根據(jù)CSI調(diào)查數(shù)據(jù)，2011年，全球水泥行業(yè)用燃料中(以能量為基準(zhǔn))，傳統(tǒng)化石燃料占86.71%，生物質(zhì)燃料占4.04%，替代化石燃料占9.25%。而大部分替代燃料的CO2排放因子較傳統(tǒng)燃料要低，因此替代燃料技術(shù)可以降低單位熟料CO2排放量?？紤]不同國家燃料儲量和種類的巨大差異，應(yīng)用于水泥行業(yè)的燃料也有較大差別見圖6。

替代燃料的應(yīng)用包括以下步驟：廢棄物鑒別和相關(guān)特性分析、處置方式的確定、廢棄物儲存、預(yù)處理、燃燒、燃燒后監(jiān)測等。針對不同廢棄物類型、熱值、水分、表面積等，處置技術(shù)有較大差異。在此僅介紹替代燃料的預(yù)燃燒技術(shù)和日本日揮株式會社的污泥燃料化系統(tǒng)見圖7。

針對大顆粒和未處理物料，結(jié)合分解爐開發(fā)的預(yù)燃技術(shù)是一種有效的處理方式[2]。雖然該技術(shù)建造成本較高，但針對特定的廢棄物其可運(yùn)行時間較長。如在德國Rüdersdorf水泥廠針對廢棄物處置建設(shè)的流化床熱解系統(tǒng)已投入使用數(shù)年，并取得了很好的效果。而由Polysius公司和FLS公司開發(fā)的“預(yù)燃室”技術(shù)和“熱盤”技術(shù)見圖8a，也在部分水泥企業(yè)投入使用。而由于該系統(tǒng)較為復(fù)雜，且投資較高，因此并沒有得到普及。針對上述系統(tǒng)缺點(diǎn)，Polysius公司開發(fā)了過程預(yù)燃技術(shù)見圖8b。其通過在分解爐或三次風(fēng)管上集成預(yù)燃燒系統(tǒng)或熱解系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對替代燃料的分布處理。較“預(yù)燃室”技術(shù)和“熱盤”技術(shù)，該技術(shù)處理量稍小，但過程簡單、有效而環(huán)保。面對未來替代燃料質(zhì)量下降和成本升高，過程預(yù)燃技術(shù)前景較好。

針對污水污泥，水泥窯協(xié)同處置的方式主要有以下兩種：

(1)進(jìn)廠污泥經(jīng)計(jì)量后，直接送入水泥回轉(zhuǎn)窯窯進(jìn)行協(xié)同處置。

(2)在水泥廠配套建設(shè)一個烘干預(yù)處理系統(tǒng)，利用預(yù)熱器廢氣余熱(溫度約280℃)將污泥(含水率約80%)烘干至含水率低于30%，對烘干所產(chǎn)生的大量廢氣進(jìn)行再次處理；含水率低于30%的污泥經(jīng)輸送及喂料設(shè)備送入分解爐焚燒。方式(1)因處理量小且污水污泥直接入窯對窯操作有較大影響而不被推薦。針對方式(2)的處理方式，日揮株式會社開發(fā)了污泥燃料化系統(tǒng)，其包括蒸汽加熱器、直接接觸式多段干燥機(jī)、旋風(fēng)筒、循環(huán)風(fēng)機(jī)等見圖9。通過該系統(tǒng)處理，可獲得水分含量<10%，粒徑<50mm，熱值約16.75kJ/kg的干燥污泥。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)工藝簡單，運(yùn)行容易。循環(huán)利用污泥的蒸發(fā)蒸汽，僅排出剩余蒸汽的簡單工藝。

(2)對惡臭氣體容易采取相應(yīng)措施。干燥機(jī)內(nèi)為微負(fù)壓，不會有惡臭氣體漏出，惡臭氣體在熱源爐內(nèi)可以得到分解。

(3)干燥熱源的多樣化。蒸汽、空、低溫廢氣等熱源可以得到利用。已投入的污泥燃料化設(shè)備規(guī)格：處理能力62.5t/d，燃料產(chǎn)量13.2t/d，占地面積450m2。包括住友大阪水泥等公司均采用了該系統(tǒng)。