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  问题描述:高长明:水泥窑协同处置垃圾热点释疑

   焚烧是处置城市生活垃圾的有效手段,我国垃圾焚烧主要有两条技术途径:一是新建一大批垃圾焚烧发电厂。如今我国已投产的垃圾焚烧炉约有380台,垃圾发电厂近200家,其中正规现代化的和低投资简易型的垃圾电厂约各占50%。

 
    焚烧是处置城市生活垃圾的有效手段,我国垃圾焚烧主要有两条技术途径:一是新建一大批垃圾焚烧发电厂。如今我国已投产的垃圾焚烧炉约有380台,垃圾发电厂近200家,其中正规现代化的和低投资简易型的垃圾电厂约各占50%。一年烧掉垃圾约4200万吨,占全国垃圾总量的25%,发电量每年约118亿千瓦时,相当于节煤(替代)标煤413万吨,产生有毒飞灰和残渣约340万吨,中央财政和地方政府给予的补贴共计约54亿元。垃圾发电是我国垃圾焚烧的绝对主力,处于强势地位,有规划称,今后3~5年内,还将再建150~200家垃圾电厂。二是利用已有的水泥厂,增设一套垃圾预处理与燃烧系统,由水泥窑协同处置垃圾,替代部分烧水泥熟料所需要的化石燃料(煤),用以回收利用垃圾中的热能。现如今我国已投产的协同焚烧垃圾的水泥窑近20台,占预分解窑(新型干法窑)总数的1.2%,年处置垃圾约200万吨,相当于替代标煤39万吨。没有任何飞灰残渣产生,没有二次污染后患,地方政府补贴约1.1亿元,中央财政没有补贴。我国水泥窑协同处置垃圾仍处于萌芽之中,正在艰难挣扎着欲破土而出之际。
 
    近年来,因社会民众对垃圾电厂的“避邻”事件频发,社会舆论对水泥窑协同处置垃圾的呼声逐渐高涨。2014年5月,国家七部委联合发布了《关于促进生产过程协同资源化处理城市垃圾及废弃物工作的意见》,肯定了水泥窑烧垃圾的重要意义。8月全国政协又召集各界专家与企业家开了一个水泥窑协同处置垃圾的专项研讨会。一时间这个话题在媒体上得到热议,众说纷纭,莫衷一是。水泥界内部也有一些不同的说法和看法,其中大部分是出于过去半个多世纪以来对我国水泥工业的不良印象,以及对近10多年来我国水泥工业的突飞猛进、巨大提升、今非昔比的新情况不甚了解,提出了不少疑虑和忠告。为此,现将本人所掌握的有关资料与信息,以及个人拙见,对各种疑虑忠告和说法作一释疑和答辩,供社会各界、水泥同仁和政府主管部门参考鉴别,欢迎指正。
 
    释疑1:水泥窑烧烧垃圾其废气中的二 英与重金属排放及水泥中重金属的浸析问题是否超标而对环境造成危害?
 
    答:1990~2010年,全世界水泥工业的400多台水泥窑累计协同焚烧了各种可燃废弃物共计约2.5亿吨。在水泥窑烧废弃物,其对化石燃料的热能替代率≥25%的情况下,由权威性第三方对各种污染物的排放浓度进行了实际检测,共计检测次数为:二 英/呋喃3000多次,重金属8000多次,HCl,SO2,NOx,HF,TOC和粉尘等20000多次,熟料中的重金属20000多次,熟料中重金属的浸析率12000多次。所有的检测数据几乎100%都达到欧盟标准的要求。据此挪威科学与工业研究基金会撰写提出了《有关水泥工业POPs的监测综合报告》,即著名的SINTEF报告,并得到联合国环境规划署的认同。该报告的主要结论:1.水泥窑协同烧可燃废弃物时,其废气中的二 英/呋喃的排放远低于欧盟2000/76/EC指令规定的<0.1ngTEQ/Nm3标准,绝大多数为<0.02ngTEQ/Nm3。水泥窑极少或不会产生二 英/呋喃;2.废弃物中可能带入水泥窑系统中的二 英等在水泥熟料煅烧过程中99.999%都被高温分解,焚毁去除;3.废弃物中可能带入水泥窑系统中的各种重金属95%以上均被固化在熟料矿物的晶体结构中或水泥水化产物中,形成不溶解的矿物质,其在水泥砂浆或混凝土结构中的浸析率均<1.0%,可以保障环境安全。
 
    事实上,我国近20台水泥窑协同烧垃圾已分别有1~5年之久,从未发生过扰民事件。海螺、金隅、中材、华新等水泥公司的有关烧垃圾的水泥企业一直都是被近邻的民众所接纳的“明星”企业,这与某些垃圾发电厂所遭遇的强烈“避邻”现象形成了鲜明反差。
 
    水泥窑协同处置垃圾比垃圾发电更环保、更安全、更经济,因为前者没有二次污染,可以一次性将垃圾彻底处置干净,而后者还必须继续处理垃圾焚烧炉排出的毒性飞灰和残渣,如将其深度填埋密封,既占用土地,还要花费处理成本每吨约100元或更多,如将其送到水泥厂去浸涤除毒后用作水泥替代原料,则其水泥成本要比正常生产的水泥高3倍以上。据估计,我国每年约有100~200万吨这样的飞灰与残渣违规乱扔,环境污染令人堪忧。
 
    现将我国中材溧阳、金隅、海螺等公司水泥窑烧垃圾时,废气中污染物排放的检测数据汇集如下(见表)。
 
 
    水泥窑烧垃圾时废气中污染物排放实测数据(历次平均mg/m3)
 
    至于水泥中重金属浸析的环境安全问题,中材南京院做了大量研究试验,证实在实际生产中垃圾带入水泥中的额外重金属极其少量,对含有8种重金属的胶砂试块进行浸析率检测后,其值均<1×10-5cm/d,浸泡180天后,其重金属固化率均>99%。低于GB3838-2002国标中关于II类地表水的限值,不会对环境安全造成危害,结论与SINTEF报告吻合。
 
    释疑2:水泥窑协同处置废弃物是否会对水泥质量产生影响?
 
    答:全国近20台协同处置垃圾的水泥窑,每年生产熟料约1000万吨,折合成水泥近1600万吨。如果这些水泥的质量真像有些人所想象的那样有问题的话,那么首先在其附近的水泥市场上早就应该暴露出来。而实际上这种事情却从未发生,这些厂家的水泥一直很畅销,颇受市场欢迎。所谓“水泥窑协同处置垃圾对水泥质量有影响”的说法应该是不存在的。
 
    在海螺、金隅、中材溧阳、华新等水泥厂的生产台账与水泥质量检测记录报表中从未发现有水泥质量下降甚至波动的记载,出厂水泥始终保持国内一流的水平,所谓“影响水泥质量”的说法应该拿出数据来说话。
 
    大连市环境科学研究院对大连市4家烧废弃物的水泥厂的水泥质量进行了全面系统地对比,检测结果同样证明水泥窑协同处置废弃物对水泥质量没有任何影响。
 
    释疑3:对水泥窑的操作运行是否不利?
 
    答:我国垃圾中Cl-含量较高,这种高挥发性成分在水泥窑系统中会循环积累,形成堵塞有碍窑的正常运行,针对这一问题水泥企业完全可以调整配料方案,改变窑操作参数,必要时或采取旁路放风等措施有把握地妥善解决,这都是水泥工业早已掌握的成熟技术。垃圾中可能带入的K2O、Na2O、Cl-、S等挥发质成份不可能成为水泥窑协同处置垃圾的技术障碍,这些都是水泥工业应内早日妥善解决的问题。
 
    其实水泥窑协同处置垃圾最主要的问题并非是技术困难而是经济效益问题,因为垃圾中的水分高、热值低,加入窑中虽然能替代一些煤,降低熟料单位煤耗,但同时也将使熟料减产,单位熟料热耗与电耗上升,增加熟料成本。熟料减产还会波及企业的销售收入。实践表明,水泥窑烧垃圾其节煤的收入往往难以抵消其减产增耗的损失。另外,地方政府所给的补贴也不能覆盖垃圾预处理的生产成本。这种入不敷出的情况,从一开始企业就没有向政府汇报清楚,由于误导而产生了意外之患,虽然后来断续对这种赔本实情有所透露,但始终未引起政府的足够重视,因此希望政府主管部门早日帮助水泥工业解决这一诉求。
 
    释疑4:水泥企业还需增设一套垃圾预处理与燃烧系统,投资成本是否过高?
 
    以一台5000t/d水泥窑为例,处置垃圾能力400t/d左右的一套预处理与燃烧系统总投资介于0.8~1.2亿元,视装备配置和环保要求标准的不同而异,其中包括全部机电装备、环保设施、土建工程及窑系统的部分技改,工期8~10个月。这对水泥企业来说,的确是一项不小的投资,所以没有很高的环保意识和社会责任感,并拥有一定经济实力的水泥企业是不可能轻意做出这一抉择的,而且就现在的水泥企业而言,对于垃圾预处理系统绝不会再搞低投资简易型的,这样宁可不做,要做就必须做到高标准、高起点、严要求,这也是近年来我国水泥行业转变理念,提升环保意识的一个体现。
 
    众所周知,新建一个相同处置能力的垃圾电厂,即使是低投资简易型的,总投资也要在2亿元,正规型的则需3~4亿元,再加上其二次污染治理费用,所以从全社会的环保理念和经济效益总体来衡量,水泥窑协同处置垃圾相比于垃圾发电仍然更为经济。利用已有的资源总比新建一大批垃圾电厂要节省吧。
 
    释疑5:水泥窑烧不了多少垃圾,替代煤量也不多,利用此种方法是否意义不大?
 
    答:一台5000t/d水泥窑协同处置垃圾300~400t/d,替代标煤约30~60t/d不等,视水泥窑所采用的垃圾焚烧方式与装备配置的不同而异。海螺水泥的CKK系统是气化炉离线型燃烧垃圾,系统热损失较大,替代标煤量较少;中材溧阳与华新水泥则是在分解炉内在线型燃烧,替代标煤量较多,华润(325.71元/吨,0%)水泥罗定项目采用丹麦史密斯公司的热盘炉方案,是在线型燃烧,因具有更大的燃烧空间,故替代标煤量将会更多,这尚待2015年8月罗定5000t/d协同烧垃圾生产线投产以后考核验证揭晓。
 
    当然,一台5000t/d水泥窑协同处置垃圾300~400t/d,与那些处理1000t/d或更多垃圾的电厂相比,其处置量虽然较少,但与为数众多的简易型中小型垃圾电厂相比,却不分伯仲,这样的规模应该同样可以接受吧,何以嫌少。
 
    至于替代煤量,因为水泥窑的热效率高于发电效率,在相同的垃圾焚烧300t/d的条件下,平均的标煤替代量前者为30~60t/d,后者只是30t/d。即吨垃圾的平均标煤当量前者为0.1~0.2吨,后者仅为0.1吨,这说明垃圾中热能有效回收利用率前者为后者的1~2倍,其节煤意义不可小觑,又何言意义不大。
 
    释疑6:水泥窑烧垃圾的技术和装备尚不够成熟,相关的环保等标准还不够完善,其推广是否尚待时日?
 
    答:实际上,我国水泥工业对协同处置废弃物(包括垃圾)的探索研究试验已有10多年的历程,直到2010年左右才开始陆续建设投产了10余台烧垃圾的水泥窑。有关垃圾的预处理与燃烧系统经过不断的改进,逐步定型化,至今均已生产正常,环保指标均已达到国标要求。应该说,在环保与技术装备等方面基本上已达到成熟可靠的水平。
 
    至于相关标准,截至2014年5月,已批准实施的有国标和规范4项,报批国标稿1项,修订的新国标1项,它们是:
 
    GB50634-2010水泥窑协同处置工业废物设计规范;
 
    GB50757-2012水泥窑协同处置污泥工程设计规范;
 
    GB30485-2013水泥窑协同处置固体废物污染控制标准;
 
    GB662-2013水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范;
 
    国标报批稿水泥窑协同处置固体废物技术规范(2014);
 
    GB4915-2013水泥工业大气污染物排放标准(最新修订版)。
 
    另外,还制定了有关固废取样、分析、检测试验方法等4项国标,再辅以GB18484-2001危险废弃物焚烧污染控制标准和HJ515-2009危险废弃物集中焚烧处置设施运行监督管理技术规范(试行)等。
 
    以上国标和规范基本覆盖了水泥窑协同处置固废有关环境安全、排放标准、设计技术规范,以及固废的取样、性能特性检测试验方法等问题,内容比较齐全完善,技术水平较高,指导性强,有利于实施和监管。
 
    显然,任何事情都不可能等到十全十美再推广,本案例也不例外。
 
    释疑7:市场对水泥的需求随季节而变化,水泥窑“错峰”生产,能适应一年365天烧垃圾的要求吗?
 
    答:我国具备烧垃圾条件和能力的水泥窑至少有1000台以上,许多水泥企业都有好几台窑在同一场地。假设全国有150台水泥窑协同处置垃圾,每年将烧掉垃圾2000万吨,无论水泥窑如何“错峰”生产都不可能有碍这2000万吨垃圾的及时处置。按照总量平衡测算应该不会有问题,当然具体到一个市县、一个水泥企业相互之间的协调配合是必须的,这个问题也是不难解决的。
 
    释疑8:此事是否会像前些年的简易型垃圾发电那样一哄而上?
 
    答:到目前为止,即使有的水泥企业非常愿意烧垃圾,但也没有完全自主决定的权力。首先必须要向当地环境卫生局(国家住建部管辖)申请垃圾供应,这就取决于行政部门的意愿,还涉及既得利益链方面的利害关系,真能申请到垃圾并有起码的补贴并非易事。其次,在普遍追求急功近利的大环境下,为了协助社会解决一部分垃圾处置困境,能下决心做这种“先赔本之后也许能赚回”成本的水泥企业来说实在是难能可贵,但不会有太多。
 
    仅此两大瓶颈,本人认为现在就要防止这事一哄而起,这种担心未免太过超前,不合时宜。现在的关键是需要扶持驱动,稳步推进,而不是反“冒进”。
 
    前些年许多简易型垃圾发电之所以“一哄而上”,就是因为垃圾垄断,扶持政策过分优惠,环保监管缺失所造成的,而如今水泥企业根本就没有这些条件。
 
    释疑9:在垃圾焚烧处置领域是否应以发电为主,水泥窑为辅?
 
    答:完全同意这一观点。在水泥企业可持续发展“四零一负”战略中,所倡导的实现熟料煅烧对石化燃料零消耗的理念,虽然主张采用废弃物用作替代燃料,100%的替代煤。但是水泥工业可采用的替代燃料品种及来源繁多,垃圾只是其中接近最低质的一种。据我个人研究,参照发达国家的经验,水泥工业的替代燃料按热能计垃圾大都占10%以下,最多不超过15%,否则就会影响到整个水泥工业运行的经济效益状况,鉴于如今我国“垃圾围城”十分严峻的现状,因此我们应该首先把注意力集中到垃圾上。近期之内可以适当集中地多烧一些垃圾,但就中长期规划而言,水泥工业根本就不会打算喧宾夺主地试图取垃圾发电而代之。因为这样做是不科学的,势必两败俱伤。按照较理想情况预测,2020年水泥工业每年协同处置垃圾约2000万吨,大致占垃圾总量的10%左右,其余的90%仍需发电和其他方式来处理,不会改变垃圾发电为主的状况。希望水泥工业和垃圾发电产业能很好地发挥其各自的作用。
 
    释疑10:水泥窑烧垃圾如何监管?这里是否隐含因垃圾发电屡遭“避邻”而采取的迂回变通办法?
 
    答:这的确是广大民众最为关心和关注的问题,因为民众并不清楚水泥窑烧垃圾是怎么回事,而又对水泥工业的印象不佳(这是历史遗留问题,应由水泥工业自己设法逐步扭转),又因近年来许多中小型简易垃圾电厂不尽如人意的表现,加之监管缺失,致使广大民众谈到烧垃圾就“色变”,但这么多垃圾又不得不烧掉,对于民众的无所适从,只能寄希望于监管部门的监管和把关了,这也是广大民众的普遍心愿。
 
    因此殷切期盼我国水泥工业借此契机,既然我们肩负着一定的社会责任感与使命感,就必须确保环境安全,绝不扰民,拿出实际行动来弥补历史遗留下来的不良口碑,加强自律,积极配合监管(估计这些水泥企业比那些简易型的垃圾发电厂会便于监管一些),欢迎公众参与监督,争取逐渐树立水泥工业的新形象。
 
    可能公众并不知道,近10多年来我国水泥工业确实发生了巨大的改变和提升,面貌焕然一新,已达到国际化水平。加之今后逐步进入水泥窑烧垃圾行列的应该都是比较优秀的企业。笔者相信他们一定能肩负重担,圆满完成光荣的历史使命。这应该是有一定科学依据的期望。
 
    另外,虽然水泥窑具备固有的烧废优势,但它并不能烧所有的可燃废弃物,即使属可烧的其处置量也都是有一定限度的。总之,水泥窑并非烧废的万能神器,希望不要产生误导和误解。
 
    最后有两点小建议:首先,我国宜及早地统筹引导建立一个全社会各种废弃物综合循环再利用的新兴产业;在替代燃料方面应将各种可燃废弃物高度专业化地集中,制成衍生燃料(RDF)或制成有一定标准规格性能的再生燃料(ARF),以便各行业按其需要选用。像我国现在这样“谁想用,谁自制”的状况,效率和效益都太低,绝非长久之计。其次,水泥窑协同处置废弃物在我国条件已经基本成熟,亟须改革现行的垃圾垄断机制,试行政府主导的公开竞标模式,出台科学合理的扶持政策,引导驱动,有序推进,不要荒废水泥工业这一固有的优势功能,以利其能为社会多做一点贡献。关于扶持政策的政府补贴,借鉴德国的经验是,需要始终坚持的原则就是调控企业有适当的利益可图(不是亏损或暴利),初始驱动时补贴可稍高一点,但随着技术成熟和效率提高,补贴必须随即相应下调,这是促进企业技术进步,以及防止其因此而过多获利的必要措施,也是政府引导艺术和调控技巧的关键所在。

提问人:lvjian  |  行业:综合/其他   |  浏览:183次  |  提交时间:2014.12.17
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解答人:hxjq123 回答时间:2017.08.19 评论(0)
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