1、生活垃圾概念、成分和產(chǎn)量等
　　1.1 生活垃圾
　　生活垃圾是指在日常生活中或者為生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定的被視為生活垃圾的固體廢物。我國幅員遼闊，不同地區(qū)之間的水文氣象、經(jīng)濟(jì)條件、居民生活習(xí)慣等多種因素不盡相同，致使各地生活垃圾成分、單位人均產(chǎn)量等方面都有較大的差異，為確保生活垃圾不對環(huán)境產(chǎn)生污泥，必須對生活垃圾進(jìn)行有效的處置。
　　1.2 生活垃圾成分分析
　　我國區(qū)域?qū)拸V，地理空間跨度較大，同時(shí)由于居民生活水平、生活習(xí)慣、區(qū)域產(chǎn)物等諸多因素，導(dǎo)致生活垃圾成分差異非常大。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)差異較大，東部與西部差別大，北部與南部差別大，降雨量不同地區(qū)垃圾成分差別大?？傮w來說，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的生活垃圾有可燃物多、可回收物多、有機(jī)質(zhì)多、無機(jī)物少等特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的生活垃圾有可燃物較少、可回收物較少、無機(jī)物較多等特點(diǎn)。降雨量較多的地區(qū)的生活垃圾含水率大于降雨量較少的地區(qū)的生活垃圾含水率。生活垃圾的成分、含水率對生活垃圾的合理選擇最終處理工藝的選擇起著決定性的作用，因此生活垃圾的成分及原生垃圾含水率是垃圾處理工藝的關(guān)鍵。遵義市的生活垃圾成分如表1：

　　1.3 生活垃圾產(chǎn)量
　　生活垃圾人均產(chǎn)量為0.8-1kg/天，根據(jù)統(tǒng)計(jì)從上世紀(jì)80年代到2010年，生活垃圾總產(chǎn)量按5%左右的比例逐步上升，截止到現(xiàn)在全國每年產(chǎn)生垃圾近2億噸。但隨著現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展，居民生活水平，清潔能源逐步推廣，環(huán)保意識強(qiáng)化等諸多有利因素，生活垃圾的產(chǎn)量遞增比例已有逐步下降的趨勢，比如今年北京地區(qū)的生活垃圾的產(chǎn)量就遞減到“零”增長率。生活垃圾產(chǎn)量出現(xiàn)了遞增率降低甚至“零”的現(xiàn)象，所以在確定生活垃圾處理工藝的處理量時(shí)，需要慎重考慮這種現(xiàn)象。
　　2、 生活垃圾處理工藝簡介
　　生活垃圾傳統(tǒng)的處理工藝有衛(wèi)生填埋、堆肥等，前10-20年推出的生活垃圾焚燒（含焚燒發(fā)電）、綜合處理等工藝。目前，生活垃圾處理工藝研發(fā)了窯爐協(xié)同處理工藝，其中又特別推薦水泥窯協(xié)同生活垃圾處置工藝。下面對各種處理工藝進(jìn)行介紹，又重點(diǎn)對生活垃圾水泥窯協(xié)同處理工藝進(jìn)行介紹。
　　2.1生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝
　　生活垃圾填埋處理工藝是生活垃圾處理最早的處理工藝，從上世紀(jì)初或更早的時(shí)間就開始應(yīng)用了。衛(wèi)生填埋處理工藝有處理量大、處理成本低、可全天候運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，但也存在對建設(shè)場地、周邊環(huán)境影響較大、有二次污染的潛在可能性等不利因素。隨著現(xiàn)在城市區(qū)域擴(kuò)張、建設(shè)場址選擇困難、環(huán)保要求提高和垃圾總量劇增等因素，選擇單一的衛(wèi)生填埋處理工藝也不太可取。
　　2.2 生活垃圾堆肥處理工藝
　　堆肥處理工藝是利用生物發(fā)酵原理對生活垃圾中有機(jī)物進(jìn)行發(fā)酵分解，然后生產(chǎn)有機(jī)堆肥。生活垃圾堆肥處理工藝可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)物資源化利用，可以大幅減少垃圾滲濾液的產(chǎn)生。但是由于目前我國生活垃圾基本都是混裝，導(dǎo)致堆肥處理后有機(jī)肥雜質(zhì)較多，品質(zhì)不太高，所以銷路存在一定的問題，如果能夠解決生活垃圾分類袋裝問題，生活垃圾堆肥處理工藝也將是適合的處理工藝。
　　2.3 生活垃圾焚燒工藝
　　生活焚燒工藝是利用焚燒爐對生活垃圾進(jìn)行焚燒處理。前期的焚燒處理以單獨(dú)的焚燒為住，附加考慮余熱利用，目前的生活垃圾焚燒處理幾乎都以焚燒發(fā)電為主導(dǎo)工藝。生活垃圾焚燒處理工藝的優(yōu)點(diǎn)是減容率可達(dá)85-95%、可以利用余熱或利用余熱發(fā)電等，缺點(diǎn)是投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、有二噁英潛在污染的可能性等缺點(diǎn)。
　　2.4 生活垃圾綜合處理
　　生活垃圾綜合處理工藝是利用生活垃圾分選、堆肥、焚燒和焚燒等處理工藝的兩種或多種工藝的組合。綜合處理工藝運(yùn)用多種工藝分別對不同的成分進(jìn)行重點(diǎn)處理，以達(dá)到資源化最佳的效果。綜合處理工藝的優(yōu)點(diǎn)是資源化效果最好和資源利用頻次多，缺點(diǎn)是工藝系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行難度較大，市場開拓難度大，環(huán)保要求高等。從減少使用能源，減少不可再生能源開采等方面考慮，生活垃圾綜合處理工藝是較適合的工藝。
　　2.5 水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝
　　水泥窯（新型干法回轉(zhuǎn)窯）協(xié)同處置生活垃圾工藝：垃圾運(yùn)到水泥廠經(jīng)計(jì)量后倒入垃圾池儲存。用抓斗把垃圾抓入板式輸送機(jī)，人工挑選出大件垃圾、大塊建筑垃圾和可回收物，其余被帶式輸送機(jī)送入喂料小倉，輸送過程中由除鐵器除去磁性金屬。喂料機(jī)把垃圾均勻地喂入回轉(zhuǎn)式焚燒爐，利用熟料冷卻機(jī)的熱風(fēng)作為燃燒空氣，垃圾在熱風(fēng)的作用下焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓?100℃左右）進(jìn)入窯尾分解爐和預(yù)熱器，與水泥生料換熱，為水泥生料分解提供熱量，然后由窯尾廢氣處理系統(tǒng)凈化后排放。垃圾焚燒灰渣直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯作為水泥原料或從焚燒爐排出作為水泥混合材使用。水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝流程如圖1：

　　根據(jù)研究，水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝有下面工藝特點(diǎn)，一是水泥生產(chǎn)的熟料冷卻機(jī)的熱風(fēng)作為垃圾燃燒空氣，垃圾焚燒溫度＞950℃。熱解氣體入回轉(zhuǎn)窯，減少能耗；利用水泥窯的高溫，吸納分解垃圾有害成分。分解爐內(nèi)溫度超過900℃，氣體能停留7～9ｓ，二惡英能完全被吸納。二是水泥窯的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)是堿性氣氛，可有效地抑制酸性物質(zhì)的排放，使得SO₂、Cl等可以合成鹽的形態(tài)固定下來，可減少或避免產(chǎn)生二惡英的產(chǎn)生現(xiàn)象。三是垃圾的儲存池，有機(jī)質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生的臭氣等由引風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)除塵器除塵后送入冷卻機(jī)頭部的鼓風(fēng)機(jī)，再次鼓入冷卻機(jī)，與1400℃左右的熟料接觸，在高溫下被分解而凈化。四是垃圾焚燒爐灰渣直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯作為水泥原料混合加以利用，不外排；而且水泥窯負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)行，煙氣和粉塵很少外溢。五是垃圾中的絕大部分重金屬離子隨物料固化在熟料中，避免了重金屬二次污染。
　　由于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾具有上敘的五個(gè)特點(diǎn)，該技術(shù)研發(fā)出來后立即投入實(shí)際工程應(yīng)用中。目前推廣應(yīng)用協(xié)同處置工藝比較成功的，有海螺水泥集團(tuán)、中信重工機(jī)械公司等。其中，海螺集團(tuán)已建成運(yùn)行銅陵海螺垃圾處理項(xiàng)目，依托銅陵海螺公司5000t/d干法水泥熟料生產(chǎn)線，建設(shè)日處理600t（300t/d×2系列）城市生活垃圾處理線，年處理銅陵市城市生活垃圾總量19.8萬t。同時(shí)，海螺集團(tuán)的貴州省貴定縣的水泥窯協(xié)同處置生活垃圾項(xiàng)目已經(jīng)在建設(shè)過程中了。中信重工機(jī)械股份有限公司，已洛陽黃河同力水泥有限責(zé)任公司日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線為依托，設(shè)計(jì)日處理垃圾量500噸。
　　3、水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝優(yōu)缺點(diǎn)
　　生活垃圾處理工藝有多種，每種處理工藝都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，同樣，水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝也有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)以及適用性。
　　3.1 水泥窯協(xié)同處置工藝優(yōu)點(diǎn)
　　水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝結(jié)合生活垃圾焚燒和水泥窯生產(chǎn)，把兩種不同的工藝生產(chǎn)線有機(jī)融合在一起，解決了生活焚燒的廢氣、廢渣和廢水的難題，同時(shí)為水泥生產(chǎn)提供部分替代優(yōu)惠燃料，達(dá)到了工藝的互惠互利。水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝主要有如下優(yōu)點(diǎn)：
　　3.1.1  由于協(xié)同處理工藝采用近似“閉環(huán)式”廢氣循環(huán)處理（利用）的工藝方式，廢氣中的二噁英基本杜絕或避免產(chǎn)生，
　　3. 1.2 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)是堿性氣氛，可有效地抑制酸性物質(zhì)的排放，使得SO₂、Cl等可以合成鹽的形態(tài)固定下來，可減少或避免產(chǎn)生二惡英的產(chǎn)生現(xiàn)象。
　　3. 1.3 垃圾的儲存池產(chǎn)生的臭氣1400℃左右的熟料接觸，在高溫下被分解而凈化。
　　3. 1.4 焚燒爐灰渣直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯作為水泥原料混合加以利用，不外排；而且水泥窯負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)行，煙氣和粉塵很少外溢。
　　3. 1.5 重金屬離子隨物料固化在熟料中，避免了重金屬二次污染。
　　3.2 水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝缺點(diǎn)
　　水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝由于的工藝特點(diǎn)要求，因此也具有一些缺點(diǎn)，工藝缺點(diǎn)如下：
　　3.2.1 水泥窯協(xié)同處置生活垃圾工藝投資較大，一條水泥窯生產(chǎn)線（3000噸/日）改造費(fèi)用在8000-10000萬元，可處理生活垃圾800-1000噸/日，折算成垃圾投資為每噸生活垃圾協(xié)調(diào)處置投資費(fèi)用10萬元，投資費(fèi)用較大。對生活垃圾處理量有較高的要求，要求日處理垃圾總量在800噸以上，最低不能低于500噸。
　　3.2.2 運(yùn)行費(fèi)用較高。根據(jù)現(xiàn)在已運(yùn)行的協(xié)同項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，直接運(yùn)行費(fèi)用按生活垃圾計(jì)算在每噸70元，而完全成本在每噸200元。
　　運(yùn)行費(fèi)用較高，就要求當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平較高，能夠承擔(dān)運(yùn)行費(fèi)用，以保證處置運(yùn)行能順利開展。
　　3.2.3 生活垃圾中一部分可以通過更簡單、有效、節(jié)能的其他方法加以處理和利用，例如遵義地區(qū)生活垃圾中高達(dá)28%灰土，可以通過篩分分選出來加以利用，但采用協(xié)同處置工藝后，卻也進(jìn)入水泥窯“高溫陪煉”一番，對能源造成浪費(fèi)。
　　3.2.3 高含水率和低燃值的生活垃圾。高含水率的生活垃圾將會使大量的熱能做無用的消耗，例如含水率果蔬中水分被加熱成水蒸氣排放掉，能源做了無用功。低燃值（低于800大卡/Kg）的生活垃圾需要外加燃料，才能保證正常生產(chǎn)運(yùn)行，能耗結(jié)構(gòu)明顯不太合理。
　　4、結(jié)論
　　水泥窯生產(chǎn)協(xié)同處置生活垃圾工藝，具有較明顯的優(yōu)點(diǎn)，如杜絕或減少了二惡英、沒有廢渣產(chǎn)生、重金屬被固化等，避免二次污染，生活垃圾做到最大限度的減容處置，減少大量的溫室氣體排放。當(dāng)然，協(xié)同處置工藝也有投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、對垃圾的成分和處理量有較高的要求等不足。協(xié)同處置工藝實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對環(huán)境保護(hù)治理具有積極作用，對建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會有示范意義。綜上所敘，水泥窯生產(chǎn)是協(xié)同處置生活垃圾的有效途徑之一。