推動可燃廢棄物在水泥生產(chǎn)中的使用

    循環(huán)經(jīng)濟的特征之一是廢棄物的減量化、資源化和無害化，而水泥工業(yè)以其生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品特點可以實現(xiàn)部分廢棄物的再利用，減少環(huán)境污染，實踐循環(huán)經(jīng)濟，推動社會的可持續(xù)發(fā)展。
    水泥生產(chǎn)在原料中使用電廠粉煤灰、高爐礦渣、硫鐵渣、銅渣、煙氣脫硫石膏、電石渣、赤泥等工業(yè)廢棄物已經(jīng)多年，據(jù)初步統(tǒng)計，全國水泥生產(chǎn)中所需原料約有２０％以上來自上述工業(yè)廢棄物，節(jié)約了資源，保護了環(huán)境。隨著能源問題的日益突出和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，人們開始對可燃性廢棄物產(chǎn)生了很大的興趣，從這些廢棄物中獲取能源，替代部分燃料。
    世界發(fā)達國家對利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處置和利用可燃工業(yè)廢棄物的工業(yè)實踐已有近３０年的歷史，實事證明，在有效的技術(shù)裝備和科學的工藝操作下，在規(guī)范的法規(guī)指導下，利用水泥生產(chǎn)處置可燃工業(yè)廢棄物是一種在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下改善環(huán)境、節(jié)約能源、提高效益的行之有效的途經(jīng)，可實現(xiàn)水泥生產(chǎn)商、廢物排放者及全社會的“共贏”。
    一、利用水泥生產(chǎn)處置和利用可燃性工業(yè)廢棄物的特點
    目前對于廢棄物的處置通常的方法是用焚燒爐進行焚燒或者填埋，采用填埋的方法將占用大片土地并會產(chǎn)生二次污染。利用水泥回轉(zhuǎn)窯比專業(yè)焚燒爐在經(jīng)濟性、防止二次污染、無害化處理的徹底性方面顯示出一定的優(yōu)勢。
    焚燒有害廢棄物所需的條件是：
    １．焚燒溫度高，一般碳氫廢物焚燒溫度為９００－１１００℃，難于處理的廢物是１２００－１４００℃，過?？諝饬看螅瑺t內(nèi)應有湍急氣流使其得以徹底焚燒。
    ２．被焚燒物體在爐內(nèi)滯留時間應為２０－３０分鐘，廢氣在爐內(nèi)高溫區(qū)滯留時間不小于２秒。
    ３．系統(tǒng)需在全負壓狀態(tài)下運行，有毒、有害氣體不能溢出。
    ４．廢氣出焚燒爐后，要有快速的降溫措施，防止因緩慢降溫而在２００－３００℃的溫度段生成二噁英的條件。
    ５．由于廢氣中的粉塵附有重金屬等有毒成分，所以對廢氣的粉塵排放要求較高。
    水泥回轉(zhuǎn)窯可以滿足上述要求，其具有以下優(yōu)越性：
    １．水泥窯內(nèi)溫度高，氣體和物料溫度分別可達到１７５０℃和１４５０℃（焚燒爐的溫度最高１２００℃）。
    ２．水泥窯內(nèi)氣體通過時間長，一般為４０分鐘。在大于１１００℃的通過時間一般為４秒左右（焚燒爐內(nèi)僅２秒）。且水泥窯熱慣性大，工況穩(wěn)定。
    ３．水泥窯內(nèi)高溫氣體湍流強烈，有利于氣固兩相的混合、傳熱、傳質(zhì)、分解、化合、擴散。
    ４．水泥窯內(nèi)的堿性物質(zhì)可以和廢料中的酸性物質(zhì)相化合為穩(wěn)定的鹽類，便于其廢氣的凈化（脫酸）處理。
    ５．水泥窯可以將廢料中的絕大部分重金屬固定在熟料中，避免再次擴散。
    ６．焚燒廢物的殘渣混入水泥熟料，最終進入水泥成品，不再對環(huán)境產(chǎn)生二次污染物。
    ７．可燃廢棄物可替代部分燃料，可減少水泥工業(yè)對燃料的需要量，節(jié)約一次能源，同時也可減少ＣＯ２等廢氣的排放。（見表）
    通過比較可以說明，利用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒工業(yè)廢棄物，由于其自身的特點，可彌補一般焚燒廢物工藝過程中的不足，有效地控制二次污染。
    目前利用的可燃廢棄物主要有：廢輪胎、橡膠、樹脂、碳黑、活性炭、廢油、廢油漆、廢涂料、印刷油漆、各類廢溶劑、廢塑料、膠粘劑、油墨、動物（加工成粉）、稻米殼、棕櫚油殼等。
    當然，水泥窯也不是萬能的，水泥窯處理廢物必須以不影響水泥生產(chǎn)和質(zhì)量為前提。堿金屬和氯離子含量過高的廢棄物，含硫、磷、氰、汞的化合物不宜在水泥回轉(zhuǎn)窯中進行焚燒處理。
    此外，為適應使用可燃廢棄物，水泥工廠需進行相應地改造。如增加相應的儲存、輸送和計量裝置；對燃燒器進行改造；檢測、測量設備須完備等。
    二、國外水泥工業(yè)利用可燃廢棄物情況
    １．國外應用情況
    國外從１９７０年代開始研究將可燃廢棄物作為替代燃料應用于水泥生產(chǎn)，已成功應用多年。如世界最大的水泥生產(chǎn)商，法國的Ｌａｆａｒｇｅ公司２００１年利用可燃廢物做燃料的替代率達５０－５５％，降低燃料成本３３％；減少了５００萬噸ＣＯ２氣體的排放。瑞士Ｈｏｌｃｉｍ公司在比利時的工廠使用可燃廢物的替代率達到８０％。德國Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ 水泥公司的水泥廠的替代率在４０－６０％。美國有５８座回轉(zhuǎn)窯焚燒從社會上收集的廢物，其中大部分是水泥窯，另有少部分為輕骨料（陶粒）煅燒窯。據(jù)專家介紹，美國環(huán)保署有一項政策：每個工業(yè)城市只保留一座水泥廠，在部分滿足水泥需求的同時用于處理城市產(chǎn)生的有害廢物。美國的水泥廠在１９８９年共焚燒了有害工業(yè)廢物１００多萬噸，是當年用焚燒爐處理有害廢物的４倍。日本住友公司的伊吹水泥廠，每年處理廢輪胎２萬噸，污泥４萬噸，其他有機溶液、廢油、廢塑料、汽車制造廠廢料等１－２噸。
    國外多年的實踐表明，采用了可燃性廢物生產(chǎn)出的水泥質(zhì)量符合標準，環(huán)保排放也達標，有些廢物燃燒后殘留的重金屬包裹在水泥熟料中，不會對環(huán)境產(chǎn)生影響。
    ２．國外有廢棄物的專門預處理企業(yè)
    為適應水泥生產(chǎn)的工藝和設備要求，需要對廢棄物進行一定的預處理，如對廢物進行分類，并根據(jù)水泥工廠的不同要求采取不同的包裝；進行一定的加工，改變其物理參數(shù)（尺寸、水分、粘度、肉類物質(zhì)需加工成粉狀等），使之與水泥窯的燃燒噴射系統(tǒng)相匹配。
    在歐美國家，為了提高利用效率，降低成本，保證安全，對于廢棄物的收集和預處理及運輸均由專門的企業(yè)來完成，廢料公司對收集的廢料先進行分析，測定其熱值、氯含量、水分、灰分、重金屬含量等，并進行一定的加工和分類存放，根據(jù)水泥廠的要求按廢料成分進行混配，然后裝車運到水泥廠的專用儲庫。有些廢料公司還有針對性地向企業(yè)提供專門的燃燒噴嘴。
    ３．國外政府的政策支持
    國際上許多發(fā)達國家制定了相應的法規(guī)和政策鼓勵和推動該項技術(shù)的應用和推廣。例如在歐盟國家（１）不允許將可燃廢棄物采用填埋的方式處理，限制采用專門的焚燒爐處理。各國制定的廢物填埋收費很高，且逐年提高收費價格。（２）專門制定了指導水泥廠燒廢料的法規(guī)條款。（３）對于生產(chǎn)廢物的企業(yè)，政府管理部門規(guī)定不允許自行處置或丟棄，要按照規(guī)定的價格付給廢物處置企業(yè)一定的費用。（４）有些國家對燒廢物的企業(yè)減免一定的稅費，有的國家政府根據(jù)處理量向企業(yè)提供資金支持。與此同時，政府也通過制定法規(guī)來要求使用廢料的企業(yè)的水泥質(zhì)量和排放標準不能受使用廢物的影響。
    三、我國水泥企業(yè)利用廢物情況
    １．應用情況
    我國在利用水泥工業(yè)處置和利用可燃性廢棄物方面尚處于試驗和起步階段。從上世紀九十年代中后期開始，位于北京、上海等大城市的大企業(yè)開始進行這方面的嘗試。上海金山水泥廠于１９９６年進行試燒，并對熟料及大氣質(zhì)量進行了同步監(jiān)測，沒有發(fā)現(xiàn)問題。此項技術(shù)已通過上?？莆蔫b定。 北京水泥廠于１９９９年４月開始進行試驗，試燒量約２０００公斤，主要處理了廢油墨、廢染料、礦物油、有機廢液、油漆、丙烯酸樹脂等，在試驗過程中對排放的廢氣進行同期監(jiān)測，并對熟料進行檢測，結(jié)果為符合國家標準。１９９９年７月北京環(huán)保局組織了專家論證，認為“利用水泥旋窯焚燒危險廢物在技術(shù)上是完全可行的，完全可以滿足環(huán)境保護的要求和國家有關(guān)標準”。雖然已進行了有益的探索，但目前此項工作的推廣進展緩慢。
    ２．我國在水泥廠利用可燃行廢物方面存在的不足
   （１）在認識上重視不夠。
    不少企業(yè)對自身產(chǎn)生的廢物或隨便堆放或僅進行簡單的轉(zhuǎn)移。相關(guān)部門缺乏有力的監(jiān)管，致使這些企業(yè)隨意處置的成本很低。
    （２）缺乏收集及進行預處理的專門機構(gòu)。
    由于沒有這樣的機構(gòu)，僅靠水泥企業(yè)去四處收集，整理這些品種煩雜的廢物不現(xiàn)實。據(jù)了解，當時北京水泥廠做試驗時，找了不少產(chǎn)生廢物的企業(yè)，積極響應的企業(yè)均為外資企業(yè)。
    （３）缺乏相應的政策支持。
    我國雖然已建立起環(huán)境保護的政策法律體系，但在鼓勵和推動水泥等工業(yè)處置和利用可燃性廢物方面沒有相應的政策、法律法規(guī)和鼓勵措施，使目前從事此項工作的企業(yè)基本是憑著一種社會良知在做，且困難重重。
    四、幾點建議
    為了大力推動這項有利于社會、企業(yè)的事業(yè)健康發(fā)展，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，建議：
    １．加大宣傳力度，讓社會各界和水泥企業(yè)對此有深入的了解。形成社會共識。建議國家和行業(yè)協(xié)會成立專門機構(gòu)來進行推動。把利用和處置可燃性廢棄物作為行業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要內(nèi)容來要求。
    ２．建立和完善相關(guān)的法律、法規(guī)、產(chǎn)品質(zhì)量標準、稅收政策等，從政策上保證這項事業(yè)健康、有序的發(fā)展。
    ３．政府有關(guān)部門應加強對環(huán)境保護和各類廢棄物處置的法規(guī)、條令的執(zhí)法力度，使這些廢棄物處于受控狀態(tài)。成立專門機構(gòu)，對各類廢物進行收集、處理并運輸?shù)较嚓P(guān)企業(yè)。
    ４．制定相應的政策和鼓勵及獎勵懲罰措施。利用經(jīng)濟杠桿使生產(chǎn)廢物的企業(yè)有積極性將廢物交給處理機構(gòu)，使利用廢物的企業(yè)有利可圖。
    ５．有關(guān)的科研和工程設計單位應積極參與，針對不同類型的廢物，燃燒過程的特點，對工藝和產(chǎn)品的影響，廢物的儲存、運輸、計量，燃燒器的設計，自動化控制，氣體成分的測量等都應進行深入的研究。
    有資料介紹，全國每年城市垃圾的產(chǎn)生量為１．５億噸，且以９％的速度遞增，未經(jīng)處理堆積下的垃圾已達７０多億噸，占地８億多平方米。垃圾已成為一大公害。國外利用水泥窯處理可燃性廢物已有近３０年的歷史，技術(shù)上成熟，并形成了一套完整的體系。據(jù)了解，鋼鐵生產(chǎn)也同樣可以利用部分可燃廢棄物。在能源危機日趨緊迫的今天，各級政府及相關(guān)行業(yè)部門應積極推動這項利國利民利企業(yè)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，實踐循環(huán)經(jīng)濟。
（中國水泥網(wǎng)  轉(zhuǎn)載請注明出處）（中國水泥網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）