经理唐贺丰说。
在公司固废处置中心大楼的顶层抓斗控制室里，抓斗司机熟练操作着垃圾抓斗，将发酵好的垃圾运送到焚烧炉；在中控室里，操作员目不转睛地盯着监控显示屏，观察数据变化……水泥窑协同处置综合固废及余热发电循环产业项目现场一派繁忙景象。
据介绍，目前垃圾处理主要有填埋、水泥窑协同处置焚烧垃圾替代部分燃料、垃圾焚烧余热发电等方式，但均存在二次污染、成本高等缺陷。“我们这个项目将水泥窑协同处置与综合固废焚烧发电工艺相结合。相比于现有的垃圾处理方式，可充分利用垃圾处置过程中产生的废渣、废水、废气。”唐贺丰说。
在公司展厅悬挂的图表上，水泥窑协同处置综合固废及余热发电循环生产线的工艺流程一目了然：垃圾焚烧发电产生的废气从篦冷机进入水泥熟料回转窑，窑内超过1700摄氏度的高温将废气中的重金属与液相态硅酸盐矿物固化成熟料矿物；废气中的酸性有害气体经过熟料煅烧的碱性环境，中和形成化合盐类，构成水泥熟料的组成部分，实现废气零排放。而垃圾焚烧后形成的灰渣也进入回转窑，作为水泥原料利用，避免二次污染。
“项目建设过程中，垃圾焚烧产生的废气通过篦冷机顺利进入窑系统是个难点。”唐贺丰介绍，pH（酸碱度）值接近于1的酸性废气对篦冷机风室的腐蚀较严重，废气中未燃尽的粉尘颗粒容易堵塞篦板，少量窜入净风室的废气急速冷却形成固液相，还会堵塞篦缝。
为解决这个难题，公司技术团队潜心研究试验，先后制作40多套实验装置进行多轮测试，最终找到篦冷机篦缝被堵的主要症结，即废气中酸性气体和烃类在120摄氏度时会结露，与废气中的粉尘颗粒混合形成黏稠状混合物。
技术人员反复调整垃圾焚烧炉点火方式和运行参数，提高废气温度，还利用窑系统热风对篦冷机两个进废气的风室进行预热，并对篦冷机风室内部做了防腐处理，杜绝结露现象，也解决了篦缝被堵塞和被腐蚀问题。
目前，水泥窑协同处置综合固废及余热发电循环生产线运行稳定。在保障熟料质量、水泥性能不受影响的前提下，其不仅降低烧成工序的电耗，还有助于解决城市垃圾污染问题，实现经济效益和生态效益双赢。“这个项目年可发电4500万千瓦时，换算成标煤约1.8万吨，减排二氧化碳约5万吨。相比传统垃圾焚烧发电技术，这种处置方式更环保、更安全，减碳减排明显，且成本更低。”唐贺丰说。
“近年来，我们积极探索绿色低碳发展路径，除了建设水泥窑协同处置综合固废及余热发电循环生产线，还积极布局光伏、风力、储能项目，推动企业打造零外购电工厂，致力于水泥产业向高端化、智能化、绿色化发展。”启新水泥公司经理谢荣华说。
