蔣明麟:大力推進水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展
我國人口眾多,能源、資源相對不足,人均擁有量遠低于世界平均水平。由于我國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段,能源消耗強勁,消費規(guī)模不斷擴大。尤其是經(jīng)濟粗放型增長方式?jīng)]有得到根本改變,進一步加劇了能源供求矛盾和環(huán)境污染狀況?!笆濉逼陂g,國內(nèi)生產(chǎn)總值平均每年增長9.5%,而能源消耗總量平均每年增長9.9%,能源消耗的增長高于國民經(jīng)濟的增長速度。能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要問題。全國人大通過的我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十一五”規(guī)劃,提出了到2010年末我國單位國民經(jīng)濟產(chǎn)值的能耗要比2005年末降低20%,污染物排放總量減少10%的兩個約束性指標。
建材工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要原材料工業(yè),同時也是耗能大戶,在我國各工業(yè)部門能耗總量位居第三。在建材工業(yè)的各主要產(chǎn)業(yè)中,水泥工業(yè)是第一耗能大戶,其能源消耗總量約占建材工業(yè)耗能總量的60%左右。因此,如何減少水泥工業(yè)能耗總量和單位產(chǎn)品的能耗指標,成為人們關(guān)注的焦點,也使這項工作排在了十分突出的位置。
為了解決水泥能耗和由于經(jīng)濟發(fā)展及生活水平提高而大量增加的廢棄物和生活垃圾造成的環(huán)境問題,我國從上個世紀末開始,借鑒發(fā)達國家利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的成功做法,在個別有條件的企業(yè)進行小規(guī)模試驗,進行了必要的探索,取得了寶貴的經(jīng)驗和認識。在“十五”期間,水泥行業(yè)在政府有關(guān)部門的支持下,對這項工作繼續(xù)進行了開拓和探索。當前,我們很有必要對前幾年這項工作的進展情況加以回顧和總結(jié),肯定我們?nèi)〉玫某煽?,找出影響這項工作開展的主要問題和癥結(jié),提出下一步的工作要點,以便在“十一五”期間促使該項工作取得明顯的進步和成效,為我國的節(jié)能工作和環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻。
“十五”期間的進展上個世紀,在政府有關(guān)鼓勵利廢政策的推動下,水泥工業(yè)在自身的發(fā)展中,不斷探索和加大利用各種工業(yè)廢棄物的力度。諸如:高爐礦渣、電廠粉煤灰、煤矸石、赤泥、硫酸渣、電石渣、脫硫石膏等等工業(yè)廢渣,被作為生產(chǎn)水泥的原材料得到了有效利用。這一利廢措施不但降低了水泥生產(chǎn)成本,同時也有效地解決了這些工業(yè)廢棄物對環(huán)境造成的污染和影響。隨著我國能源供應(yīng)和需求矛盾的日趨緊張和經(jīng)濟快速發(fā)展所形成的各種工業(yè)廢棄物品種及數(shù)量的劇增,除了繼續(xù)加大利用工業(yè)廢棄物中的有效成分,作為水泥生產(chǎn)的原材料之外,如何利用含有熱焓的可燃廢棄物的問題,開始提到日程上來。
和其他新生事物一樣,利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用可燃廢棄物的這項工作,也是始于基層個別水泥企業(yè)——北京水泥廠和上海聯(lián)合水泥公司等。他們根據(jù)當?shù)貜U棄物的品種、數(shù)量和水泥生產(chǎn)線的具體工藝裝備情況,借鑒國外這方面的成功經(jīng)驗,作了艱苦的摸索和試驗工作,為今后這項工作的起步創(chuàng)造了條件。通過近幾年的努力,我們在以下幾個方面取得了進步。
1.認識上的提高和統(tǒng)一過去我們對大量的可燃工業(yè)廢棄物(包括危險廢物)及生活垃圾的處置方式,主要采取傳統(tǒng)的填埋和用焚燒爐焚燒的辦法。但是這種處置辦法,其本身存在的弊病,隨著時間的推移暴露得越來越突出。國外成功利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物經(jīng)驗的介紹和宣傳,特別是我國個別企業(yè)的小規(guī)模工業(yè)實踐,表明利用水泥回轉(zhuǎn)窯這種熱工裝置,處置和利用廢棄物的方案是可行的。正確使用這種處置方法,可以充分利用水泥回轉(zhuǎn)窯熱工過程的特點,使廢棄物做到無害化、減量化、資源化的處理。水泥產(chǎn)品質(zhì)量得到保證,排放的廢氣達到國家標準,廢棄物所含熱焓得到利用,且沒有廢渣排出,不會造成二次污染。
目前,這種利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的方案與其他各種有效處置和利用廢棄物的辦法一樣,也成為可選擇的方案之一。
通過多次的調(diào)研和研討,人們普遍認識到要想推廣這項利國、利民的先進、實用技術(shù),必須做到政府推動、企業(yè)主導(dǎo)、民眾參與,三者相互聯(lián)動,缺一不可。要走社會化和專業(yè)化相結(jié)合的路子。
2.法治和政策環(huán)境得到改善通過分析國外利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的成功經(jīng)驗和我國小規(guī)模的工業(yè)實踐,不難看出,政府對這項工作的推動力是這項事業(yè)能否順利開展的關(guān)鍵。政府的推動力主要表現(xiàn)在幾個方面:一是相關(guān)法律的制定和完善;二是對相關(guān)法律執(zhí)行情況的監(jiān)督;三是制定相應(yīng)的政策,如:稅收政策的調(diào)整、產(chǎn)品技術(shù)標準的修訂、大氣排放污染物含量的標準確定,廢棄物運輸安全標準的制定、財政對相應(yīng)科研工作的支持等等。
近幾年,我國政府為了抓好環(huán)境保護和節(jié)約能源,進一步加強在這方面的立法和法律的修改工作,強化依法行政的觀念。如:由全國人大常委會通過的修訂后的《中華人民共和國固體廢棄物污染防治法》(2005年4月1日起施行),由全國人大常委會通過的《中華人民共和國可再生能源法》(2006年1月1日起施行)等法律文件。與此同時,國務(wù)院也制定了相應(yīng)的法規(guī)來推動建立節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,加強環(huán)境保護工作,如:2006年2月國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于落實科學(xué)發(fā)展觀加強環(huán)境保護的決定》,同年《環(huán)境保護違法違紀行為處分暫行規(guī)定》正式生效;2005年6月27日公布的《國務(wù)院關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會近期重點工作的通知》(國發(fā)[2005]21號);2005年7月2日公布的《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》(國發(fā)[2005]22號),以及2006年8月8日公布的《國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定》(國發(fā)[2006]28號)等文件。有關(guān)部委根據(jù)國家法律和國務(wù)院的法規(guī),結(jié)合自身的職責(zé)也就某一領(lǐng)域的具體問題制定相應(yīng)的政策來推動環(huán)境保護和節(jié)約資源、能源工作的開展。這些法律、法規(guī)雖然沒有直接去描述有關(guān)利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的內(nèi)容,但是總體精神是適合這項工作開展的。這就為今后推廣這項技術(shù)奠定了法律和政策基礎(chǔ)。
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3.科學(xué)研究工作取得新進展目前,隨著國內(nèi)已普遍關(guān)注利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物這項工作,許多科技工作者開始用更多的精力來從事有關(guān)利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的科學(xué)研究工作。不少科研設(shè)計單位都把這項科研工作作為本單位的技術(shù)發(fā)展后勁。近幾年,從工作機理、基礎(chǔ)水泥化學(xué)研究、針對不同品種和類型的可燃廢棄物和危險廢物進行收集、儲存、運輸、裝卸、計量和燃燒過程的工藝技術(shù)和裝備開發(fā)的研究已取得了一批成果。這些研究成果雖然是局部的和初步的,但為今后的規(guī)模推廣創(chuàng)造了條件。
4.工業(yè)性實踐活動有了新進步在這方面突出的典型是北京水泥廠有限責(zé)任公司承建的“北京市處置固體廢棄物示范工程”項目。這個項目是北京水泥廠有限責(zé)任公司,繼在日產(chǎn)2000噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線上小批量地進行焚燒可燃廢棄物和危險廢物取得成功和進展后,在國家有關(guān)部委和北京市政府的大力支持下,采用引進先進技術(shù)和自行開發(fā)研制相結(jié)合的,由我國自行專門為利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物而設(shè)計興建的水泥生產(chǎn)線。設(shè)計處理廢棄物能力為8萬~10萬噸/年。該示范線已于2006年投產(chǎn)。雖然該示范線剛剛投產(chǎn)不久,但是設(shè)計興建示范線和投料處置的實踐活動已經(jīng)給我們以豐富的實踐活動的機會,使我們對利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處置和利用廢棄物技術(shù)和工作有了更加深刻的體會。
尚存在的問題盡管在“十五”期間,我們在利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物工作方面取得了一些進展和進步,但是僅僅處于起步階段,與我國現(xiàn)實節(jié)約能源和環(huán)境保護嚴峻形勢對這項工作的要求相比,尚有巨大的差距。總體上看,存在以下主要問題:
1.政府的推動力有待進一步加強眾所周知,推動利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的技術(shù)的應(yīng)用和推廣,決不是單純的技術(shù)問題,也不是僅僅靠水泥企業(yè)的努力所能解決的問題。它涉及社會管理的方方面面。這項技術(shù)應(yīng)用和推廣從宏觀面上講,必須建立在全社會成員的環(huán)保意識和節(jié)約能源責(zé)任的基礎(chǔ)之上,特別是產(chǎn)生廢棄物和危險廢物的企業(yè)的管理者,更應(yīng)該負有從源頭減少廢棄物和危險廢物產(chǎn)生總量,以及合理有效加以處置和利用的責(zé)任。政府要通過法律、法規(guī)和相應(yīng)的政策提倡和推動廢棄物的社會化、專業(yè)化的處置和利用。而在這方面目前做得還很不夠。從僅有的工業(yè)實踐來看,能夠主動、自覺地按照有關(guān)法律、法規(guī)和政策要求,依靠社會力量,由專業(yè)部門來處置和管理廢棄物和危險廢物的大多數(shù)是外資和合資企業(yè)。而內(nèi)資企業(yè)往往做得不夠。究其原因,首先是外資和合資企業(yè)的經(jīng)營者本身的法律意識和環(huán)保意識普遍比較強,其次也說明政府在法制建設(shè)、法制宣傳和執(zhí)法力度上做得還不夠。
2.工業(yè)實踐的點少面窄時間短經(jīng)過“十五”期間的努力,利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的工作有所進展,但是就全國而言,也僅僅在個別企業(yè)進行了局部的工業(yè)實踐,且從處置廢棄物的種類、數(shù)量來看都還很少,進行工業(yè)實踐的時間也遠遠不夠。這樣的情況就使我們對這項工作不論從技術(shù)層面還是從管理層面都缺乏必要的經(jīng)驗和教訓(xùn)的積累。
在已經(jīng)進行工業(yè)實踐的企業(yè)中,也僅有北京水泥廠有限責(zé)任公司的示范線是在設(shè)計中全面考慮了處置和利用廢棄物和危險廢物的新型干法水泥生產(chǎn)線。其他的工業(yè)實踐,基本是在原有的水泥生產(chǎn)線上做局部改造,完成對利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理和利用廢棄物的實驗的。而北京水泥廠有限公司的示范線投產(chǎn)至今也還不到一年,仍需要繼續(xù)進行必要的運行實踐,從中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,積累經(jīng)驗。
3.科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)工作仍顯不足利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物技術(shù),是用廢棄物中的有效成分來替代傳統(tǒng)生產(chǎn)水泥的原料和燃料,且對水泥產(chǎn)品質(zhì)量和廢氣排放對大氣環(huán)境不會產(chǎn)生不良影響。因此,要想合理有效地利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物,就必須開展一系列有針對性的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)工作。目前我們雖然有一些科研設(shè)計部門、高等院校開展了這方面的研究開發(fā)工作,但是由于政府財政支持力度不夠,企業(yè)真正的業(yè)務(wù)需求還不多,因此這方面的科研開發(fā)工作仍處于起步階段,北京水泥廠有限公司這條處置廢棄物的示范線的處置裝備,大多是國外引進的,它反映了我國在這方面的技術(shù)和裝備開發(fā)水平與國外有著較大的差距。
今后工作的建議根據(jù)國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的“十一五”規(guī)劃的基本思路和總體要求,水泥工業(yè)必須堅持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),堅持以節(jié)能降耗、環(huán)境保護工作為重點,按照循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式,走資源、能源節(jié)約型,環(huán)境友好型的道路,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物技術(shù)的應(yīng)用和推廣,是實現(xiàn)上述工作目標的重要措施之一。我們要在總結(jié)“十五”期間這項工作的基礎(chǔ)上,肯定成績,樹立信心,針對存在的主要問題,開展有針對性的工作,力爭在“十一五”期間使這項技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用和推廣。建議將以下幾個方面作為工作重點。
1.政府要切實加強法律保證和政策支持力度在應(yīng)用和推廣利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的工作中,政府的推動是這項技術(shù)能否成功應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵。在今后的工作中要進一步加強有關(guān)各種廢棄物管理的法規(guī)建設(shè),并且要加大執(zhí)法力度。做到對于廢棄物的收集、儲存、運輸、處置和利用都有明確的法規(guī)約束。對于違規(guī)的單位和個人,要根據(jù)法規(guī)的有關(guān)規(guī)定予以必要的處罰。做到依法行政、違法必究。從源頭上解決廢棄物和危險廢物的違規(guī)處置所帶來的污染環(huán)境的嚴重后果,并解決利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的來源問題。
在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,國家有關(guān)部門要抓緊制定該項技術(shù)所涉及的采用可燃廢棄物替代燃料的情況下,水泥產(chǎn)品質(zhì)量和水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣排放標準,使水泥企業(yè)的生產(chǎn)和管理有章可循。
為了推廣該項技術(shù),政府有關(guān)部門應(yīng)當制定鼓勵和支持政策,使企業(yè)在為社會公益事業(yè)做出貢獻的同時也能得到相應(yīng)的經(jīng)濟回報。本人在2002年就撰文提出了意見,即要想推動利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的工作的應(yīng)用和推廣,必須使廢棄物的物流流向與處置所需資金流流向相一致。這幾年的實踐經(jīng)驗更說明了這一觀點的重要性。因此,政府要采取有效措施促使廢棄物產(chǎn)生者依法合理有效地處置廢棄物,走社會化、專業(yè)化的路子,改變思路,由原來的“誰污染、誰處理”轉(zhuǎn)變成為“誰污染、誰承擔(dān)相應(yīng)的法律和經(jīng)濟責(zé)任”。從源頭上,解決資金流向的問題。
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2.積極有序地開展工業(yè)實踐正如前面所述,“十五”期間,利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的工業(yè)實踐活動,點少面窄時間短。所處置的廢棄物品種和總量都比較少。這樣,我們對完成這項系統(tǒng)工程的內(nèi)在規(guī)律、應(yīng)解決的技術(shù)要點、工廠生產(chǎn)管理制度的調(diào)整等等都還處于摸索階段。今后我們要在各級政府的支持下,積極穩(wěn)妥地選擇有條件的大中城市,有序地擴大利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的試點工作。據(jù)了解,不少地方政府支持有條件的水泥生產(chǎn)企業(yè)開展此項工作。但是,他們往往把利用水泥回轉(zhuǎn)窯來處置城市生活垃圾作為重點。由于目前我國經(jīng)濟發(fā)展程度和人們的生活水平,與發(fā)達國家尚有較大的差距,加之我國對生活廢棄物的重復(fù)利用水平較高,經(jīng)過分檢后生活垃圾的發(fā)熱量較低,水分和灰分較高,這在已經(jīng)建立起來的垃圾焚燒廠的運行數(shù)據(jù)中可以得到驗證。因此,建議有關(guān)利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物的試點,有條件的還是第一步從處置可燃工業(yè)廢棄物開始,逐步積累經(jīng)驗,逐步擴大處置和利用廢棄物的種類和總量。在條件成熟時,配合市政管理部門和環(huán)境保護部門,有序地開展利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用生活垃圾的試點工作。
3.系統(tǒng)開展科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)工作利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物,相對于使用天然礦物和化石燃料的傳統(tǒng)水泥,生產(chǎn)工藝和技術(shù)有著很大的不同?!笆濉逼陂g雖然我們作過一些研究和開發(fā)工作,但是由于我們自己的實踐機會比較少,大多數(shù)還停留在對國外有關(guān)技術(shù)的消化和引進中,而真正屬于我們自己的東西還很少,很不全面和系統(tǒng)。因此,為了今后能合理成功地應(yīng)用和推廣這項技術(shù),必須下定決心,在引進和消化國外先進技術(shù)的同時,結(jié)合我國需要處置和利用廢棄物的具體情況,系統(tǒng)地展開科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)工作。
當前可將以下幾個問題作為重點。
●固態(tài)(塊狀、粉狀)、液態(tài)、半液態(tài)、黏著物等各種形態(tài)廢棄物的收集、儲存、運輸、卸載、均化、計量等環(huán)節(jié)的工藝和裝備的設(shè)計與開發(fā)。
●不同形態(tài)、不同成分廢棄物的合理的投料點的選擇。
●使用不同種類替代燃料時燃燒器的設(shè)計與制造。
●利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置廢棄物時的系統(tǒng)工藝技術(shù)研究,包括原料配料、燃料和燃燒控制、系統(tǒng)操作工藝參數(shù)的調(diào)整、耐火材料的使用壽命、成品的質(zhì)量分析和控制。
●根據(jù)國家大氣排放污染物標準,針對利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置廢棄物的具體情況,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,確定有效的除塵裝置和合理的工藝操作參數(shù),使水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣排放達到國家標準。要研制有效的控制主要污染物的在線檢測儀表。
●進一步加強基礎(chǔ)理論研究,著重在使用廢棄物替代原、燃材料時的水泥熟料的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)的研究。對水泥成品中重金屬允許含量和滲出條件的研究。
在開展科研和技術(shù)開發(fā)工作中,政府應(yīng)當給予必要的財政支持。在每年的科研工作計劃中應(yīng)根據(jù)實際的工作需要,確定若干專題進行攻關(guān)。所需經(jīng)費,政府應(yīng)給予專項資金支持,銀行給予優(yōu)惠貸款,政府可給予政策性的適當?shù)难a貼。
上述科研開發(fā)工作可由科學(xué)技術(shù)管理部門或委托有關(guān)協(xié)會組織進行有計劃、有組織有序地進行,避免當前相互封閉、各自為戰(zhàn)的狀態(tài),更合理地運用有限的人力和財力,爭取更大的成效。
國際上發(fā)達國家從上個世紀70年代開始,進行利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物技術(shù)的研究和應(yīng)用工作,經(jīng)過30多年曲折探索和不懈的努力,才達到當前的水平,在節(jié)約能源和環(huán)境保護方面做出了積極的貢獻。
我國開展此項工作僅僅是幾年的時間,雖然仍處于起步階段,但是我們已有了一個很好的開局。北京水泥廠有限公司示范線的建成投產(chǎn),集中說明了這一點。我們要認真總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn),樹立科學(xué)發(fā)展觀,走資源、能源節(jié)約型,環(huán)境友好型的可持續(xù)水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。按照政府推動、企業(yè)主導(dǎo)、公眾參與的思路,積極而穩(wěn)妥地大力推進利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置和利用廢棄物技術(shù)的應(yīng)用推廣,在水泥產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展的同時,一定會為我國節(jié)約資源、能源和環(huán)境保護事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻!
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