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摘要：在可持续发展战略环境下，人们环境保护与资源运用意识不断增强，在城市化发展中，生活污泥等垃圾的无害处理成为重要的环保课题。基于此，本文首先阐述了新型干法水泥窑协同处置城市生活污泥的优势，继而从多个方面基于新型干法水泥窑进行城市生活污泥处置技术探析，以期促进污泥无害处理发展。
关键词：新型干法水泥窑；城市生活污泥；污泥处置
引言
根据E20环境平台数据显示，2016年至20190年城市生活污泥产生总量由4083万吨增长至5292万吨，为解决城市生活污泥问题，“十三五”规划对于城市生活污泥的无害化处置率提出了更高的要求，无害化处置手段成为重要研究课题，随着新型干法水泥窑技术的成熟，可实现对城市生活污泥的无害化处理。
一、新型干法水泥窑协同处置城市生活污泥的优势
在社会稳定发展的环境下，城市化进程逐渐推进，城市人口随之增加，但同时导致了城市污泥等生活垃圾的增多，因此无害化生活垃圾及污泥处理成为亟待解决的问题。在技术发展迅速的背景下，新型干法水泥窑在处置城市生活污泥等生活垃圾中逐渐突显出不可替代的优势，具体表现在以下几点：（1）流程简洁且资源化程度高，运用传统生活垃圾与污泥处理方式易损害生态环境，同时对于资源的回收程度低，而新型干法水泥窑处置城市污泥等生活垃圾时运用水泥窑烧成系统代替了传统焚烧处理净化系统，极大的减少了操作流程，另外实现了游离态铁、铝元素的再次回收；（2）高效处理恶臭，新型干法水泥窑通过通风与气化装置能够有效避免污泥恶臭的扩散，同时在除臭机的作用下实现了城市生活污泥的形态分解，在新型干法水泥窑高温出之下，污泥等生活垃圾气体需经7s燃烧，并通过高温、高浓度、高吸附性的水泥碱性物料吸收氯离子，杜绝二噁英的二次生成与扩散；（3）兼容能力高，新型干法水泥窑对于各类生活垃圾与污泥的处理适应性较强，能够将污泥中的固化重金属以及污水进行有机分解，实现无害化处置，新型干法水泥窑的温度经过调试后最高可达1600℃，能够实现污泥等生活垃圾的充分焚烧，并通过各类装置系统进一步促进无害化处置，积极响应国家“十三五”规划。
二、基于新型干法水泥窑的城市生活污泥处置技术探析
为切实提高城市污泥等生活垃圾的无害化处置率，本文从计量与卸料贮存、供料及气化技术、气体净化与除臭、接口技术与环保效益四个角度进行技术探析。
（一）计量与卸料贮存
运用新型干法水泥窑处置城市生活污泥相较于其他常见焚烧炉工艺而言，极大提高了单炉最大处理量，并为保障污泥等生活垃圾的充分有机分解，延长了垃圾炉内停留时间，总体而言，新型干法水泥窑对于污泥等生活垃圾的处置更为干净彻底，同时保障了灰渣等难分解有机物的处置，提高了无害化处置率。
对于运用新型干法水泥窑进行污泥等生活垃圾处置时，首先应于地磅室进行计量，并经相关设施进行引入，新型干法水泥窑为方便污泥等生活垃圾的处理，在卸料平台上设置5~6个卸料位，为加强操作安全性与便利性，一般而言平台总长度为24~28m，同时来往通道需具有一定宽度，并实现通道与操作台的密封管理机，操作人员可根据干法水泥窑规格与污泥等生活垃圾规模进行综合调整。
对于污泥等城市生活垃圾的卸料贮存可结合垃圾种类与污泥性质进行序号编排，污泥等城市生活垃圾到达卸料大厅后需按照信号灯进行规范化贮存，为保障不同垃圾物料的有效贮存，一般将贮坑设计成为约25m长、19m宽、8m深的规格，而储坑一般为10m长、25m宽、7m深，并在卸料大厅与贮坑之间设置吊车，方便运输与操作[1]。
（二）供料及气化技术
厂房顶部的吊车是连接物料大厅与贮坑的最主要运输装置，是实现计量与供料的保障，由吊车将污泥等城市生活垃圾运至垃圾破碎机内，并将破碎化的垃圾运输至破碎垃圾料斗，为进一步提高处置操作的精确化，可进行一定的自动称重功能设计，在新型干法水泥窑处置车间内可设定集中控制区域，并成立中央控制室，便于集中指挥与控制，在信息化时代，可结合遥感控制进行指挥，实现全自动化生产，对于已送至破碎垃圾料斗的污泥等生活垃圾，可经双螺旋输送机运输至气化炉，此过程需全程监控并及时将数据传递至集中控制区域进行分析，提高新型干法水泥窑无害化处置城市污泥等生活垃圾的规范化与合理化。
气化炉是新型干法水泥窑的核心设备，其采用低空气比燃烧工艺，并结合内部散气管与流化砂层结构，能够有效实现蓄热与传热，可利用污泥等生活垃圾的不断气化进行气体转换，将其转变为可燃性气体导入分解炉，形成炉内与流化砂层的内部循环，提高气化炉内稳定性。经过散气管进入气化炉的垃圾与臭气能够经过热气反应将石英砂加热，到达550℃的高温，污泥等生活垃圾经过高温焚烧后炉渣受到重力影响进入炉底并排出，而石英砂经过资源回收实现了金属回收利用，并可进一步将灰渣作为原料进行水泥制造[2]。
（三）气体净化与除臭
城市污泥等生活垃圾进行无害化处置时，将会导致酸性气体、二噁英、氮氧化合物的产生。新型干法水泥窑内存在水泥碱性物料，形成了炉内碱性环境，对于酸性气体而言，能够在预热器中实现酸碱中和，将SO2、HF、HCl等酸性气体经过反应转变为盐类物质，有效制约了酸性气体的排放，保障了大气环境不受污泥等生活垃圾处置影响，避免出现环境危害；二噁英在所有已知化合物中属于毒性最强的气体，因此对于新型干法水泥窑的二噁英彻底分解是极为必要的，在高温环境下持续燃烧下，并结合炉内剧烈分解活动，能够实现二噁英气体的彻底分解，继而全面杜绝二噁英等有害气体的生成与排放，同时为进一步保障有害气体防护，需在新型干法水泥窑设置密封闭路循环，促进新型干法水泥窑协同处置城市污泥等生活垃圾的无害化进度；氮氧化合物是温室效应气体之一，在实现无害化处置时，针对氮氧化合物进行分解转化设计是必不可少的，一般可采用选择性非催化还原法（SNCR）形式进行催化反应，以此实现氮氧化合物的分解；臭气外溢能够极大影响人们生活质量，可通过通风设备实现气体的汇聚与流动，并运用活性炭等除臭物料进行吸附，为污泥等生活垃圾的处置提供优质操作环境。
（四）接口技术与环保效益
新型干法水泥窑与垃圾处置系统的接口需经过模拟进行工况分析，并运用CFD软件进行计算器模拟分析，进一步确定污泥处置所产生的气体流动，继而根据实际流动情况设定烟气入口位置，促进新型干法水泥窑的便利性，同时可结合水泥分解炉进气装置进行全面可燃气体分解，实现了气体的集中处理，保障有害气体转化与分解效率，进一步实现新型干法水泥窑协同处置城市生活污泥的无害化[3]。
结语
综上所述，对于城市生活污泥的无害化处置已经迫在眉睫，在国家政策激励下，新型干法水泥窑协同处置城市生活污泥具有较大优势，从环境保护与可持续发展角度来看，通过有效结合国家政策、城市资源优势与新型干法水泥窑技术可实现无害化城市污泥处置，因此研究新型干法水泥窑具有较大意义。
参考文献：
[1]刘典福,谢军,孙雍春,周超群.我国水泥窑协同处置城市生活垃圾技术进展[J].能源研究与利用,2019(01):32-35+46.
[2]曹露,李丽珍,李杨,赵珍伟.基于实测数据的新型干法水泥窑污染物排放水平分析[J].科技风,2018(04):110.