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      高長明:水泥混凝土工業(yè)是全社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要成員

      來源:中國水泥網(wǎng) 發(fā)布日期:2017-06-13

      一、推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重大戰(zhàn)略意義

      循環(huán)經(jīng)濟(jì)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律來指導(dǎo)人類、社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),以資源和能源的最低消耗、最高效利用和最多的反復(fù)循環(huán)使用為核心,遵循“減量化、再利用、再循環(huán)”原則,旨在實(shí)現(xiàn)以盡可能少的資源能源消耗和盡可能小的環(huán)境代價(jià)錄獲得盡可能大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益。循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是要克服傳統(tǒng)的線性經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的弊端,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,在獲得經(jīng)濟(jì)不斷增長的同時(shí),始終保持人類和自然之間的生態(tài)平衡與和諧發(fā)展。

      2009年1月1日我國正式實(shí)施《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》,中央政府開始強(qiáng)力推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展,為把我國建設(shè)成一個(gè)節(jié)約資源能源、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人與自然可持續(xù)地和諧發(fā)展的社會(huì)而努力。

      歷史和現(xiàn)實(shí)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是深刻甚至慘痛的,我國在各行各業(yè)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)上取得迅猛增長,正在世界上崛起的今天,更要牢記吸收教訓(xùn)。否則,這樣的“崛起”就可能難免最終被日積月累的瀚?!皬U棄物”所埋葬,這並非危言聳聽。我們一定要清醒地認(rèn)識(shí)到,只有認(rèn)真全面地做好循環(huán)經(jīng)濟(jì),才是從根本上減輕環(huán)境汚染,修復(fù)生態(tài)平衡的有效途經(jīng);才是充分利用資源能源,緩解其緊缺的重要舉措;才是開發(fā)利用再生資源能源的根本出路;才是真正提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)效,提高綠色GDP的正確選擇。歸根到底,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是以人為本,以天然生態(tài)為根基,以仿生群落體系(生物鏈)為榜樣,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最本質(zhì)訴求。

      二、循環(huán)經(jīng)濟(jì)給水泥混凝土工業(yè)提供了“才盡其用”的契機(jī)

      水泥混凝土工業(yè)是現(xiàn)代重化工業(yè)體系中的一員,因其產(chǎn)品價(jià)格較低廉,所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大,所以在整個(gè)重化工業(yè)中歷來就處于比較次要的位置。相對于世界發(fā)達(dá)國家,這種情況在我國尤為明顯。加之以“土“著稱的小立窯畸形地在我國大肆發(fā)展了半個(gè)多世紀(jì),致使在我國近兩三代人的經(jīng)歷和記憶里,很大多數(shù)對水泥工業(yè)的印象是相當(dāng)負(fù)面的。這主要是水泥工業(yè)自身的實(shí)際表現(xiàn)造成的,我們應(yīng)該吸取教訓(xùn)。經(jīng)過20多年來的努力改進(jìn),雖然我國現(xiàn)今水泥工業(yè)的總體形象已大為改觀,花園型水泥廠林立,但仍難免有不少公眾因慣性思維而對水泥混凝土工業(yè)持有側(cè)目與不屑之感。對此我們同樣更應(yīng)該深刻反思與理解。

      研究分析國內(nèi)外水泥工業(yè)發(fā)展的歷史與經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為,循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推廣和深入進(jìn)行,為我國水泥工業(yè)提供了“才盡其用、將功補(bǔ)過”的機(jī)遇,也是我國水泥工業(yè)由重化工型升級(jí)提高為綠色環(huán)保型的轉(zhuǎn)機(jī)1)。希望本文能對社會(huì)公眾和媒體了解當(dāng)今我國水泥混凝土工業(yè)的實(shí)情,逐漸扭轉(zhuǎn)過去的不良印象,起到一點(diǎn)有益作用。

      三、水泥混凝土工業(yè)的固有特長及其利廢功能優(yōu)勢2)。

      1.熟料在窯系統(tǒng)內(nèi)的煆燒溫度高達(dá)15000C, 物料在窯系統(tǒng)中的停留時(shí)間長達(dá)20多分鐘,氣體的停留時(shí)間10秒左右。任何廢棄物中可能含有的無機(jī)或有機(jī)的毒性物質(zhì)在上述條件下都將徹底分解或熔融而消除干凈,確保環(huán)境安全3)。

      2.廢棄物在水泥窯系統(tǒng)中協(xié)同處置時(shí),可能產(chǎn)生的二悪英被分解,無機(jī)物被燒熔用作替代原料。廢棄物中如果有若干重金屬元素,它們都將被固化在熟料的晶格中,不會(huì)滲析無污染。所以水泥窯協(xié)同處置廢棄物時(shí)無殘?jiān)?,無毒性飛灰,徹底消納干凈,無二次污染3)。

      3.2002年德國科技部、環(huán)保局和工業(yè)部聯(lián)合向世界通報(bào),該國水泥工業(yè)率先在其整個(gè)重化工業(yè)系統(tǒng)中進(jìn)入了綠色工業(yè)和環(huán)境友好型工業(yè)的行列。實(shí)際上,這也是水泥工業(yè)擔(dān)當(dāng)(協(xié)助)消納處置全社會(huì)廢棄物重任的必要條件?!按蜩F還須自身硬”嘛?,F(xiàn)今許多發(fā)達(dá)國家的水泥工業(yè)都己達(dá)到這個(gè)條件了。我國前10~20水泥集團(tuán)的許多大型水泥廠亦然。

      4.根據(jù)現(xiàn)今科技發(fā)展應(yīng)用趨勢的預(yù)測,國內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,水泥混凝土在今后相當(dāng)長時(shí)期(50~100年)內(nèi),仍是一種難以被替代的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的大宗建筑材料。故其“有效服務(wù)期”很長久。

      5.粘土質(zhì)和石灰質(zhì)的廢棄物水泥工業(yè)可以利用其中的鈣硅鋁鐵等元素用作生產(chǎn)熟料的替代原料,例如電石渣、赤泥、礦渣、爐渣、粉煤灰等。

      6.水泥工業(yè)對各種含有可燃物質(zhì)的廢棄物,用作其替代燃料的適應(yīng)性很強(qiáng),幾乎含蓋所有的可燃廢棄物(除核廢料、電子類廢料外),適用范圍很廣闊。

      7.單臺(tái)水泥窯的生產(chǎn)能力很大,例如日產(chǎn)熟料4000噸的窯,相當(dāng)于每24小時(shí)喂入窯內(nèi)的生料和煤粉共計(jì)7500噸左右;窯內(nèi)熱力強(qiáng)度很高、熱容量很大,對額外物料可能引起的物流、氣流、溫度、壓力等各種操作參數(shù)波動(dòng)沖擊的承受抵抗能力很強(qiáng),整個(gè)系統(tǒng)很穩(wěn)定。每天協(xié)同處置數(shù)百噸一般廢棄物對熟料質(zhì)量性能毫無影響,也無礙窯的正常生產(chǎn)。

      8.礦渣、鋼渣、冶煉渣、粉煤灰、燒頁巖、……都可以直接用作水泥混合材,經(jīng)深加工后還能替代部分熟料,潛力可期。

      9.構(gòu)筑物建設(shè)中和折除后所產(chǎn)生的建筑垃圾與渣土,經(jīng)破碎篩分后能回收得到各種粒級(jí)的碎石和砂粒,可用作混凝土的骨料和砂,循環(huán)利用。

      10.水泥混凝土的產(chǎn)量和消費(fèi)量很大,在重化工業(yè)中首屈一指。對全社會(huì)廢棄物的消納處置循環(huán)利用的能力特強(qiáng),可謂“胃口”很好又很大,什么都“吃”,還“吃”得不少,正符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)之需。

      11.可利用水泥廠現(xiàn)成的生產(chǎn)裝備協(xié)同處置棄廢物,同時(shí)照樣生產(chǎn)熟料,一舉兩得;除須要增設(shè)若干廢棄物預(yù)處理設(shè)施外,無需像垃圾焚燒(發(fā)電)那樣新建整個(gè)工廠,投資省、占地少、工期短、見效快。更重要的是我國現(xiàn)有垃圾電廠每年產(chǎn)生的數(shù)百萬噸毒性飛灰和爐渣還必須深埋或再處理,既耗費(fèi)資金和土地,又難免二次污染之隱患。

      12.因?yàn)榕加鏊嘣剂现泻羞^多的鉀鈉氯硫等對窯生產(chǎn)操作不利的成份,1990年前后研發(fā)并實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用了水泥窯旁路放風(fēng)技術(shù)。實(shí)際上這種必須放風(fēng)的情況很少,即使在水泥窯協(xié)同處置大量廢棄物的今天,必須采取旁路放風(fēng)措施也不多,全球估計(jì)6%左右,我國還不及1/40。

      雖然,我國水泥廠旁路窯灰的數(shù)量只有垃圾電廠飛灰的百分之幾(估計(jì)約3%),其毒性也遠(yuǎn)沒有飛灰那么嚴(yán)重,但其多少具有若干二次污染之缺陷是存在的,同樣須要消除。值得報(bào)告的是,德國A TEC公司研發(fā)的新型旁路窯灰處置系統(tǒng)4),在斯洛伐克國原豪瑞(Holcim)水泥集團(tuán)所屬的Rohoznik水泥廠的一臺(tái)日產(chǎn)熟料2300噸的預(yù)分解窯上經(jīng)過長期生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn),2015年10月發(fā)布成果稱,已經(jīng)獲得可以推入市場的滿意結(jié)果。該系統(tǒng)采取并不是很復(fù)雜的技術(shù)裝備可將旁路窯灰全部轉(zhuǎn)化成初級(jí)鉀肥和化工原料氯化鈉,變廢物為有用之物,而且沒有殘?jiān)W罱?017年3月,另一家德國公司一一BHSSONTHOFEN GMBH 宣布5),其研發(fā)的集成式全套小型高效洗濾裝置,同樣在Rohoznik廠獲得生產(chǎn)試驗(yàn)成功,可將所有旁路窯灰洗濾后全部返回窯內(nèi)用作水泥生料,沒有殘?jiān)?,但每天有約20噸含氯(堿)的濾液須要處置。因一般單窯旁路窯灰量每天約50~70噸,該洗濾裝置的產(chǎn)能足以滿足現(xiàn)實(shí)需求。所以旁路窯灰問題已接近妥善解決,應(yīng)該是不會(huì)成為問題的。這樣,對行業(yè)外有些人士特別關(guān)注的所謂“水泥窯旁路窯灰汚染”問題可以作為一個(gè)令人不必?fù)?dān)憂的答復(fù)吧。

      應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出,以上所述內(nèi)容的每一項(xiàng)都是確鑿的亊實(shí)。關(guān)于水泥窯協(xié)同處置城市垃圾時(shí)的二惡英排放問題,業(yè)內(nèi)外曾經(jīng)有過疑慮和研討,這很正?!,F(xiàn)今國內(nèi)已有近40臺(tái)水泥窯燒垃圾長期生產(chǎn)的實(shí)測數(shù)據(jù)足以打消這種疑慮。去年國家技術(shù)政策已明確支持水泥窯協(xié)同處置廢棄物這項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用,現(xiàn)已進(jìn)入正常發(fā)展的軌道,只是政府有關(guān)政策的配套措施尚有待具體落實(shí)。

      關(guān)于二惡英排放問題,這里有一段不大不小的插曲頗值玩味。2015年5月曾有一位行業(yè)外專家在媒體上發(fā)表了一串某水泥廠提供的二惡英排放“實(shí)測數(shù)據(jù)”6)。當(dāng)時(shí)本人立即問詢其數(shù)據(jù)的具體出處何在?所謂的某廠是那一家水泥廠?回答是“須保密現(xiàn)在不能說,以后會(huì)公布的”。但至今仍未見其公布出處,我們始終還在等待著!不料這位專家最近又在媒體上“假設(shè)推算”這種二惡英數(shù)據(jù)7),好象已經(jīng)忘記了還有“公布其出處”這筆欠賬尚未還清的亊。所以,看來本人也不能再繼續(xù)等待和沉默了。無疑,各種主張和看法完全有權(quán)利表述,我們歡迎并尊重不同的或者反對的意見,愿意相互學(xué)習(xí)探討,但是都應(yīng)該以實(shí)際事實(shí)為依據(jù)吧?

      四、水泥混凝土工業(yè)是全社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的重要成員

      我國水泥混凝土工業(yè)在全社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的表現(xiàn)如何,做得怎樣,發(fā)展前景和潛力有多大?筆者搜集整理了2016年水泥混凝土工業(yè)利用消納各種廢棄物有六大類,共計(jì)10.97億噸,資源化利用率(消納率)18.4%;礦渣、鋼渣的消納率達(dá)67%,粉煤灰74%,脫硫石膏60%,燃煤爐渣28%,對這些廢棄物的消納率都比較高,如果須要都還有提高的潛力;但對建筑垃圾和生活垃圾的消納率太低,與其處置能力很不相稱,亟須政府技術(shù)政策的大力引導(dǎo)促進(jìn);詳見附表。

       

      1.工業(yè)固廢一一全國產(chǎn)生量共計(jì)11.03億噸。其中礦渣(含少量鋼渣)5.86億噸中的3.9億噸,大部分被用作水泥混合材,少量用作混凝土摻合料.消納率67%;其他類1.36億噸中的鐵粉、電石渣、赤泥等0.6億噸被用作水泥原料,消納率39%;有色金屬冶煉廢渣的利用尚在研發(fā)中,消納率幾乎為0;工業(yè)固廢的總消納率41%。

      2.熱電廠粉煤灰一一全國總產(chǎn)出6.08億噸。其中的4.5億噸被用作水泥混合材,消納率74%。以后將粉煤灰深加工后還能替代水泥中的部分熟料,其潛力尚在研發(fā)中;同樣,礦渣亦然。

      3.燃煤爐渣一一全國總產(chǎn)出量2.96億噸。其中有0.82億噸被用作水泥原料,消納率28%,還有增長潛力。

      4.工業(yè)(脫硫)副產(chǎn)石膏一一全國總產(chǎn)出0.85億噸,其中有0.5億噸被用作水泥緩凝劑,消納率60%,還有增加潛力。

      5.建筑垃圾一一全國產(chǎn)出量35.5億噸,其中15.5億噸塊狀廢棄物中只有0.62億噸被破碎篩分后用作混凝土骨料或砂粒,消納率極低僅4%,與發(fā)達(dá)家的70~90%相比,差距很大?,F(xiàn)今有些企業(yè)對建筑垃圾資源化利用的意愿很積極,亟待政府政策促進(jìn),應(yīng)大力補(bǔ)齊這一短板。另外20億噸渣土的處置也應(yīng)提到議事日程,不宜拖延。

      6.城鎮(zhèn)生活垃圾一一全國產(chǎn)出量1.86億噸,其中有近6000萬噸(32%)用于焚燒發(fā)電。水泥窯用作替代燃料的不到400萬噸(小于2%),參考發(fā)達(dá)國家水泥工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),在全國水泥行業(yè)按總熱量計(jì)的燃料替代率達(dá)到60~70%時(shí),必須對高中低不同熱值的廢棄物並舉,盡量開拓高中熱值廢料的采用笵圍和比例,過多依賴低熱值廢棄物對水泥企業(yè)本身是不經(jīng)濟(jì)的,不可取。筆者預(yù)測我國水窯燒這種低熱值生活垃圾達(dá)到經(jīng)濟(jì)平衡高位時(shí)為每年2500萬噸左右,相當(dāng)于2016年城鎮(zhèn)生活垃圾總量的13%,現(xiàn)今實(shí)際上僅為1.8%,所以還有很大的發(fā)展空間。對此請垃圾發(fā)電行業(yè)不必?fù)?dān)憂,水泥行業(yè)永遠(yuǎn)不會(huì)、也不須要與垃圾發(fā)電行業(yè)“爭搶”垃圾。因?yàn)槔l(fā)電是消納垃圾的絕對大戶,水泥行業(yè)只是適當(dāng)?shù)仄鹨恍┹o助作用,這是社會(huì)資源科學(xué)配置和經(jīng)濟(jì)合理的行業(yè)分工所決定的。

      除上述上六大類外,水泥工業(yè)同樣具有消納處許多其他廢棄物的功能與優(yōu)勢,例如:廢輪胎、石油焦、動(dòng)物骨肉、油墨、化工溶劑、廢機(jī)油、秸稈、養(yǎng)殖場廢物、污染土、過期農(nóng)藥、違規(guī)飲食品、廢舊服裝、皮革邊角殘?jiān)?、林牧漁業(yè)廢料、廢油漆塗料、查沒毒品走私品;等等。其中有些可用作高熱值的替代燃料,有些可用作低碳的替代原料,或兩者兼而有之。這些正是水泥企業(yè)應(yīng)大力拓展的范疇,現(xiàn)今我國業(yè)界對此的認(rèn)識(shí)尚須普及,主動(dòng)搜索、研發(fā)的積極性有待提高。

      對于需要臨時(shí)性、批量處理消納的各種廢棄物,水泥廠的應(yīng)變能力很強(qiáng),利用已有的生產(chǎn)裝備系統(tǒng),只要添加少量的簡單裝置即可進(jìn)行處置,特別在設(shè)有熱盤爐燒廢的水泥廠更便捷,幾乎無需添加設(shè)備就可馬上開干,很快就可完成任務(wù),而且還能適應(yīng)處理各種反復(fù)多變的廢棄物之需。這也是一些歐洲國家的水泥企業(yè)值得我國同行向他們學(xué)習(xí)之處。

      金隅集團(tuán)的北京昌平水泥廠已獲得焚燒20多種危廢的許可證。雖然以后燒危廢的水泥廠不會(huì)象燒垃圾的那么普遍,但是昌平廠所開拓並長期生產(chǎn)實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)是很寶貴,是對水泥工業(yè)利廢功能的重要補(bǔ)缺,十分必要的,為今后利廢范疇的進(jìn)一步拓展奠定了基礎(chǔ),做出了貢獻(xiàn)。

      綜上所述可以看出,水泥混凝土工業(yè)在全社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系中、在保障生態(tài)環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)合理的前提下,可以有效地資源化利用大量的各種廢棄物。消納率除建筑垃圾和生活垃圾亟待大幅提高外,其他的都較高(~30%)或很高(~70%),而且在數(shù)量和種類上都還頗具發(fā)展?jié)摿Α_@是其他重化工產(chǎn)業(yè)所莫及的,成效顯著,不愧是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的得力干將、重要成員。

      必須指出,在全社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、各行業(yè)相互協(xié)作系統(tǒng)中,必須強(qiáng)調(diào)和堅(jiān)持“誰產(chǎn)出廢棄物,誰負(fù)責(zé)清除”的原則。有人認(rèn)為,水泥混凝土工業(yè)“本亊”很大,理應(yīng)接收我的廢棄物,發(fā)揮你的利用功能。亊實(shí)上絕非如此,水泥混凝土工業(yè)根本就沒有這么沒大“本事”,也不是其他行業(yè)的“垃圾桶”,更沒有這樣的社會(huì)責(zé)任和義務(wù)。還有人抱怨,洽談處置垃圾焚燒飛灰時(shí)水泥廠漫天要價(jià),是乘機(jī)“拿一手”,攫取暴利。殊不知,琉璃河水泥廠處置飛灰,北京市政府的利廢補(bǔ)貼是噸飛灰1500元。因?yàn)轱w灰必須先經(jīng)過反復(fù)洗滌過濾,清除其中毒性成分后才能用作替代原料,進(jìn)入水泥窯系統(tǒng);而這套洗濾裝置水泥廠是沒有的,須增建整個(gè)洗濾車間及其儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施,投資不少,占地不小,成本很高。如果垃圾焚燒企業(yè)和水泥企業(yè)這樣一對一的處置飛灰是很不經(jīng)濟(jì)的,雙輸,不可行的。建議幾家垃圾焚燒企業(yè)聯(lián)合在適當(dāng)?shù)厣瞎步ㄒ粋€(gè)飛灰洗滌站,將除毒洗凈的飛灰送到水泥廠就可直接用作替代原料,大家都能降低成本,多贏。

      水泥混凝土工業(yè)雖然在循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中發(fā)揮了較大功能,取得較明顯成效,今后更要再接再厲,開拓進(jìn)取,與各行業(yè)密切協(xié)作,為全社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與提升做出應(yīng)有的更大貢獻(xiàn)。

       

      參考文獻(xiàn)

      1.高長明:水泥工業(yè)“四零一負(fù)”戰(zhàn)略對循環(huán)經(jīng)濟(jì)的奉獻(xiàn)  水泥工程 2006No.4 p.1~4

      2.高長明:水泥窯處理廢物有八大優(yōu)勢  中國環(huán)境報(bào) 2009.06.25 第6版

      3.高長明;再論水泥窯協(xié)同焚燒廢棄物的環(huán)境安全問題 中國水泥2010No.2 p.13~14

      4.Ernst-MichealSipple: TheReduDust-process ZKG Nov. 2015 p.28~43

      5.BHS SONTHOFEN GMBH: Treatment of bypass dust in cement manufacturing ZKG March 2017 p.26~29

      6.徐海云:協(xié)同處置的兩點(diǎn)疑慮  中國環(huán)境報(bào)2015.05.19第12版

      7.徐衛(wèi)星:垃圾焚燒行業(yè)如何擴(kuò)市場提技術(shù)?中國環(huán)境報(bào)2017.04.25第6版

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