我國(guó)利用水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾現(xiàn)狀

1 引言

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，固體廢棄物的產(chǎn)生量逐年增多，對(duì)人類環(huán)境造成的危害也越來(lái)越嚴(yán)重。尤其是現(xiàn)代電子信息技術(shù)、醫(yī)藥化工技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致產(chǎn)生了許多危險(xiǎn)廢物。同時(shí)我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市人口有了很大的發(fā)展，因此作為城市公害的生活垃圾發(fā)生量與日劇增。無(wú)論是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，還是發(fā)展中國(guó)家，都面臨著危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾處置的問(wèn)題。消除危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾的污染，實(shí)現(xiàn)其無(wú)害化、減量化和資源化，已成為我國(guó)必須解決的重大問(wèn)題。

　　焚燒法處理危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾是眾多處理方法中實(shí)現(xiàn)減量化、無(wú)害化和資源化最好的一種方法。焚燒處置可以分為兩種途徑：一種是建立專門的焚燒設(shè)備，這種方法處理的危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾種類多，但是對(duì)焚燒設(shè)備的設(shè)計(jì)要求很高，并且面臨諸如選址、運(yùn)行投資以及如何處理二次污染等問(wèn)題；另外一種是在現(xiàn)有工藝的改造基礎(chǔ)上進(jìn)行危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾的焚燒處理。

　　水泥窯是發(fā)達(dá)國(guó)家焚燒處理危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾的重要設(shè)施，得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。德國(guó)、瑞士、法國(guó)、英國(guó)、意大利、挪威、瑞典、美國(guó)、加拿大、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家利用水泥窯處置危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾已經(jīng)有30多年的歷史，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。隨著水泥窯焚燒廢物的理論與實(shí)踐的發(fā)展與各國(guó)相關(guān)環(huán)保法規(guī)的健全，該項(xiàng)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保兩方面的顯示出了巨大優(yōu)勢(shì)，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在發(fā)達(dá)國(guó)家城市危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾處理中發(fā)揮著重要作用。

2 我國(guó)廢物的特性

　　據(jù)《2009年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》統(tǒng)計(jì)，2009年全國(guó)工業(yè)同體廢物產(chǎn)生量為204094.2萬(wàn)噸，比上年增加7.3%；排放量為710.7萬(wàn)噸，比上年減少9.1%；綜合利用量（含利用往年貯存量）、貯存量、處置量分別為138348.6萬(wàn)噸、20888.6萬(wàn)噸、47513.7萬(wàn)噸。危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量為1429.8萬(wàn)噸，綜合利用量（含利用往年貯存量）、貯存量、處置量分別為830.7萬(wàn)噸、218.9萬(wàn)噸、428.2萬(wàn)噸。2009年城市生活垃圾清運(yùn)量1.56億噸，糞便清運(yùn)量0.21億噸。建有生活垃圾無(wú)害化處理廠562座，無(wú)害化處理能力34.7萬(wàn)噸/日，無(wú)害化處理量1.12億噸，無(wú)害化處理率71.6%。

　　巴塞爾公約規(guī)定：危險(xiǎn)廢物包括有毒性、反應(yīng)性、腐蝕性和易燃易爆性的廢棄物，《國(guó)家危險(xiǎn)廢棄物名錄》中共列出了49類危險(xiǎn)廢物。危險(xiǎn)廢物籬理是全球環(huán)境問(wèn)題的一個(gè)重要組成部分，也是我國(guó)環(huán)境保護(hù)的一個(gè)突出矛盾。危險(xiǎn)廢物如不加以處理不僅是資源的浪費(fèi)，而且是水、大氣和土壤的重要污染源。與水和大氣相比。我國(guó)對(duì)固體廢棄物的管理與污染控制相對(duì)薄弱，至今沒(méi)有建立廢物最小量化管理制度。

　　生活垃圾成分比較復(fù)雜，包括廚房廚余物、廢紙、廢塑料、廢織物、廢金屬、廢玻璃陶瓷碎片、廢渣土、糞便、庭院廢棄物；以及廢棄的家具、電腦、電視、電冰箱等生活用品；廢舊輪胎、綠化廢棄物等。資料顯示，歷年來(lái)堆積的垃圾已經(jīng)超過(guò)60億噸，侵占了300多萬(wàn)畝的土地并對(duì)周邊產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染甚至災(zāi)難，全國(guó)660多座城市有三分之二被垃圾包圍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)每年城市垃圾產(chǎn)生量在1.8億噸左右，90%為填埋，只有7%為焚燒，其余為堆肥等處理方式。在全國(guó)1636個(gè)縣城里，每年的垃圾產(chǎn)生量在5000萬(wàn)噸左右。在全國(guó)660多座城市當(dāng)中，325個(gè)城市還沒(méi)有建設(shè)生活垃圾處理設(shè)施。大量的垃圾只是做簡(jiǎn)單的堆放，在城市里產(chǎn)生了大量的異味以及一氧化碳等，嚴(yán)重污染了水體、大氣、土壤。據(jù)專家預(yù)測(cè)，2015和2020年中國(guó)城市垃圾年產(chǎn)量將達(dá)1.79億噸和2.l億噸。[Page]

3 我國(guó)利用水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾的研究和實(shí)踐

　　我國(guó)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始廣泛開(kāi)展利用水泥窯處置危險(xiǎn)廢棄物和城市生活垃圾的研究工作，如中美合作項(xiàng)目《水泥窯爐持久性有機(jī)污染物排放的檢測(cè)及控制》、中挪合作項(xiàng)目《水泥窯爐協(xié)同處置廢棄物技術(shù)指南》、中瑞合作項(xiàng)目《水泥窯爐處置過(guò)期農(nóng)藥》、北京市項(xiàng)目《北京市水泥廠水泥窯爐焚燒危險(xiǎn)廢棄物》、廣東省項(xiàng)目《廣州珠江水泥廠廢棄皮革替代燃料》、其它地方政府項(xiàng)目《生活垃圾由水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理系統(tǒng)的研究》、《利用水泥回轉(zhuǎn)窯處置城市污水處理廠污泥試驗(yàn)性研究及應(yīng)用》、《城市垃圾焚燒飛灰無(wú)害化技術(shù)的研究》等。相關(guān)的國(guó)際合作項(xiàng)目注重學(xué)習(xí)國(guó)外的前沿科學(xué)技術(shù)，包括二惡英的控制和檢測(cè)技術(shù)、廢物協(xié)同處置的技術(shù)程序及管理體系。地方項(xiàng)目則是對(duì)具體種類的廢棄物進(jìn)行嘗試性資源化綜合利用，這些廢棄物包括生活垃圾、污泥、焚燒飛灰等。

　　一些水泥生產(chǎn)企業(yè)在科研院所的協(xié)作指導(dǎo)下，已經(jīng)成功地實(shí)施了危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾的處置實(shí)踐。

　　（1）原北京水泥廠（現(xiàn)為新北水水泥有限責(zé)任公司，下簡(jiǎn)稱新北水）從1995年5月開(kāi)始用水泥回轉(zhuǎn)窯試燒廢油墨渣、樹(shù)脂渣、油漆渣、有機(jī)廢液，研發(fā)了全國(guó)第一條處置工業(yè)廢棄物環(huán)保示范線，并成功將廢棄物處置技術(shù)與水泥熟料煅燒技術(shù)結(jié)合；自主研發(fā)了漿渣制備系統(tǒng)、廢液處置系統(tǒng)、污泥泵處置系統(tǒng)等8條具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的廢棄物預(yù)處理工藝線，可處置工業(yè)污泥、燃料、漆料、工業(yè)垃圾、有毒有害品、化學(xué)試劑、廢塑料、廢輪胎等，實(shí)現(xiàn)了原料替代、燃料替代等多種利用方式，具備了處置《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中所列49類中的30類廢物的能力，年處置量達(dá)10萬(wàn)噸。經(jīng)有關(guān)環(huán)保機(jī)構(gòu)對(duì)廢氣排放進(jìn)行監(jiān)測(cè)，排出廢氣中有害物及重金屬的排放濃度和排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于允許排放標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)試燒過(guò)程中的熟料和回灰做重金屬浸出試驗(yàn)，其浸出量低于地表水二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)熟料和水泥的質(zhì)量無(wú)影響。

　?。?）2008年海螺集團(tuán)和銅陵市政府合作。在銅陵海螺建設(shè)世界首條利用水泥工業(yè)新型干法窯和氣化爐相結(jié)合處理城市生活垃圾示范項(xiàng)目。銅陵市政府負(fù)責(zé)垃圾收集、運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、支付給銅陵海螺垃圾處理費(fèi)用；銅陵海螺負(fù)責(zé)垃圾處理系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)。原計(jì)劃整個(gè)項(xiàng)目投資利用日元貸款資金，因日元貸款流程繁雜不能滿足工程建設(shè)工期的要求，銅陵市政府委托銅陵海螺投資建設(shè)垃圾處理系統(tǒng)。

　　該項(xiàng)目利用銅陵海螺公司2條日產(chǎn)5000噸干法水泥熟料生產(chǎn)線，日處理垃圾能力600噸（2×300t/d系列），年處理總量達(dá)20萬(wàn)噸。項(xiàng)目于2008年10月開(kāi)工建設(shè)，2010年4月10日第一套300t/d垃圾處理系統(tǒng)正式建成投運(yùn)。項(xiàng)目工程總投資1.6億元左右，每噸垃圾處理運(yùn)行費(fèi)用約70元，每噸垃圾處理總成本約200元。目前，項(xiàng)目各系統(tǒng)運(yùn)行正常，截止到2010年11月底，垃圾處理量已達(dá)5.5萬(wàn)噸，經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)完全合格，物料和水泥產(chǎn)品重金屬浸出法含量控制在國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

　?。?）華新水泥股份有限公司充分利用公司戰(zhàn)略合作伙伴--瑞士Holcim公司在水泥窯協(xié)同處置廢棄物領(lǐng)域中30多年的經(jīng)驗(yàn)，大力發(fā)展可替代原燃料事業(yè)。承擔(dān)了在同內(nèi)首次采用水泥窯協(xié)同處理技術(shù)處置農(nóng)藥廢棄物的重任。

　　應(yīng)湖北省政府要求，華新水泥股份有限公司分別于2007年、2008年、2009年對(duì)湖北省收繳的含甲胺磷、對(duì)硫磷、甲基對(duì)硫磷、久效磷、磷胺等5種高毒農(nóng)藥在內(nèi)的共l650余噸廢棄及高毒農(nóng)藥進(jìn)行了水泥窯協(xié)同處理。

　　2008年初，華新投資500萬(wàn)元建立了具有世界水平AFR實(shí)驗(yàn)室。2008年底，湖北省環(huán)保局批準(zhǔn)華新環(huán)保（武穴）公司對(duì)HW02醫(yī)藥廢物、HW03廢藥物藥品、HW04農(nóng)藥廢物、HW06有機(jī)溶劑廢物、HW09油/水等13類有害廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處理。

　　從2008年開(kāi)始，華新水泥與三峽總公司接觸，就利用水泥窯協(xié)同處理三峽庫(kù)區(qū)漂浮物事宜進(jìn)行技術(shù)溝通。經(jīng)過(guò)多次技術(shù)和商務(wù)談判，該項(xiàng)目于2009年初正式開(kāi)工建設(shè)并與2010年初投入試運(yùn)行。該處置設(shè)施的年漂浮物處理能力為15萬(wàn)立方米、日接收處置能力1000立方米。從2010年7月起至9月中旬，已累計(jì)接收和處置漂浮物約5萬(wàn)方。

　　（4）上海建材集團(tuán)總公司所屬萬(wàn)安企業(yè)總公司（原金山水泥廠）1996年開(kāi)始利用上海先靈葆制藥有限公司生產(chǎn)氟洛氛產(chǎn)品過(guò)程中產(chǎn)生的氟洛氛廢液（含氟異丙醇，按照危險(xiǎn)廢棄物的定義，它是一種有害廢物），進(jìn)行了替代部分燃料生產(chǎn)水泥的試驗(yàn)。萬(wàn)安企業(yè)總公司采用的技術(shù)路線是：液體廢料貯存在專用貯庫(kù)內(nèi)，然后用泵從窯頭將其直接送人窯內(nèi)燃燒；將其它固體廢料與煤一起入煤磨，與煤粉混用；將半固體的廢料裝人小編織袋，每袋5kg，用本廠自己開(kāi)發(fā)的“窯炮”從窯頭打入燒成帶焚燒，已經(jīng)做到節(jié)能25%。上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中l(wèi)心對(duì)試燒過(guò)程中排放的廢氣進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)，測(cè)試結(jié)果表明，廢氣中的有害成分含量均低于上海市的排放標(biāo)準(zhǔn)，不存在對(duì)大氣污染的問(wèn)題；經(jīng)中國(guó)建筑材料檢驗(yàn)認(rèn)證中心測(cè)定，試燒的水泥產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)均在同家標(biāo)準(zhǔn)控制范圍內(nèi)，說(shuō)明摻燒一定比例的氟洛氛廢液。對(duì)水泥產(chǎn)品質(zhì)最無(wú)影響，對(duì)環(huán)境大氣亦無(wú)污染。[Page]

4 我國(guó)利用水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范制定情況

　　從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，德國(guó)、日本、美國(guó)、瑞士、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)建立起從廢物產(chǎn)生源頭到水泥廠處置的質(zhì)量保證體系，該體系既考慮污染物排放、又要保證水泥和混凝土的質(zhì)量，是一種基于全生命周期考慮的系統(tǒng)。歐盟國(guó)家利用水泥窯處置廢物的技術(shù)與應(yīng)用居于世界前列，此方面的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)也比較完備，對(duì)可以在水泥廠處置的廢物種類作了規(guī)定，并分門別類地規(guī)定了在水泥廠具有不同用途（替代燃料、替代原料、混合材料）的廢物中各種重金屬的最高含最限值，對(duì)部分重金屬還給出了其在熟料和水泥中的最高含量限值，同時(shí)也制定了焚燒危險(xiǎn)廢物的水泥窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)還沒(méi)有建立適用于水泥工業(yè)處置廢棄物的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系。我同于1996年4月頒布并實(shí)施《中華人民共和國(guó)固體廢棄物污染環(huán)境防治法》，其中對(duì)危險(xiǎn)廢棄物污染防治進(jìn)行了特別規(guī)定。國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局、國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)和科學(xué)技術(shù)部于2001年12月出臺(tái)了《危險(xiǎn)廢棄物污染防治技術(shù)政策》，指出“危險(xiǎn)廢棄物的焚燒宜采用以旋轉(zhuǎn)窯爐為基礎(chǔ)的焚燒技術(shù)，可根據(jù)危險(xiǎn)廢棄物種類和特征選用其他不同爐型，鼓勵(lì)改造并采用生產(chǎn)水泥的旋轉(zhuǎn)窯爐附燒或?qū)ｋU(xiǎn)廢棄物”。GBl8484-2001《危險(xiǎn)廢棄物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的10種重金屬元素中，汞為易揮發(fā)物，鎘及鉛為難揮發(fā)物，砷、鎳、鉻、錫、銻、銅、錳為不揮發(fā)物，這些重金屬離子大部分固熔于熟料中，小部分在水泥窯及其后續(xù)除塵系統(tǒng)問(wèn)通過(guò)回灰等方式形成循環(huán)，氣態(tài)形式的排放量較低。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的危險(xiǎn)廢棄物焚燒爐大氣污染物排放限值中，砷的限值是與鎳一起計(jì)算的，為砷、鎳及其化合物在不同焚燒容量時(shí)的最高允許排放濃度限值取l.Omg/m3（以11%O2（干氣）作為換算基準(zhǔn)）。

　　為了科學(xué)、規(guī)范地推動(dòng)水泥工業(yè)處置廢棄物的發(fā)展，國(guó)家相關(guān)部門近幾年也開(kāi)始組織制定相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)。近幾年來(lái)全國(guó)人大、科技部、發(fā)改委等中央政府部門都先后出臺(tái)了相關(guān)的法律法規(guī)及技術(shù)政策以支持生活廢棄物資源化綜合利用。

　　國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部下達(dá)，由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50634-2010《水泥窯協(xié)同處置工業(yè)廢物設(shè)計(jì)規(guī)范》已頒布，自2011年10月1日起實(shí)施。

　　國(guó)家環(huán)保局目前正在組織制定水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢棄物方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下達(dá)，由中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院承擔(dān)的同家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《水泥生產(chǎn)協(xié)同處置廢棄物技術(shù)規(guī)范》的制訂工作也正在進(jìn)行中，與之配套的《水泥中浸出重金屬的測(cè)定方法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已完成起草工作，目前正在送審階段。

5 結(jié)語(yǔ)

　　水泥窯協(xié)同處置廢棄物在世界上一些發(fā)達(dá)同家（如歐洲各國(guó)、日本、美國(guó)），在政府法規(guī)政策的推動(dòng)和全社會(huì)的支持下，經(jīng)過(guò)水泥企業(yè)的努力，目前已經(jīng)得到廣泛地開(kāi)展，達(dá)到了較高的水平，取得了良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　國(guó)內(nèi)外的理論和實(shí)踐已經(jīng)證明利用水泥窯協(xié)同處置廢棄物是無(wú)害化、減量化和資源化處置危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾的重要技術(shù)途徑，也是低成本化大規(guī)模處置上述廢物的重要措施。并且近年來(lái)我國(guó)水泥行業(yè)蓬勃發(fā)展，具備廣泛處置危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾的物質(zhì)條件，如截止2008年底我國(guó)共有水泥窯（預(yù)分解窯）913條（日生產(chǎn)熟料規(guī)模達(dá)244萬(wàn)噸）。借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，將廢物處置與水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來(lái)，利用水泥窯協(xié)同處置廢棄物，是較為適合中國(guó)國(guó)情的做法。我國(guó)利用水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物和城市生活垃圾在全國(guó)各地剛剛起步，要達(dá)到發(fā)達(dá)同家的處置水平具有廣闊的發(fā)展空間，并將為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。