我国水泥窑协同处置废弃物现状分析与展望

时间:2022-10-03 02:04:26

我国水泥窑协同处置废弃物现状分析与展望

[摘 要] 本文对国内外水泥窑协同处置废弃物的现状进行了对比分析,指出我国利用水泥窑协同处置废弃物与国外的差距,并对“十二五”我国水泥窑协同处置废弃物的前景进行了展望。

[关键词] 水泥;协同处置;废弃物;替代燃料

[中图分类号] TQ127.9;X705 [文献标志码] A [文章编号] 1003-1324(2012)-04-0068-03

水泥窑协同处置废弃物已被国际公认为是最有效、最安全的方法,与其他处置废弃物的方式相比,水泥窑协同处置具有节能、环保、经济的比较优势,是目前国际上废弃物处置的重要手段之一,成为城市清洁、高效消纳生活垃圾和污泥等废弃物的有效途径,是发展循环经济不可或缺的环节。

1 国外水泥窑协同处置废弃物现状

发达国家利用水泥窑协同处置废弃物起步较早,自20世纪70年代起,德国、日本、美国、瑞士、加拿大等发达国家已开始利用水泥窑协同处置废弃物。经过30多年的探索,已积累了丰富的经验,逐步建立起贯穿于废物产生、分选、收集、运输、储存、预处理和处置、污染物排放、水泥和混凝土质量安全等一系列质量保证体系,是一种基于全生命周期考虑的系统。欧盟国家利用水泥窑处置废弃物的技术与应用居于世界前列,法规和标准体系比较完备,对水泥厂处置的废物种类作了规定,设定了具有不同用途(替代燃料、替代原料、混合材料)的废物中各种重金属的最高含最限值,并制定了焚烧危险废物的水泥窑大气污染物排放标准。

以作替代燃料为例,水泥窑协同处置废弃物作替代燃料技术已经成熟,成为发达国家水泥行业节能减排的重要手段之一。近年来,使用替代燃料的数量和种类不断扩大,主要包括废塑料、废轮胎、生物质燃料、生活垃圾、污泥、废包装材料、废油和溶剂等。发达国家有2/3的水泥厂使用替代燃料,欧洲领先于世界其他地区,欧洲水泥厂的替代燃料比例达到18%,比1990年提高了15个百分点。其中,荷兰是世界上水泥行业使用燃料替代率最高的国家,燃料替代率从2001年的83%上升为2007年的92%。2009年德国燃料替代率达到58.4%,比利时的燃料替代率为55.6%,瑞士、奥地利、挪威和捷克燃料替代率达40%以上(见图1)。

世界十大跨国水泥集团中,意大利Buzzi、日本Taiheiyo、爱尔兰CRH、德国Heidelberg和法国Lafarge的燃料替代率均为10%以上(见图2)。

2 我国水泥窑协同处置废弃物现状

2.1 主要成效

自20世纪90年代,我国利用水泥窑协同处置废弃物进行了积极的尝试,并取得了显著效果。

政策体系日趋完善。为了科学、规范地推动水泥窑协同处置废弃物的发展,我国制定了一系列的政策措施。自1996年先后颁布了《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》、《危险废弃物污染防治技术政策》、《危险废弃物焚烧污染控制标准》、《水泥工业大气污染物排放标准》、《水泥窑协同处置工业废物设计规范》、《水泥工业“十二五”发展规划》和《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》等政策,对危险废弃物污染防治进行了特别规定,对危险废弃物和水泥窑焚烧废弃物的污染物排放等进行了限定。政策体系的日趋完善对水泥窑协同处置废弃物起到了积极的促进作用(见表1)。

利废数量和品种不断增加。2000年我国水泥行业废弃物利用量仅为0.75亿吨,2010年增至4亿吨,增加了4.3倍(见图3)。

处置废弃物的种类有所增加,不仅可以有效处理高炉矿渣、粉煤灰、赤泥、电石渣、硫酸渣、脱硫石膏、铸造砂等工业废弃物和城市垃圾、污泥,同时,为三峡库区漂浮物也提供了安全、环保的末端处置方式。

技术体系逐渐完整。我国已基本掌握水泥窑无害化最终协同处置城市生活垃圾、污泥、有毒有害废弃物和工业废弃物的关键技术,并逐步形成了完整的具有自主知识产权的技术体系,一批协同处置示范工程陆续启动。北京水泥厂、海螺水泥、越堡水泥、华新水泥等企业已在利用水泥窑协同处置有毒有害废弃物、城市生活垃圾和污水处理厂污泥等各类废弃物方面取得成功。除从事水泥窑协同处置废弃物的工业实践外,天津水泥、青海水泥、甘肃永登水泥、重庆拉法基瑞安(重庆南山)水泥、吉林亚泰水泥等企业也先后获得了危险废物的经营许可,进行工业有毒有害废物的水泥窑处置试验工作,部分工程已形成一定的处置规模。此外,还有更多的企业准备进入该领域。

2.2 与国外的差距

与发达国家相比,我国由于缺乏相应配套的激励和优惠政策,各类标准、技术、监督等方面的政策仍有待建立和完善,“十一五”时期水泥窑协同处置未成为水泥行业技术改造升级的主流趋势,发展进程较为缓慢,与发达国家相比差距较大。 主要表现为以下方面:

首先,水泥窑的利废水平处于粗放型的初级阶段,过多偏重于多掺混合材。将矿渣、粉煤灰等掺入熟料中一并粉磨是较为简便粗放的利废方式,2010年我国吨水泥的混合材用量为366千克,远高于德国、日本和美国的掺入水平。为鼓励水泥企业利废,我国规定利废率超过30%可获得奖励的政策无形中把水泥混合材掺入量提高到了30%左右,造成了超标烂掺混合材的现象。

其次,替代燃料水分高,热值低。当前我国消纳的城市垃圾和下水污泥的平均水分高达30%左右,扣除其中水分蒸发所需的热耗,用作替代燃料的热值为5000-7000kJ/kg,吨固废用量为0.09千克,按热量计的替代率仅为0.04%,远远低于德国、日本和美国的替代水平(见表2)。

3 “十二五”我国水泥窑协同处置废弃物前景

当前,我国利用水泥窑协同处置废弃物已得到政府和社会的广泛关注,《国家“十二五”规划》、《水泥工业“十二五”发展规划》和《工业和信息化部关于水泥工业节能减排的指导意见》(工信部节[2010]582号)中分别对水泥窑协同处置废弃物做了规定,指出将支持水泥窑协同处置城市生活垃圾、污泥生产线和建筑废弃物综合利用示范线的建设作为建材工业发展重点之一。2015年水泥窑协同处置生产线比例达到10%,实现垃圾无害化处置,在若干座大中型城市周边,依托并适应性改造现有水泥熟料生产线,配套建设城市生活垃圾、污泥和各类废弃物的预处理设施,开展协同处置试点示范和推广应用,到2015年水泥窑协同处理废弃物达到4200万吨/年。

水泥窑协同处置废弃物将成为“十二五”水泥行业节能减排的亮点,有望在“十二五”期间得到有力推广并取得重大突破,水泥行业将朝着绿色、节能、环保的发展方向迈进。

参考文献

[1] 高长明.试论我国水泥工业的利废发展方向[J].新世纪水泥导报,2011(3).

[2] 中国水泥协会.水协建言政府政策支持协同处置废弃物[J].中国水泥,2011(8).

[3] 乔龄山. 对水泥厂利废相关问题的探讨[J].水泥,2008(4).

[4] 魏丽颖,颜碧兰,汪澜,刘晨.国内外水泥窑协同处置废物标准、规范现状分析[J].水泥,2009(10).

作者简介

富丽:女,工程师,从事建材产业发展研究

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