一、前言
在城市生活垃圾无害化处理的卫生填埋、堆肥、焚烧3种方式中，2005年卫生填埋占85.78%，焚烧为9.90%。近几年虽大力发展垃圾焚烧处理方式，所占比例仍无明显增加，可以说，目前我国垃圾处理仍以填埋为主。环境效益较好的垃圾焚烧方式推行缓慢的原因在于：我国处理生活垃圾的焚烧技术为引进或在此基础上消化吸收的焚烧发电技术，由于我国垃圾水分高、灰分高、热值低，使得垃圾焚烧发电存在投资和运行费用太高，垃圾热能利用率太低，运行过程中一般要补充矿物质燃料，灰渣要另行处理，废气中二噁英等有害气体脱除系统复杂等一系列问题。发达国家也在审视垃圾焚烧发电技术的环境友好性，以现有工业协同处理废物技术逐渐成为处理生活垃圾的新视点。现有工业处理固体废弃物不仅能消除废弃物对环境的污染，而且能为现有工业提供原料和燃料。水泥工业对固体废弃物的处理所具有的环境友好性和投资及运行费用的经济性已为世界各国公认。水泥工业处理和利用生活垃圾方面国内外已开发出多种技术，取得明显的效果。如日本的水泥厂把垃圾焚烧厂焚烧生活垃圾时产生的灰渣、飞灰等废物作为生产水泥的替代原料；欧美一些国家首先把生活垃圾制成衍生燃料（RDF）成品，水泥厂使用RDF作为替代燃料，由窑头燃烧器喷入水泥窑内燃烧；还有些国家把生活垃圾先分成可燃物及不可燃物，不可燃物作为水泥生产的替代原料，可燃物作为水泥生产的替代燃料。以上水泥厂处理生活垃圾技术，均对垃圾进行复杂的预处理，处理成本仍居高不下，而且预处理过程存在相当的二次污染。简化垃圾处理过程，直接焚烧原生垃圾，降低投资和处理成本，减少二次污染便是我们开发水泥窑和焚烧炉联合处理城市生活垃圾的初衷。
二、水泥窑和垃圾焚烧炉联合处理垃圾技术
该技术为在水泥回转窑旁设置垃圾焚烧炉来联合处理原生城市生活垃圾，采用该办法处理城市生活垃圾，既不同于日本的垃圾焚烧发电后由水泥厂处理灰渣的技术，也不同于西欧对垃圾分选后直接由水泥窑处理的技术，而是根据我国人民生活水平的现状，适合我国垃圾特性，吸收他们的长处，并克服其不足，我们自主创新的一项新技术。采用该技术，可以将垃圾热能和灰渣全部利用，污染物排放低，不需要二次处理，投资省，费用低。该技术已取得二项国家新型专利授权（专利号：200620113310.5，200620113309.2），发明专利（申请号：200610076668.X）也通过了审察。以该技术为依托的工业试验系统于07年11月15日在川煤广旺集团天台水泥厂成功点火。试验表明：新鲜城市生活混合垃圾，以冷却水泥熟料的热风作燃烧空气，一个纱团即可点燃，不用外加燃料可以持续燃烧，对水泥生产系统尚未表现出明显影响。
该技术不需要建设专门的垃圾焚烧厂或垃圾预处理车间，而把垃圾焚烧炉建在新型干法水泥窑旁边，由垃圾焚烧炉和水泥窑联合处理生活垃圾，工艺流程见图1，图中细线部分为原有水泥生产线，粗线部分为焚烧垃圾增加的垃圾储存、输送、焚烧部分，二部分通过风管在首尾处分别连接。
图1 联合处理工艺流程图
处理过程叙述如下。
垃圾由市政环卫部门的垃圾运输车直接运到水泥厂，经地磅计量后倒入垃圾储池储存。抓斗从垃圾池把垃圾抓入板式输送机，人工挑选出大件垃圾、大块建筑垃圾和可回收物，其余被带式输送机送入喂料小仓，输送过程中由除铁器除去磁性金属。喂料机把小仓内的垃圾均匀地喂入焚烧炉，利用熟料冷却机的热风作为燃烧空气，热风从水泥窑窑头罩抽取，进入回转式垃圾焚烧炉，垃圾在热风的作用下焚烧，垃圾焚烧产生的高温烟气（1100℃左右）进入窑尾分解炉和预热器，与水泥生料换热，为水泥生料分解提供热量，然后被窑尾废气处理系统净化后排放。垃圾焚烧灰渣直接进入回转窑作为水泥原料，结合于熟料之中。垃圾焚烧灰渣也可以从焚烧炉排出，作为混合材，用于磨制水泥。处理过程全部封闭，垃圾在垃圾池储存期间，有机物腐败产生的臭气等有机气体由排风机抽出，经除尘器除尘后送入冷却机头部的鼓风机，再被鼓入冷却机，与1400℃左右的熟料接触，在高温下被分解而净化。
该技术以冷却水泥熟料热风作为垃圾燃烧空气，采用回转式垃圾焚烧炉，解决了我国垃圾成分复杂、水分高、热值低的缺陷，不需外加燃料，能处理大量的城市生活垃圾，使得垃圾的热量和物质全部被利用，同时很好地解决了垃圾储存时散发的臭气等有机气态物的污染，做到垃圾的资源化、无害化、无残留物处理。