高長明：試論我國水泥工業(yè)的利廢發(fā)展方向

　　現(xiàn)今，水泥工業(yè)在發(fā)達國家已經(jīng)走上了循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的道路。我國水泥工業(yè)在經(jīng)歷了近10年的現(xiàn)代化大發(fā)展與大力淘汰落后生產(chǎn)方式以后，也開始走上了這條正確的發(fā)展道路。水泥工業(yè)實現(xiàn)“四零一負(fù)”——對生態(tài)環(huán)境的零污染，對外界電能的零消耗，對廢物廢水的零排放，對天然化石燃料的零消耗，以及對全社會部分廢物的負(fù)增長（消納利用）——可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，已在國內(nèi)外大量成功地實踐中逐步形成了中外業(yè)界人士的普遍共識。本文特對我國水泥工業(yè)的消納利用廢棄物的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向，即所謂的“一負(fù)”潛力，作進一步的探討。（節(jié)選）

　　1水泥工業(yè)的利廢功能

　　隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，全社會的三產(chǎn)（農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)）所產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量日益增加，如何綜合利用和高效消納這些廢棄物，減少或消除填埋，節(jié)省占地，保護環(huán)境，促進循環(huán)經(jīng)濟，已經(jīng)成為一項嚴(yán)峻而長期的挑戰(zhàn)和必須要妥善解決的使命。

　　鑒于水泥工業(yè)的固有特征，使其在利廢領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢。其利廢功能主要表現(xiàn)在三方面。首先是利用各種工業(yè)廢棄物作為混合材，摻入水泥熟料中一并粉磨成相應(yīng)品種的水泥。這種方式簡便易行，既可以利廢又能直接增產(chǎn)水泥，降低生產(chǎn)成本。第二是將有些廢物（赤泥、電石渣、有色冶煉渣、鑄造砂等）用作水泥原料，替代一部分或全部石灰石、砂頁巖、粘土等天然礦石。這種利廢方式往往會給原有的水泥生產(chǎn)工藝或水泥性能帶來某些難題，需要采用較高的技術(shù)和裝備，增加一定的投入才能實施。第三是利用各種含可燃質(zhì)的廢物（工農(nóng)業(yè)廢料和城市垃圾等）作為水泥窯的燃料，替代一部分或全部的天然化石燃料。這種利廢方式不僅對水泥廠的技術(shù)裝備要求更高，而且更主要的是涉及全社會的政策導(dǎo)向、技術(shù)路線、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保等諸多方面，沒有政府的引導(dǎo)與扶持，單靠水泥企業(yè)的努力是難以實現(xiàn)的。近10年來，德國和我國正反兩方面的實踐效果與經(jīng)驗教訓(xùn)足以說明這一點。

　　還有一些廢棄物，兼含可燃質(zhì)和水泥原料的成分，例如煤矸石、油頁巖、生活垃圾、污泥等，因而可以同時用作替代燃料和替代原料；丹麥?zhǔn)访芩构镜臒岜P爐，我國海螺集團的CKK爐，以及天津院、合肥院、華新集團等研發(fā)的裝備均能適應(yīng)我國水泥廠燒垃圾和污泥的要求。

　　2010年我國水泥工業(yè)綜合利用社會廢棄物的基本數(shù)據(jù)及其與德國、日本和美國水泥工業(yè)的對比情況，如表1所列。應(yīng)該說明，表中所謂的噸水泥利廢量（kg/t.c），并不是一個很科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確的指標(biāo)，它只是整體綜合地表明，每生產(chǎn)1噸水泥總共利用消納了多少公斤的社會廢棄物。其中用作混合材（含替代石膏）、替代原料和替代燃料的數(shù)量分別有多少公斤。顯然這里并未考慮到混合材、替代原料，尤其是替代燃料等原始形態(tài)及品位差異的因素，只是一個單位水泥利廢量的重量概念。該值越大則利廢量越多，但并不一定代表其利廢中的技術(shù)含量最高，難度最大，貢獻最大。

表1 2010年我國和德日美水泥工業(yè)綜合利用消納社會廢棄物基本情況比較

　　2.對水泥工業(yè)三種利廢方式的分析

　　2.1用作混合材

　　這是一種最簡便最粗放的利廢方式，實際上就是把礦渣、粉煤灰、石灰石、火山灰、頁巖等當(dāng)作填充料，摻于熟料中一并粉磨直接增加水泥產(chǎn)量的辦法，談不上什么技術(shù)難度和技術(shù)含量問題。對立窯熟料來說，礦渣或粉煤灰的摻入還有補救其固有缺陷的“救命稻草”之功效。

　　上世紀(jì)50年代開始，在我國水泥工業(yè)立窯一統(tǒng)天下的畸形發(fā)展中，“小水泥”不顧國家水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，故意超標(biāo)濫摻混合材的“積極性”一貫就十分高漲。加之后來國家原意為鼓勵水泥企業(yè)利廢，規(guī)定利廢率超過30%的才能獲得獎勵的政策，無形中就把我國水泥中的混合材摻入量提高到了30%左右。否則那些混合材摻不到30%的水泥企業(yè)就領(lǐng)不到利廢補貼。在行業(yè)生態(tài)扭曲，某些經(jīng)營者棄誠逐利的驅(qū)使下，市場監(jiān)管缺失，原本意在鼓勵利廢的政策卻部分地走向了自己的反面，變成了刺激某些人超標(biāo)濫摻混合材，制造假冒偽劣水泥的動因。筆者贊成多摻混合材，但是必須以誠信為本，必須遵守國家水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加強市場監(jiān)管，確保水泥品質(zhì)。

　　2.2用作替代原料

　　因為多數(shù)替代原料往往含水分高，易粘堵，難儲運，有的還含有若干影響正常生產(chǎn)或水泥性能的少量有害物質(zhì)（鉀、鈉、氯、硫、磷、鋅……）或影響環(huán)境安全的重金屬等，可能會提高技術(shù)裝備的投資和生產(chǎn)成本。全社會對此應(yīng)該進行技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)保等各方面的綜合考量；水泥企業(yè)也要作出相應(yīng)的協(xié)作，在政府激勵政策下履行一定的社會責(zé)任。

　　顯然，這種利廢方式是有其技術(shù)難點和技術(shù)含量的，而且我國還有較大的改進完善的發(fā)展空間。這里有必要重申筆者的一個觀點，那就是電石渣的問題。我國現(xiàn)在已經(jīng)成功地在新型干法水泥窯上采用電石渣100%的替代石灰石生產(chǎn)出熟料，這一成果值得稱贊。但是從全社會的節(jié)能減排環(huán)保來考察，我們并不希望再產(chǎn)生更多的電石渣。因為電石渣是由電石（CaC₂）加水（H₂O）生成有機化工所需的原料乙炔氣（C₂H₂）后所剩余的殘渣氫氧化鈣（Ca（OH）₂）。電石則需要用石灰石和焦炭在電爐中高溫煅燒而成，在該過程中要消耗大量的電能，排放大量的CO₂ 。這種電石法生產(chǎn)乙炔氣的工藝，在30多年前已經(jīng)開始被由石油裂解直接生成乙炔氣的方法所取代。這就是現(xiàn)今發(fā)達國家之所以沒有電石渣的原因。筆者的體會是，電石法生產(chǎn)乙炔氣猶如立窯生產(chǎn)水泥，均屬應(yīng)抓緊淘汰之列。我們的目標(biāo)就是要把我國尚且還存在的每年產(chǎn)出近2500萬噸電石渣及其存量全部消納干凈。今后我國電石渣的產(chǎn)出量應(yīng)該是漸趨減少的。

　　2.3用作替代燃料

　　發(fā)達國家水泥工業(yè)采用可燃燒廢物作為替代燃料已有30年的歷史，在這期間全球有約300臺水泥窯燃燒了近3億噸廢物，進行過約7000套次排放廢氣的環(huán)境安全檢測和近8000套次的水泥混凝土制品的重金屬浸析檢測。實踐表明，水泥窯協(xié)同燃燒廢棄物不會影響窯的正常生產(chǎn)和熟料品質(zhì)，對環(huán)境安全也是有充分保障的。

　　現(xiàn)今水泥窯兼燒廢棄物的技術(shù)與裝備已相當(dāng)成熟，發(fā)達國家的相關(guān)法規(guī)、規(guī)章、制度也較完善。我國為此轉(zhuǎn)輾了近10年，如今終于盼到了開始正式啟動之勢。然而政府的引導(dǎo)協(xié)調(diào)與扶持尚亟待給力，真正落實。顯然這種利廢方式是涉及全社會的一項系統(tǒng)工程，政府的作為是不可缺失的，是責(zé)無旁貸的；同時也是對政府預(yù)見力、判斷力、領(lǐng)導(dǎo)力、執(zhí)行力的現(xiàn)實考驗。我國水泥工業(yè)在采用替代燃料方面已經(jīng)延誤了好多年的時間，現(xiàn)在該到了總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)、正確決策的時候了。2011年4月國務(wù)院批轉(zhuǎn)了建設(shè)部、環(huán)保部等16部門《關(guān)于進一步加強城市生活垃圾處理工作的意見》，對處置不力的省市要追究責(zé)任?？磥硭喔G燒垃圾等廢棄物的潮流即將來到。

　　3.對我國水泥工業(yè)利廢水平的分析

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　　11月26日，由中國水泥網(wǎng)舉辦的“第三屆水泥工業(yè)廢棄物處置和資源化利用國際會議”將在北京隆重召開。為了使水泥行業(yè)交流國內(nèi)外污泥處理處置技術(shù)，了解國內(nèi)外污泥處理處置技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢，本屆大會將以“污泥處置：產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)創(chuàng)新與示范工程”為主題，將就一系列議題展開討論。屆時，各參會企業(yè)可以與政府主管部門領(lǐng)導(dǎo)，行業(yè)協(xié)會，科研開發(fā)單位，技術(shù)與工程示范企業(yè)進行交流，就水泥窯協(xié)同處置污泥等廢棄物方面的相關(guān)技術(shù)進行交流。

　　了解更多關(guān)于水泥窯協(xié)同污泥處置的信息，請點擊：第三屆水泥工業(yè)廢棄物處置和資源化利用國際會議暨水泥窯爐協(xié)同處置污泥技術(shù)交流大會