2014-12-16 10:31:09 來源:水泥人網

              高長明:水泥窯協同處置垃圾熱點釋疑

              焚燒是處置城市生活垃圾的有效手段,我國垃圾焚燒主要有兩條技術途徑:一是新建一大批垃圾焚燒發電廠。如今我國已投產的垃圾焚燒爐約有380臺,垃圾發電廠近200家,其中正規現代化的和低投資簡易型的垃圾電廠約各占50%。一年燒掉垃圾約4200萬噸,占全國垃圾總量的25%,發電量每年約118億千瓦時,相當于節煤(替代)標煤413萬噸,產生有毒飛灰和殘渣約340萬噸,中央財政和地方政府給予的補貼共計約54億元。垃圾發電是我國垃圾焚燒的絕對主力,處于強勢地位,有規劃稱,今后3~5年內,還將再建150~200家垃圾電廠。二是利用已有的水泥廠,增設一套垃圾預處理與燃燒系統,由水泥窯協同處置垃圾,替代部分燒水泥熟料所需要的化石燃料(煤),用以回收利用垃圾中的熱能。現如今我國已投產的協同焚燒垃圾的水泥窯近20臺,占預分解窯(新型干法窯)總數的1.2%,年處置垃圾約200萬噸,相當于替代標煤39萬噸。沒有任何飛灰殘渣產生,沒有二次污染后患,地方政府補貼約1.1億元,中央財政沒有補貼。我國水泥窯協同處置垃圾仍處于萌芽之中,正在艱難掙扎著欲破土而出之際。

              近年來,因社會民眾對垃圾電廠的“避鄰”事件頻發,社會輿論對水泥窯協同處置垃圾的呼聲逐漸高漲。2014年5月,國家七部委聯合發布了《關于促進生產過程協同資源化處理城市垃圾及廢棄物工作的意見》,肯定了水泥窯燒垃圾的重要意義。8月全國政協又召集各界專家與企業家開了一個水泥窯協同處置垃圾的專項研討會。一時間這個話題在媒體上得到熱議,眾說紛紜,莫衷一是。水泥界內部也有一些不同的說法和看法,其中大部分是出于過去半個多世紀以來對我國水泥工業的不良印象,以及對近10多年來我國水泥工業的突飛猛進、巨大提升、今非昔比的新情況不甚了解,提出了不少疑慮和忠告。為此,現將本人所掌握的有關資料與信息,以及個人拙見,對各種疑慮忠告和說法作一釋疑和答辯,供社會各界、水泥同仁和政府主管部門參考鑒別,歡迎指正。

              釋疑1:水泥窯燒燒垃圾其廢氣中的二 英與重金屬排放及水泥中重金屬的浸析問題是否超標而對環境造成危害?

              答:1990~2010年,全世界水泥工業的400多臺水泥窯累計協同焚燒了各種可燃廢棄物共計約2.5億噸。在水泥窯燒廢棄物,其對化石燃料的熱能替代率≥25%的情況下,由權威性第三方對各種污染物的排放濃度進行了實際檢測,共計檢測次數為:二 英/呋喃3000多次,重金屬8000多次,HCl,SO2,NOx,HF,TOC和粉塵等20000多次,熟料中的重金屬20000多次,熟料中重金屬的浸析率12000多次。所有的檢測數據幾乎100%都達到歐盟標準的要求。據此挪威科學與工業研究基金會撰寫提出了《有關水泥工業POPs的監測綜合報告》,即著名的SINTEF報告,并得到聯合國環境規劃署的認同。該報告的主要結論:1.水泥窯協同燒可燃廢棄物時,其廢氣中的二 英/呋喃的排放遠低于歐盟2000/76/EC指令規定的<0.1ngTEQ/Nm3標準,絕大多數為<0.02ngTEQ/Nm3。水泥窯極少或不會產生二 英/呋喃;2.廢棄物中可能帶入水泥窯系統中的二 英等在水泥熟料煅燒過程中99.999%都被高溫分解,焚毀去除;3.廢棄物中可能帶入水泥窯系統中的各種重金屬95%以上均被固化在熟料礦物的晶體結構中或水泥水化產物中,形成不溶解的礦物質,其在水泥砂漿或混凝土結構中的浸析率均<1.0%,可以保障環境安全。

              事實上,我國近20臺水泥窯協同燒垃圾已分別有1~5年之久,從未發生過擾民事件。海螺、金隅、中材、華新等水泥公司的有關燒垃圾的水泥企業一直都是被近鄰的民眾所接納的“明星”企業,這與某些垃圾發電廠所遭遇的強烈“避鄰”現象形成了鮮明反差。

              水泥窯協同處置垃圾比垃圾發電更環保、更安全、更經濟,因為前者沒有二次污染,可以一次性將垃圾徹底處置干凈,而后者還必須繼續處理垃圾焚燒爐排出的毒性飛灰和殘渣,如將其深度填埋密封,既占用土地,還要花費處理成本每噸約100元或更多,如將其送到水泥廠去浸滌除毒后用作水泥替代原料,則其水泥成本要比正常生產的水泥高3倍以上。據估計,我國每年約有100~200萬噸這樣的飛灰與殘渣違規亂扔,環境污染令人堪憂。

              現將我國中材溧陽、金隅、海螺等公司水泥窯燒垃圾時,廢氣中污染物排放的檢測數據匯集如下(見表)。

              至于水泥中重金屬浸析的環境安全問題,中材南京院做了大量研究試驗,證實在實際生產中垃圾帶入水泥中的額外重金屬極其少量,對含有8種重金屬的膠砂試塊進行浸析率檢測后,其值均<1×10-5cm/d,浸泡180天后,其重金屬固化率均>99%。低于GB3838-2002國標中關于II類地表水的限值,不會對環境安全造成危害,結論與SINTEF報告吻合。

              釋疑2:水泥窯協同處置廢棄物是否會對水泥質量產生影響?

              答:全國近20臺協同處置垃圾的水泥窯,每年生產熟料約1000萬噸,折合成水泥近1600萬噸。如果這些水泥的質量真像有些人所想象的那樣有問題的話,那么首先在其附近的水泥市場上早就應該暴露出來。而實際上這種事情卻從未發生,這些廠家的水泥一直很暢銷,頗受市場歡迎。所謂“水泥窯協同處置垃圾對水泥質量有影響”的說法應該是不存在的。

              在海螺、金隅、中材溧陽、華新等水泥廠的生產臺賬與水泥質量檢測記錄報表中從未發現有水泥質量下降甚至波動的記載,出廠水泥始終保持國內一流的水平,所謂“影響水泥質量”的說法應該拿出數據來說話。

              大連市環境科學研究院對大連市4家燒廢棄物的水泥廠的水泥質量進行了全面系統地對比,檢測結果同樣證明水泥窯協同處置廢棄物對水泥質量沒有任何影響。

              釋疑3:對水泥窯的操作運行是否不利?

              答:我國垃圾中Cl-含量較高,這種高揮發性成分在水泥窯系統中會循環積累,形成堵塞有礙窯的正常運行,針對這一問題水泥企業完全可以調整配料方案,改變窯操作參數,必要時或采取旁路放風等措施有把握地妥善解決,這都是水泥工業早已掌握的成熟技術。垃圾中可能帶入的K2O、Na2O、Cl-、S等揮發質成份不可能成為水泥窯協同處置垃圾的技術障礙,這些都是水泥工業應內早日妥善解決的問題。

              其實水泥窯協同處置垃圾最主要的問題并非是技術困難而是經濟效益問題,因為垃圾中的水分高、熱值低,加入窯中雖然能替代一些煤,降低熟料單位煤耗,但同時也將使熟料減產,單位熟料熱耗與電耗上升,增加熟料成本。熟料減產還會波及企業的銷售收入。實踐表明,水泥窯燒垃圾其節煤的收入往往難以抵消其減產增耗的損失。另外,地方政府所給的補貼也不能覆蓋垃圾預處理的生產成本。這種入不敷出的情況,從一開始企業就沒有向政府匯報清楚,由于誤導而產生了意外之患,雖然后來斷續對這種賠本實情有所透露,但始終未引起政府的足夠重視,因此希望政府主管部門早日幫助水泥工業解決這一訴求。

              釋疑4:水泥企業還需增設一套垃圾預處理與燃燒系統,投資成本是否過高?

              以一臺5000t/d水泥窯為例,處置垃圾能力400t/d左右的一套預處理與燃燒系統總投資介于0.8~1.2億元,視裝備配置和環保要求標準的不同而異,其中包括全部機電裝備、環保設施、土建工程及窯系統的部分技改,工期8~10個月。這對水泥企業來說,的確是一項不小的投資,所以沒有很高的環保意識和社會責任感,并擁有一定經濟實力的水泥企業是不可能輕意做出這一抉擇的,而且就現在的水泥企業而言,對于垃圾預處理系統絕不會再搞低投資簡易型的,這樣寧可不做,要做就必須做到高標準、高起點、嚴要求,這也是近年來我國水泥行業轉變理念,提升環保意識的一個體現。

              眾所周知,新建一個相同處置能力的垃圾電廠,即使是低投資簡易型的,總投資也要在2億元,正規型的則需3~4億元,再加上其二次污染治理費用,所以從全社會的環保理念和經濟效益總體來衡量,水泥窯協同處置垃圾相比于垃圾發電仍然更為經濟。利用已有的資源總比新建一大批垃圾電廠要節省吧。

              釋疑5:水泥窯燒不了多少垃圾,替代煤量也不多,利用此種方法是否意義不大?

              答:一臺5000t/d水泥窯協同處置垃圾300~400t/d,替代標煤約30~60t/d不等,視水泥窯所采用的垃圾焚燒方式與裝備配置的不同而異。海螺水泥的CKK系統是氣化爐離線型燃燒垃圾,系統熱損失較大,替代標煤量較少;中材溧陽與華新水泥則是在分解爐內在線型燃燒,替代標煤量較多,華潤水泥羅定項目采用丹麥史密斯公司的熱盤爐方案,是在線型燃燒,因具有更大的燃燒空間,故替代標煤量將會更多,這尚待2015年8月羅定5000t/d協同燒垃圾生產線投產以后考核驗證揭曉。

              當然,一臺5000t/d水泥窯協同處置垃圾300~400t/d,與那些處理1000t/d或更多垃圾的電廠相比,其處置量雖然較少,但與為數眾多的簡易型中小型垃圾電廠相比,卻不分伯仲,這樣的規模應該同樣可以接受吧,何以嫌少。

              至于替代煤量,因為水泥窯的熱效率高于發電效率,在相同的垃圾焚燒300t/d的條件下,平均的標煤替代量前者為30~60t/d,后者只是30t/d。即噸垃圾的平均標煤當量前者為0.1~0.2噸,后者僅為0.1噸,這說明垃圾中熱能有效回收利用率前者為后者的1~2倍,其節煤意義不可小覷,又何言意義不大。

              釋疑6:水泥窯燒垃圾的技術和裝備尚不夠成熟,相關的環保等標準還不夠完善,其推廣是否尚待時日?

              答:實際上,我國水泥工業對協同處置廢棄物(包括垃圾)的探索研究試驗已有10多年的歷程,直到2010年左右才開始陸續建設投產了10余臺燒垃圾的水泥窯。有關垃圾的預處理與燃燒系統經過不斷的改進,逐步定型化,至今均已生產正常,環保指標均已達到國標要求。應該說,在環保與技術裝備等方面基本上已達到成熟可靠的水平。

              至于相關標準,截至2014年5月,已批準實施的有國標和規范4項,報批國標稿1項,修訂的新國標1項,它們是:

              GB50634-2010水泥窯協同處置工業廢物設計規范;

              GB50757-2012水泥窯協同處置污泥工程設計規范;

              GB30485-2013水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準;

              GB662-2013水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范;

              國標報批稿水泥窯協同處置固體廢物技術規范(2014);

              GB4915-2013水泥工業大氣污染物排放標準(最新修訂版)。

              另外,還制定了有關固廢取樣、分析、檢測試驗方法等4項國標,再輔以GB18484-2001危險廢棄物焚燒污染控制標準和HJ515-2009危險廢棄物集中焚燒處置設施運行監督管理技術規范(試行)等。

              以上國標和規范基本覆蓋了水泥窯協同處置固廢有關環境安全、排放標準、設計技術規范,以及固廢的取樣、性能特性檢測試驗方法等問題,內容比較齊全完善,技術水平較高,指導性強,有利于實施和監管。

              顯然,任何事情都不可能等到十全十美再推廣,本案例也不例外。

              釋疑7:市場對水泥的需求隨季節而變化,水泥窯“錯峰”生產,能適應一年365天燒垃圾的要求嗎?

              答:我國具備燒垃圾條件和能力的水泥窯至少有1000臺以上,許多水泥企業都有好幾臺窯在同一場地。假設全國有150臺水泥窯協同處置垃圾,每年將燒掉垃圾2000萬噸,無論水泥窯如何“錯峰”生產都不可能有礙這2000萬噸垃圾的及時處置。按照總量平衡測算應該不會有問題,當然具體到一個市縣、一個水泥企業相互之間的協調配合是必須的,這個問題也是不難解決的。

              釋疑8:此事是否會像前些年的簡易型垃圾發電那樣一哄而上?

              答:到目前為止,即使有的水泥企業非常愿意燒垃圾,但也沒有完全自主決定的權力。首先必須要向當地環境衛生局(國家住建部管轄)申請垃圾供應,這就取決于行政部門的意愿,還涉及既得利益鏈方面的利害關系,真能申請到垃圾并有起碼的補貼并非易事。其次,在普遍追求急功近利的大環境下,為了協助社會解決一部分垃圾處置困境,能下決心做這種“先賠本之后也許能賺回”成本的水泥企業來說實在是難能可貴,但不會有太多。

              僅此兩大瓶頸,本人認為現在就要防止這事一哄而起,這種擔心未免太過超前,不合時宜。現在的關鍵是需要扶持驅動,穩步推進,而不是反“冒進”。

              前些年許多簡易型垃圾發電之所以“一哄而上”,就是因為垃圾壟斷,扶持政策過分優惠,環保監管缺失所造成的,而如今水泥企業根本就沒有這些條件。

              釋疑9:在垃圾焚燒處置領域是否應以發電為主,水泥窯為輔?

              答:完全同意這一觀點。在水泥企業可持續發展“四零一負”戰略中,所倡導的實現熟料煅燒對石化燃料零消耗的理念,雖然主張采用廢棄物用作替代燃料,100%的替代煤。但是水泥工業可采用的替代燃料品種及來源繁多,垃圾只是其中接近最低質的一種。據我個人研究,參照發達國家的經驗,水泥工業的替代燃料按熱能計垃圾大都占10%以下,最多不超過15%,否則就會影響到整個水泥工業運行的經濟效益狀況,鑒于如今我國“垃圾圍城”十分嚴峻的現狀,因此我們應該首先把注意力集中到垃圾上。近期之內可以適當集中地多燒一些垃圾,但就中長期規劃而言,水泥工業根本就不會打算喧賓奪主地試圖取垃圾發電而代之。因為這樣做是不科學的,勢必兩敗俱傷。按照較理想情況預測,2020年水泥工業每年協同處置垃圾約2000萬噸,大致占垃圾總量的10%左右,其余的90%仍需發電和其他方式來處理,不會改變垃圾發電為主的狀況。希望水泥工業和垃圾發電產業能很好地發揮其各自的作用。

              釋疑10:水泥窯燒垃圾如何監管?這里是否隱含因垃圾發電屢遭“避鄰”而采取的迂回變通辦法?

              答:這的確是廣大民眾最為關心和關注的問題,因為民眾并不清楚水泥窯燒垃圾是怎么回事,而又對水泥工業的印象不佳(這是歷史遺留問題,應由水泥工業自己設法逐步扭轉),又因近年來許多中小型簡易垃圾電廠不盡如人意的表現,加之監管缺失,致使廣大民眾談到燒垃圾就“色變”,但這么多垃圾又不得不燒掉,對于民眾的無所適從,只能寄希望于監管部門的監管和把關了,這也是廣大民眾的普遍心愿。

              因此殷切期盼我國水泥工業借此契機,既然我們肩負著一定的社會責任感與使命感,就必須確保環境安全,絕不擾民,拿出實際行動來彌補歷史遺留下來的不良口碑,加強自律,積極配合監管(估計這些水泥企業比那些簡易型的垃圾發電廠會便于監管一些),歡迎公眾參與監督,爭取逐漸樹立水泥工業的新形象。

              可能公眾并不知道,近10多年來我國水泥工業確實發生了巨大的改變和提升,面貌煥然一新,已達到國際化水平。加之今后逐步進入水泥窯燒垃圾行列的應該都是比較優秀的企業。筆者相信他們一定能肩負重擔,圓滿完成光榮的歷史使命。這應該是有一定科學依據的期望。

              另外,雖然水泥窯具備固有的燒廢優勢,但它并不能燒所有的可燃廢棄物,即使屬可燒的其處置量也都是有一定限度的。總之,水泥窯并非燒廢的萬能神器,希望不要產生誤導和誤解。

              最后有兩點小建議:首先,我國宜及早地統籌引導建立一個全社會各種廢棄物綜合循環再利用的新興產業;在替代燃料方面應將各種可燃廢棄物高度專業化地集中,制成衍生燃料(RDF)或制成有一定標準規格性能的再生燃料(ARF),以便各行業按其需要選用。像我國現在這樣“誰想用,誰自制”的狀況,效率和效益都太低,絕非長久之計。其次,水泥窯協同處置廢棄物在我國條件已經基本成熟,亟須改革現行的垃圾壟斷機制,試行政府主導的公開競標模式,出臺科學合理的扶持政策,引導驅動,有序推進,不要荒廢水泥工業這一固有的優勢功能,以利其能為社會多做一點貢獻。關于扶持政策的政府補貼,借鑒德國的經驗是,需要始終堅持的原則就是調控企業有適當的利益可圖(不是虧損或暴利),初始驅動時補貼可稍高一點,但隨著技術成熟和效率提高,補貼必須隨即相應下調,這是促進企業技術進步,以及防止其因此而過多獲利的必要措施,也是政府引導藝術和調控技巧的關鍵所在。

              水泥窯燒垃圾時廢氣中污染物排放實測數據(歷次平均mg/m3)

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