水泥工業(yè)：從排放大戶向廢物利用的華麗轉(zhuǎn)身

　　編者按 2010年末，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《關于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導意見》。《意見》明確提出，到“十二五”末，全國水泥顆粒物排放在2009年基礎上再降50%，大城市周邊的水泥企業(yè)基本形成協(xié)同處置城市生活垃圾和城市污泥的能力。

　　目前，全國水泥生產(chǎn)中所需原料約有20%以上是來自工業(yè)廢棄物，這使得水泥工業(yè)真正成為利廢大戶。

　　隨著世界能源問題的突出和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，人們的注意力不僅僅對各種類型的廢棄物的化學成分倍加重視，以期在某些工業(yè)可以替代原料加以利用，而且開始對那些可燃性廢料在燃燒時發(fā)出的熱量表現(xiàn)出極大興趣，以期這些熱值在工業(yè)生產(chǎn)中得到充分利用。
　　
　　蔣明麟
　　
　　長期以來，水泥界的科技工作者利用水泥工業(yè)的工藝和產(chǎn)品特點，致力于對工業(yè)廢棄物替代水泥原料的工作，并取得了巨大成績。電廠粉煤灰、高爐礦渣、硫鐵渣、銅渣、煙氣脫硫石膏、電石渣、赤泥等工業(yè)廢棄物都在水泥生產(chǎn)中作為生產(chǎn)水泥的原料得到了充分的利用。

　　但是由于環(huán)境問題，傳統(tǒng)的處置廢棄物的方法，如廢物焚燒爐、垃圾填埋法等受到了嚴重挑戰(zhàn)。因此，世界各國特別是西歐、美國、日本等發(fā)達國家都對利用水泥工業(yè)的回轉(zhuǎn)窯來處置和利用可燃工業(yè)廢棄物進行了技術政策研究和工業(yè)實踐。事實證明，在規(guī)范的法規(guī)指導，有效的技術裝備和科學的工藝操作下，利用水泥工業(yè)處置可燃工業(yè)廢棄物是一種在不影響產(chǎn)品的質(zhì)量的條件下改善環(huán)境、節(jié)約能源、提高效益的行之有效的，符合可持續(xù)發(fā)展的好辦法。
　　
　　利用廢物比焚燒廢物更省錢
　　
　　從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，處置工業(yè)廢棄物首先要從源頭上減少產(chǎn)生廢棄物的數(shù)量，這是解決問題的最直接有效的辦法；其次是要改進生產(chǎn)工藝使在生產(chǎn)中產(chǎn)生不合格產(chǎn)品可以重新回到生產(chǎn)流程中加以重新加工、處理，生產(chǎn)出合格、有用的產(chǎn)品，或者增加生產(chǎn)流程對一些廢棄物在這個流程中得到充分利用，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。再次是在生產(chǎn)廢棄物的企業(yè)中單獨處理技術困難或者處理費用昂貴，可以把這些廢棄物集中加工后送到適合處置利用它們的生產(chǎn)流程中作為原料或燃料加以處理和利用。

　　從處置和利用可燃性工業(yè)廢棄物的方案和工藝、設備要求，可知水泥工業(yè)在處置和利用可燃性工業(yè)廢棄物具有處理溫度高，焚燒停留時間長，水泥回轉(zhuǎn)窯筒體長，工業(yè)廢棄物在回轉(zhuǎn)窯高溫狀態(tài)下持續(xù)時間長，焚燒狀態(tài)易于穩(wěn)定，沒有廢渣排出等特點。

　　此外，處置和利用可燃性工業(yè)廢棄物還可以減少全社會的廢氣排放量。由于可燃性工業(yè)廢棄物在回轉(zhuǎn)窯中處置時放出一定數(shù)量的熱量，因而對礦物質(zhì)燃料產(chǎn)生替代作用，減少了水泥工業(yè)對礦物質(zhì)燃料（煤、天然氣、重油等）的需要量。這種把可燃性工業(yè)廢棄物加到水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯與傳統(tǒng)的礦物質(zhì)燃料混燒方式，比單獨的水泥生產(chǎn)和焚燒廢棄物所產(chǎn)生對大氣的廢氣排放量大為減少，減少量根據(jù)可燃性工業(yè)廢棄物使用量成正比。

　　水泥工業(yè)燒成系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng)，使燃燒之后的廢氣經(jīng)過較長的路徑和良好的冷卻和收塵設備，有著較高的吸附、沉降和收塵作用，排入大氣的灰塵和有害氣體大量降低，均能達到當?shù)卣刂频呐欧艠藴?，收塵下來的粉塵經(jīng)過輸送系統(tǒng)返回原料制備系統(tǒng)來重新加以利用。

　　利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處置可燃廢料，雖然要在工藝設備和測量設施投入資金，進行必要的改造，以適應用可燃廢料作為替代燃料帶來的技術和環(huán)保問題。但其投資比新建專用焚燒廠來說是大大節(jié)省了投資。在運行成本上，盡管燃燒可燃性工業(yè)廢棄物要由于設備的折舊、電力和原材料的消耗，人工費用等使費用增加，但是由于節(jié)省了燃料，降低了燃料成本，使運行成本降低，而這種經(jīng)濟效益，將隨著替代物品的增加不斷提高。
　　
　　專門預處理企業(yè)“應運而生”
　　
　　隨著需要處置的工業(yè)廢棄物種類和數(shù)量的增加，以及水泥企業(yè)用可燃性工業(yè)廢棄物作為替代燃料需求量的提高，為了提高利用效率，降低成本，保證安全和進一步改善環(huán)境質(zhì)量，對于工業(yè)廢棄物的處置和利用任務，分別有不同的專業(yè)化企業(yè)來進行。因此，專門從事廢棄物收集和預處理的企業(yè)應運而生了，并且規(guī)模不斷擴大，技術水平不斷提高。這類企業(yè)的產(chǎn)生，徹底改變了可燃性工業(yè)廢棄物在水泥工業(yè)處置和利用早期起步階段由水泥企業(yè)完成全部從收集-運輸-儲存-加工預處理-水泥工業(yè)混燒的任務，而是按照專業(yè)化分工，分別由專門的運輸企業(yè)、預處理企業(yè)和最終處置和利用它們的工業(yè)企業(yè)各自去完成，體現(xiàn)了現(xiàn)代社會在生產(chǎn)方式上的社會化和專業(yè)化特點。

　　這些廢棄物預處理工廠，不論處理任何形態(tài)的廢棄物盡量做到在密閉式生產(chǎn)，采用高度的機械化、電氣化和自動化技術的設施，以提高勞動生產(chǎn)率和保證操作人員的安全和健康。預處理廠執(zhí)行著嚴格的環(huán)境質(zhì)量標準。對于灰塵，排放氣體中的有害氣體，臭味，以及生產(chǎn)和廠區(qū)環(huán)境的清洗水，雨水，都設有完整的凈化措施和不斷地減量化，達到當局規(guī)定的環(huán)境標準（ISO-14000）。這些廢棄物預處理廠，都設有設置齊全的各種專業(yè)的化驗和檢驗設備和專業(yè)化驗人員。執(zhí)行著嚴格的廢棄物進廠的驗貨驗收標準和批量登記、廢棄品在處理過程中的生產(chǎn)控制分析、在發(fā)貨之前的對預處理成品的檢驗三個主要步驟。這些分析檢驗都是要留有文件記載的。

　　這些廢棄物預處理廠都設有完備的防火、防爆和事故處置系統(tǒng)。對職工配備了必要的勞動防護用具。確保工廠設備的安全和員工的健康和安全。

　　這些廢棄物預處理廠在設置地點上，大多選擇既要靠近最終的用戶（水泥工廠和其他可用預處理的產(chǎn)品做替代燃料的工廠），又要距離主要廢棄物發(fā)生源距離較近，以降低運輸成本。
　　
　　歐洲的經(jīng)驗：政策給力
　　
　　由于利用水泥工業(yè)處置可燃性廢棄物，既給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益，又能使全社會取得良好的環(huán)境效益，同時又能避免為處置這些工業(yè)廢棄物而興建專門的焚燒廠和填埋場，增加費用。因此，國際上許多發(fā)達國家都制訂相應的法規(guī)和政策來推動這項技術的廣泛應用和健康有序的發(fā)展。以歐盟各國情況為例，可以說明這方面政府應當做好哪些工作。

　　首先是制訂有關法規(guī)和經(jīng)濟政策。逐步禁止部分可燃性廢棄物采用填埋處置，限制采用專門焚燒爐的處置，鼓勵采用在工業(yè)生產(chǎn)中，特別是在水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯中混燒。歐盟規(guī)定到2005年不能填埋有機物，2007年不能填埋廢舊輪胎，2009年歐盟國家不能采用填埋處置廢棄物的方式。另外，各國政府在廢棄物回填處理時收費較高，并且逐年提高收費價格。其價格要高于把廢料送給由廢棄物預處理廠處理的費用。

　　歐盟在2000年12月4日公布了2000/76/EC的指令用來指導歐盟國家在廢棄物焚燒方面的技術要求。其中，專門列出了用于在水泥廠回轉(zhuǎn)窯混燒廢棄物的特殊條款。

　　對于產(chǎn)生廢棄物的各類企業(yè)，要按照當局法律規(guī)定，在當局認可的機構進行對廢棄物的處置（包括焚燒、混燒和填埋）。企業(yè)要按照當局規(guī)定認可的價格由廢棄物產(chǎn)生的企業(yè)付給廢棄物處置企業(yè)或機構處置的費用。企業(yè)不得未經(jīng)當局有關管理部門的批準，自行處置或丟棄。否則，他們將受到法律的制裁。

　　這種由廢棄物產(chǎn)生者繳納廢棄物處置費用的做法，從源頭促進和保證了廢棄物科學、有效、合理處置和利用的資金來源，保證了廢棄物處置和利用中物質(zhì)流和資金流同向流動。這就是為什么在這些國家里廢棄物處置和利用事業(yè)健康有序發(fā)展的關鍵。而政府的宏觀管理在這方面起到了決定性作用。（詳見：廢棄物處置和利用工作中的物質(zhì)流和資金流圖示）

　　各國政府為了推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加強廢棄物綜合利用和改善環(huán)境質(zhì)量，在財政投入和稅收政策上作了必要的調(diào)整。如：丹麥政府規(guī)定當水泥產(chǎn)業(yè)應用可燃燒廢棄物做替代燃料時，由于減少了使用礦物質(zhì)燃料數(shù)量使總的CO2的排放量有所減少，可以采用間接CO2減小量退取能源稅金（CO2排放稅）的辦法，使企業(yè)得到經(jīng)濟效益。

　　法國政府對于向廢棄物預處理廠支付費用時，按照處理量由政府財政提供30%的資金支持。使得在處理和利用廢棄物從源頭上得到資金支持。

　　比利時政府當局對于興建集中的廢棄物預處理廠給予不收土地費用的支持。以便降低興建這類企業(yè)時的初期投資。

　　各國政府都利用價格杠桿作用，不斷提高廢棄物填埋的費用，使企業(yè)從經(jīng)濟利益考慮，比較容易接受將廢棄物由預處理廠集中處置，然后進行利用的方針。

　　通過以上各項政策措施，目前歐洲各國政府的目標是：通過使用AFR(AlternativeFuelsandRawMaterial)使每一個人獲益。即AFR的制造商，以及使用者和人們生存的環(huán)境達到三贏。

　　各國政府普遍提出“你的廢料就是我的原燃材料”的策略，以便真正使需要運到焚燒廠、填埋廠的廢物量減少，并且大量節(jié)約自然資源。