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中国建材联合会提出的第二代新型干法水泥，其中特征之一“废弃物安全无害化处置和资源化利用技术”指出，在环境条件许可和需要的情况下，实现利用废弃物、城市垃圾、替代燃料达到40%。据统计，目前中国水泥行业的燃料主要为煤和天然气，采用替代燃料的时间短，燃料种类少，只有10余家水泥厂使用替代燃料，年替代量不足5万t标煤，总体的燃料替代率接近0；而早在2005年荷兰水泥工业可燃废物的替代比例高达83%，平均替代燃料使用率在20%~40%之间，并且欧美水泥工业使用废旧轮胎，固体废弃物，屠宰业弃置的肉、骨头，废弃塑料，废机油及生物质燃料等。由于水泥窑中的煅烧具有如下特征：1)水泥回转窑内气体温度可达2 000 ℃，其中分解炉温度可达到1 100 ℃左右；2）停留时间长：窑内停留时间为8~20 s，分解炉内停留时间超过3 s；3）回转窑内为氧化气氛。以上特质决定水泥窑煅烧废旧轮胎、固体废弃物垃圾的可能性。笔者将在下文中简述废旧轮胎、石油焦以及生活垃圾等作为替代能源在水泥工业中的使用情况。
1 生活垃圾
2010年以来，中国取代日本成为世界第二大经济体，中国经济的快速发展的同时产生了许多副产品，影响了中国的环境和生态条件，城市固体垃圾（简称为MSW）就是其中一个。目前垃圾生产量以每年8%~10%的速度递增，2015年城市生活垃圾产生量为2.6 亿t，居世界首位，预计2020年中国城市垃圾产量为3.23亿t。另外，相对美国95%的无害化处理率，中国无害化处理率仅为63.5%，其中城市77.9%，县城27.4%。目前国际上对生活垃圾的处理以填埋、焚烧和堆肥为主，不同国家和地区由于经济发展，生活习惯的区别，在处理方式上有所差异。美国、意大利、英国以卫生填埋为主，丹麦、日本、荷兰、瑞士则以焚烧为主，而芬兰、比利时则以堆肥处理为主，但是中国主要以简易填埋处理为主。垃圾处理方法我国主要为以填埋，占85%；其次为堆肥，约占10%；只有3%~5%为焚烧处理。但是传统的填埋造成中国土地资源的大量浪费。2015年6月中国工业和信息化部发文《六部委关于开展水泥窑协同处置生活垃圾试点工作的通知》，旨在化解水泥产能严重过剩矛盾，推进水泥窑协同处置城市生活垃圾。
新型水泥生产过程中，水泥窑排放的废气主要包括N2、CO2、O2、H2O、CO、NxO和硫化物以及有机化合物等。而垃圾焚烧后的排放物除以上废气外，垃圾熔渣包含碱性物质如Na2O、K2O等，酸性物质如HCl、SO3等，还会生成重金属锑Sb、砷As、镉CD、铬Cr、汞Hg、钛Ni和钒V。气体污染物的主要来源：氯化氢主要来自PVC的燃烧；SO2来自硫化物的燃烧；氟化氢来自氟的燃烧； NOx来自垃圾中氮气和空气中氮气的燃烧。
水泥窑协同处置垃圾，由于的垃圾中Na2O、K2O、S、Cl等挥发性组分燃烧挥发而在水泥窑窑尾、分解炉、预热器等部位富集，加剧了相关部位耐火材料的侵蚀，降低耐火材料的寿命。因此协同处理城市垃圾的水泥窑用耐火材料需要特别考虑其抗碱侵蚀性能，分解炉建议选用抗剥落高铝砖和SiC抗结皮浇注料，而预热器选用高强耐碱砖和高强耐碱浇注料。
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