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实现绿色可持续发展 建设资源节约型产业

第四届中国水泥行业环保和资源综合利用高峰论坛侧记

更新日期: 2015年12月11日 作者: 肖镇 【字体:
摘要:2015年11月13日,第四届中国水泥行业环保和资源综合利用高峰论坛暨2015年中国水泥协会环资委员会年会在宜昌召开。本次会议以“提升行业环保和资源综合利用水平、建设资源节约型和环境友好型产业”为主题,出席高峰论坛的专家、学者、企业领导、工程技术人员,围绕制造业资源能源效率和清洁生产水平提升的中心,以制造业绿色改造升级为重点,以绿色科技创新为支撑,以法律标准、绿色监管制度为保证,加快构建绿色制造体系,推动绿色产品和绿色供应链发展,提出许多切实可行的建议。

2015年11月13日,第四届中国水泥行业环保和资源综合利用高峰论坛暨2015年中国水泥协会环资委员会年会在宜昌召开。本次会议以“提升行业环保和资源综合利用水平、建设资源节约型和环境友好型产业”为主题,出席高峰论坛的专家、学者、企业领导、工程技术人员,围绕制造业资源能源效率和清洁生产水平提升的中心,以制造业绿色改造升级为重点,以绿色科技创新为支撑,以法律标准、绿色监管制度为保证,加快构建绿色制造体系,推动绿色产品和绿色供应链发展,提出许多切实可行的建议。

一、水泥行业拿出“壮士断腕”的决心加快绿色转型

中国是水泥生产与消耗大国,水泥产量已接近世界总产量60%,持续位居第一,由此而产生的CO2排放超过10亿吨。通过燃料替代、原料替代减少水泥CO2排放是一种经证实的、有效的减排技术途径。水泥窑协同处置生活垃圾可以在实现垃圾减量化的同时,实现水泥生产过程的原料替代与燃料替代,有效地减少CO2排放,对于国家节能减排具有重要意义。

1挖潜工业技术改造,实现行业转型升级

水泥行业作为传统产业,在促进经济发展的同时,也带来了高能耗、高排放的问题。2014年,我国能源消费总量为37.6亿吨标煤,其中建材行业总能耗为2.87亿吨标准煤,占全国能源消耗总量的7.63%,水泥行业能源消耗总量约为1.87亿吨标准煤,占全国能耗总量的4.97%,占建材行业能耗总量的65%。进入新世纪以来,水泥工业取得了长足发展,以新型干法为代表的先进生产工艺快速发展、大量节能技术的推广应用,使水泥行业能源利用效率大幅度提升,水泥行业在提高能源利用水平,减少污染物排放等方面取得了巨大成绩。然而,随着GB16780-2012《水泥单位产品能源消耗限额》的执行,以及新的环保标准出台,水泥工业依然面临着很大的节能减排压力。中材集团率先进行“利用水泥窑协同处置废弃物”相关技术研究和实践的企业,在处理处置各种工业污泥、生活污泥和河道底泥、生活垃圾方面具有自己的专有技术和丰富的工程经验。研发的污泥处理处置技术装备大量应用,创造了很好的经济效益、社会效益和环境效益。

目前,中材集团已经完成了北京水泥厂年处理10吨危险废弃物工程、北京水泥厂500t/d污泥处置工程、广州越堡水泥有限公司600t/d污泥处置工程、江苏天山水泥集团有限公司溧阳分公司500t/d生活垃圾及120t/d污泥处置工程、红狮水泥100吨/天污泥处置工程及年处理10万吨危险废弃物工程、蓝田尧柏2X50吨/天污泥处置工程、山东鲁中水泥公司100t/d污泥处理工程、桐乡申和水务100t/d污泥深度脱水减量化工程、贵州三岔拉法基180吨/天泥饼入窑处置工程等。2015年中国建筑材料联合会审时度势,由中国水泥协会牵头,与积极开展水泥窑协同处置生活垃圾的水泥企业(集团)及相关技术装备、研究设计等单位共同发起筹备成立的“水泥窑协同处置生活垃圾产业联盟”,进一步加快了利用新型干法水泥窑处置生活垃圾产业的发展,有力推动了解决协同处置生活垃圾发展当中在技术、装备、标准、政策等方面存在的突出问题和矛盾,实现创新技术,推广应用,争取政策,形成合力等目的,加快推进水泥行业转型升级的进程。

  2、水泥窑处理水泥窑协同处置危险废物的优势

随着现代工业的发展,危险废物的种类和数量逐年增多,对环境造成严重危害。合肥水泥研究设计院通过德清南方水泥有限公司2500t/d水泥熟料生产线协同处置危险废物的工程应用证明了利用该工艺路线是众多处置方法中实现减量化、无害化和资源化最好的一种,比现有的垃圾焚烧炉更具优势。

据《2014年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》统计,2013年,261个大、中城市工业危险废物产生量达2937.05 万吨,其中,综合利用量1589.02万吨,处置量1209.31万吨,贮存量153.29万吨。工业危险废物综合利用量占利用处置总量的53.84%,处置、贮存分别占比40.97%和5.19%,有效地利用和处置是处理工业危险废物的主要途径。工业危险废物产生量较大的省份主要集中在东部地区,山东、湖南、江苏分列前3位。医疗废物 2013年,261个大、中城市医疗废物产生量54.75万吨,处置量54.21万吨,大部分城市的医疗废物处置率都达到了100%。消除危险废物的污染,实现其无害化、减量化和资源化,已成为我国必须解决的重大问题。

北京水泥厂有限责任公司于1998年初步尝试利用水泥回转窑处置废油墨渣、树脂渣、油漆渣、有机废液等危险废物,建成了全国第一条处置工业废弃物环保示范线,成功将废弃物处置技术与水泥熟料煅烧技术相结合。截至2013年底,我国已建成、建设中及拟建设水泥窑协同处置固体废物的企业总数超过200家,其中约25%的企业涉及协同处置危险废物,全国水泥窑协同处置危险废物的总能力近2万吨/日。2013年,我国水泥窑协同处置危险废物的数量达到55.9万吨。

北京金隅红树林环保技术有限责任公司副总工程师姜雨生向记者介绍:北京金隅红树林环保技术有限责任公司经过多年尝试,提出“预处理+水泥窑终端处置”的模式,自主设计研发出半固态污泥制备替代燃料工艺线、大宗半固态废物预处理工艺线、固态杂物制备替代燃料工艺线和液态废物混配线等构建成危险废物预处理中心,将危险废物经过预处理使其成分均质化和稳定化,大大降低了储存和后续处置过程中的风险,减少了对水泥生产的影响,最后再与原有的处置设施配

合,最大程度提高危险废物的处置能力。

制定技术规范,实现水泥工业协同处置危险废物的可持续发展

在欧美发达地区,利用水泥窑协同处置废物已经有几十年的历史,在固体废物的处理处置方面发挥了巨大的作用。其中,欧洲RDF已占水泥企业燃料替代的28%,减少能源消耗,取得了成功的经验。同时,利用水泥窑协同处置废弃物可以充分利用水泥窑高温,碱性物料多等一系列特点,吸收处理过程中产生的二噁英等有害物质,固化废弃物中的重金属,最终使固体废物做到“无害化、减量化、资源化”。

中国水泥工业自90年代开始探索利用水泥窑协同处置固体废物,目前有部分企业取得了一定的成功,开展了连续性的处置危险废物、生活垃圾、污泥和污染土等的工作。自2005年,国家环境保护部启动了水泥窑协同处置固体废物环境管理项目,历经8年的时间,在充分调研与试验的基础上,在相关协同处置废物企业的共同努力下,推出了《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》和技术规范。

1、政府出台固体废物污染环境防治法

我国每年至少产生1000万吨危险废物。而城市生活垃圾产生量更以每年5%-8%的速度增长,达到3亿吨左右,数量可观。据统计,历年垃圾堆存量已占用耕地5亿平方米,全国660个城市中有200个城市陷入垃圾包围之中。城乡结合区域

环境恶化,危及可持续发展。

中国建筑材料科学研究总院何捷教授向记者介绍:协同处置环境风险控制关键的环境监测指标是烟气。在协同处置固体废物的过程中,常规烟气控制指标如氮氧化物、颗粒物、二氧化硫等执行国家标准GB4915《水泥工业大气污染物排放标准》。为满足国家相关环境保护标准的要求,该标准对水泥窑协同处置固体废物提出了一些规模与设施要求,如:协同处置固体废物的水泥窑应采用安装有高效布袋收尘器、单线设计规模2000吨/天以上的新型干法生产线。根据固体废物的不同物理和化学特性,其在水泥窑的投加位置可包括主燃烧器、窑门罩、分解炉、窑尾烟室、上升烟道和生料磨等。通过此类规定可以有效避免环境风险。中国水泥工业发展面临着巨大的环境压力,无论是从资源能源消耗方面,还是从对环境造成的影响方面,均要求水泥企业转变思路,积极寻求一条新的出路。

2、利用水泥窑协同处置城市生活垃圾的技术实质及控制要求

鉴于垃圾来源、化学成分、处理量需求和接纳垃圾的水泥生产线规模的不可选择性,中国中材国际在提供该类技术装备和工程设计服务的过程中,不能像其它工业那样,首先依托拟定的原、燃料数据和产品目标进行系统配置,来完成相关设计任务,而必须针对不同地区的垃圾特点、处理量需求和接纳垃圾的水泥生产线规模,对预处理系统和水泥生产接纳及辅助系统进行详细协同性研究,完成系统装备的合理配置和协同控制,才能保证联合处置系统的经济合理、安全可靠、长期有效的生产运行。在“利用水泥窑协同处置城市生活垃圾”技术研发方面,中材国际在基础研究和工程实验过程中发现:垃圾中的厨余物有利于改善原料易磨性,起到助磨剂和稳定生料磨床的作用,有利于降低磨内喷水,可充分利用水泥生产系统中的低温余热烘干筛下不可燃物,同时研究还发现生料中含有的大分子有机聚合物,有助于抑制水泥生产系统中TOC产生和排放。同时实验还发现,含有一定水份的筛上可燃物,有助于抑制水泥生产系统中NOx的产生等。这些新发现为我国水泥工业形成专用的垃圾处置技术方案奠定了基础。

三、工业废物收集运输,贮存处置控制的技术路线

1、开发入窑处理设备,制定相适应的工艺方案,实现废物安全处置

利用回转窑处理工业废物目的是实现其减量化和资源化回收利用其余热。金隅红树林环保技术有限责任公司严格按照《危险废物焚烧污染物控制标准》要求,整合出一套科学实用的废物预处理技术路线。废酸废碱的中和预处理、有机溶剂废物和废矿物油的回收利用后残渣焚烧处置、废乳化液经过液态工艺预处理的浮渣进行焚烧处置,其余部分进入废水处理设施进行处理。在日常中加强规范化管理,在收集的化学品废物在尚未鉴别其组成和危险特性之前,不得进行处置,并进行严格封存,待明确其特性后,结合回转窑的工艺状况进行处置。 中国环境科学研究院固体所所长王琪,在水泥窑协同处置生活垃圾技术现状与分析报告中指出:水泥窑内温度高(1600℃),热容量和热惯性大,废料在高温区的停留时间长(5~15秒),有害成分均能被彻底分解,加之水泥窑系统中高浓度气固悬浮体及其碱性气氛对酸性有害成分的中和与吸附作用,致使窑废气中的重金属、氯化合物、二恶英、呋喃等含量远低于国家有关标准,确保环境安全。这一点在我国金隅集团北京水泥厂已有佐证。  

2消除危险废物的污染,实现其无害化、减量化和资源化

根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,我国对危险废物的定义是指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别方法认定的具有危险特性的废物。通常来说,某种废弃物具有如下的几种性质之一,我们便称之为危险废物:可燃性、腐蚀性、反应性、毒性、感染性。据《2014年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》统计,2013年,261个大、中城市工业危险废物产生量达2937.05 万吨,其中,综合利用量1589.02万吨,处置量1209.31万吨,贮存量153.29万吨。

北京恩萨工程技术有限公司市场总监袁小果介绍了水泥窑协同处置之道恩萨整体解决方案,北京恩萨工程技术有限公司在针对各种污泥、生活垃圾、工业危险废物,还是生活垃圾焚烧飞灰或受污染土壤的协同处置技术上,不仅开发了一系列专利产品和工艺方法,并且已成为多家国内顶尖环保公司和德国知名环保企业在中国的独家战略合作伙伴。袁小果对于恩萨协同处置解决方案作了如下阐述:“恩萨解决方案以可靠性为基础,以最佳环保处置效果为导向,以实现最大的处置能力、最低运行成本、对正常水泥熟料煅烧工艺的影响降至最低水平为目标”。以某水泥企业污泥协同处置项目为例:在采用恩萨整体解决方案后,处置能力提升了近80%,可直接量化的效果令客户十分满意。

3、加强对废物收集运输管理,降低环境风险

金隅红树林环保技术有限责任公司从国外购买封闭效果好、防静电、防火灾的运输车辆,对各类不同的物品设置专门容器,并根据成分进行分类收集。把分类收集同综合利用,按类焚烧相结合。与此同时,对工艺人员和岗位操作人员进行上岗技能操作培训,做到持证上岗,并制定了严格的职业健康行业制度和工艺操作培训,做到安全生产。

近期国家发改委、科技部、工信部、财政部、环保部、住建部、能源局七部委发布《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》,将水泥行业列为重点行业,推进利用现有水泥窑协同处理危险废物、污水处理厂污泥、垃圾焚烧飞灰等。中国水泥协会上报《关于支持水泥窑协同处置固废(城市垃圾、市政污泥)的政策建议》,有力促进水泥窑协同处置废弃物走向新阶段,有望加快政策推进。水泥行业焚烧处理工业废物,是一项利国、利民,有利于社会持续发展,也于企业本身有益的事业。“寄语洛城风日道,明年春色倍还人。”我们相信中国水泥行业,在做好自身净化的基础上,主动积极、因地制宜地消纳处理尽可能多的工业废物,向“零污染”和提高社会净化功能这一“绿色工业”最高境界迈进。

 

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