
高長明:水泥窯協同燃燒廢棄物的環境綜合治理
發布時間:
2011-04-15 00:00
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最近,在全國人大環境與資源保護委員會、國家發展和改革委員會、環境保護部等單位召開的“十二五”環保規劃工作座談會上,有些研究機構和專家學者提出了一些有關我國今后環保工作的新理念或新提法,其中最引起筆者共鳴和贊同的有2個理念,那就是《建立大中城市圈環保綜合治理體制》和《試行區域煤炭消費總量控制》。這是因為我國水泥工業可以在這2個理念的實踐過程中發揮積極的作用,為全社會的環保做出應有的貢獻?,F在將筆者的觀點進行闡述,與業界同仁共同探討。
關于《建立大中城市圈環保綜合治理體制》
大中城市圈的環保綜合治理中有一項重要的任務就是必須消納相應數量的城市生活垃圾、下水污泥,各種可燃的工業廢料、醫療垃圾、危險性廢料,以及已堆存于垃圾填埋場多年的陳腐垃圾和廢渣等。這固然需要從源頭盡可能地減量開始做起。而當前更需要新增垃圾處置能力,爭取早日做到“日產日清”,還要還清歷史欠賬,把陳腐垃圾都逐漸消納干凈。
2009年我國600多個大中城市中的城鎮居民為6.22億人,每年產生生活垃圾高達1.5億噸、下水污泥3000萬噸。許多城市周圍的垃圾填埋場均趨于脹滿,垃圾圍城之勢日益嚴峻。如何才能既安全又經濟地解決垃圾為患的“城市病”?我國雖然已有焚燒發電和堆肥等多種技術途徑,然而利用已有的新型干法水泥窯協同焚燒消納城市垃圾、陳腐垃圾、下水污泥及各種工業廢料,可謂是一種經濟(投資少)、安全(無二次污染和二英之患)、高效(燃燒熱能有效利用率很高)的途徑。因此《建立大中城市圈環保綜合治理體制》,必須正確認識并發揮水泥工業在這方面的固有優勢?,F在的新型干法水泥窯與上世紀七八十年代我國那時的“小立窯”完全是兩回事,不可同日而語。希望社會各界不要再被“小立窯”的歷史陰影所誤導。發達國家近30年的實踐表明,在全部重化工業中,至今已被科學論證(德國科技部和環境部2004年發布)并公認對生態環境基本達到零污染的就只有水泥工業這一個行業。尤其是在北歐諸國,水泥工業的大眾形象和口碑是相當不錯的,這恰恰與我國的情況形成了巨大的反差。2010年我國新型干法窯水泥的產量已經占總產量的80%,隨著“小立窯水泥”的進一步淘汰干凈,盼望各級政府和廣大民眾能逐步消除“小水泥”給我國水泥工業所蒙上的不良影響,重新審視我國現代水泥工業的本色容貌,以作出自己的正確認識與判斷。
2005年筆者曾提出“在我國每一定方圓內(如400公里×400公里)的重化工業區域內,或者每一定人口(如500萬人~1000萬人以上)的大城市附近都應該設有相應規模的新型干法水泥廠,用以協同消納該地區的工業廢料和生活垃圾”,這與當今擬建立大中城市環保圈的理念不謀而合。實際上,我國許多新建的現代水泥廠都是伴隨城市的發展而建立的,因此在大中城市附近并不難找到適于協同消納其生活垃圾和其他工業廢料的水泥廠?,F在的一般情況是,僅需投資約7000萬元,建設1套垃圾預處理系統,在1臺日產熟料5000噸的水泥窯上稍作修改,就可每天消納熱值5400千焦/千克,以及含水量30%的生活垃圾300噸,而且在不影響水泥質量和水泥窯正常運轉的前提下,水泥窯還能每年節省標煤近1萬噸,減排CO22萬噸左右??偼顿Y只有同規模垃圾發電廠的1/3,而且建設工期僅需7~8個月,縮短了一年半。今后隨著垃圾預處理運轉的熟練,以及陳腐垃圾比例的增加,分揀打包后垃圾熱值提高到1.2萬千焦/千克,含水量降低到20%,一臺日產熟料5000噸的水泥窯,每天消納500噸垃圾是完全可能的。屆時其垃圾對煤的替代率可望達到20%,各項節能減排的效益將更益顯著。
關于《試行區域煤炭消費總量控制》
環保部環境規劃院的調查表明,我國巨大的煤炭消費量造成了溫室氣體和大氣污染物的大量排放,嚴重地影響了生態環境。2009年,我國SO2排放量的90%、NOx排放量的67%、煙塵排放量的70%、人為源大氣Hg排放量的40%,以及CO2排放量的70%都來自于燃煤。由于煤炭消費在一次能源中的比例過高,數量巨大,我國SO2、NOx和大氣中Hg的排放量高居全球首位,CO2的排放量僅比美國稍低,名列世界第二。大量的煤炭消費嚴重地損害了城市的環境空氣質量。2009年,全國有612個大陸城市上報了空氣質量監測數據,未達到二級質量標準的城市有107個,其中劣三級城市有8個,還有近50個城市沒有空氣質量監測數據可查??傮w的城市空氣質量情況亟待改善。
同時我國不同地區的煤炭消費量又是極不均衡的,隨著各地區經濟發展程度的不同而相差懸殊。東部沿海地區面積僅占國土面積的11.1%,而其煤炭消費量竟占全國總量的59.5%,單位面積各種大氣污染的排放量均為全國平均值的3~6倍。因此東部地區的煤炭消費量必須嚴格控制,而且應該逐年遞減。
對中部、東北和西南地區,就其區域內整體而言,尚有一些環境容量,但分布不均。西北地區地廣人稀,生態環境脆弱,理論上雖有較多環境容量,但是其煤炭消費量也應予以控制。
總之,國家能源戰略理念必須轉變,從過去偏重保障供給,多產多燒煤炭為主,轉向科學調控能源生產,控制煤炭消費總量為主。發展可再生能源,依靠科技創新,提高效率,降低煤炭在一次能源中的比例,控制煤炭消費總量。按各地區經濟和工業發展程度及其生態環境的合理承載量,科學地分配允許燃煤總量。這樣就能抓住大氣污染的主要源頭,逐步改善城市空氣質量,抑制區域性生態環境衰退的趨勢。我們必須嚴格把守這一關。
我國水泥工業所消耗的能源,無論是熱量或電量,幾乎全部來自燃煤,水泥工業的能耗約占全國工業總能耗的6%,CO2、NOx和SO2的排放量分別約占全國工業總排放量的12%、8%和5%。
為了配合按地區煤炭消費總量控制理念的實踐,水泥工業應該抓緊做好2方面的努力。第一是研發創新,提高工藝效率,節能降耗,盡量少消費煤炭。這是一個“永恒”的主題。第二是最大可能地采用各種可燃廢棄物替代煤炭來燒制水泥熟料。目前德國水泥工業采用廢料對煤炭的替代率按熱耗計已達60%以上。德國已立法規定水泥廠采用可燃廢料對煤的替代率必須達到50%,否則就要依法交納燃煤稅;反之替代率超過50%的,政府就有相應的獎勵。而我國水泥工業的燃煤替代率竟還不到1%,所幸的是最近已有若干水泥窯燒垃圾替代煤的工程項目啟動。這事轉輾至今已有10多年,好不容易爭取到一些省市政府的認同與支持,加上客觀形勢的需求,現在終于開始有所突破,這是值得慶幸的??梢钥隙ǖ氖?,這一市場的需求很大,發展前景廣闊,我國水泥工業在這方面理應做出更多的貢獻,水泥窯推廣采用各種替代燃料大有可為。
應該說明,雖然水泥窯協同消納可燃廢料和城市垃圾具有諸多優勢,但是水泥廠畢竟是以生產水泥為主業的,它不可能也沒有義務要承擔起把社會廢棄物和城市垃圾全部消納處置的能力和責任。水泥工業雖然可以協同全社會妥善消納一定數量的廢料和垃圾,但不能排斥其他各種多元化處置的途徑,應該相互補充,殊途同歸,達到保護環境的共同目的。至于水泥廠、發電廠和堆肥等各行業在消納城市垃圾與廢料問題上如何分工協作,還要根據各省市的具體情況,打破城建環衛行業的垃圾專營鏈,統籌規劃發揮各有關行業的優勢,取長補短,理順其相互間的利益關系,明確各自的職責,制定最佳的實施方案??梢哉f,按我國現有的技術水平,對城市垃圾的消納治理在技術與裝備上并沒有什么難題。實際上一直束手的難題,就卡在如何科學協調并合理解決傳統“專營”垃圾的部門與其他后來者之間的“同貢獻、共得益”的公平、公開原則。這正是各級政府應該有所作為的職責,更何況客觀形勢也已經到了難容我們再繼續拖延的時候了。
筆者分析認為,“十二五”期間我國水泥工業焚燒消納各種廢棄物,按全行業的熟料總熱耗計,替代燃料對煤炭總消費量的替代率可達到20%以上。相信我國水泥工業是有能力、有信心可以付諸實現的。但要各級政府予以必要的、公平的扶持政策,國家的技術政策導向是至關重要的。
來源:中國建材報
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