中材集團(tuán)：水泥窯“吃垃圾”技術(shù)推動(dòng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)路

  “我們過(guò)去處理垃圾大多數(shù)是用填埋的方式進(jìn)行，不得已需要征用一些住宅和農(nóng)業(yè)用地，老百姓是很排斥的，我們也一直在找辦法解決垃圾的問(wèn)題，水泥窯無(wú)害化處理垃圾技術(shù)引進(jìn)后，垃圾解決了，環(huán)境改善了，官民關(guān)系更好了，我們非常歡迎。”

  江蘇溧陽(yáng)市市長(zhǎng)蔣鋒這番講話中提及的這項(xiàng)技術(shù)，正是中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司從上個(gè)世紀(jì)90年代就開(kāi)始研發(fā)的“利用水泥窯安全協(xié)同處置城市生活垃圾系統(tǒng)集成創(chuàng)新技術(shù)與工程應(yīng)用”項(xiàng)目，歷時(shí)15年終于完成了這項(xiàng)適合中國(guó)國(guó)情的、具有獨(dú)創(chuàng)特征和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)集成技術(shù)，目前成功應(yīng)用于中材國(guó)際和溧陽(yáng)天山共同建設(shè)的“450t/d水泥窯協(xié)同處置生活垃圾示范線項(xiàng)目”中。

中材國(guó)際溧陽(yáng)廢棄物處置基地

  該線是國(guó)內(nèi)第一條完全使用自主研發(fā)技術(shù)的利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾示范線，投資1.05億元，于2011年1月中材集團(tuán)與溧陽(yáng)市政府簽約，2012年4月調(diào)試，2013年3月正式投入運(yùn)營(yíng)，日處理垃圾500噸，截至2014年底，已累計(jì)處理生活垃圾近20萬(wàn)噸。

  2015年1月8日早上9點(diǎn)，溧陽(yáng)微微有霧，空氣清新，當(dāng)天正值示范線簽約4周年，多家媒體記者趕到溧陽(yáng)親身感受水泥窯“吃垃圾”“換水泥”的神奇歷程。

  “去灰添綠” 技術(shù)改變溧陽(yáng)

  距市區(qū)約30公里的青山中，坐落著溧陽(yáng)中材環(huán)保有限公司廢棄物處置基地，這里是溧陽(yáng)市生活垃圾的第一步去處。南面是農(nóng)業(yè)生態(tài)園，北面是曹山慢城景點(diǎn)，毛竹聳立，瓜果飄香，很難想象這其中會(huì)有一個(gè)生活垃圾處理基地。走進(jìn)去，并沒(méi)有聞到任何垃圾的臭味，窗明幾凈的會(huì)議室、中控室、參觀走廊，一切都和普通的辦公場(chǎng)地一樣干凈整潔。這樣的場(chǎng)景也讓周邊的百姓折服。

  參觀的時(shí)候恰好趕上運(yùn)送溧陽(yáng)市區(qū)生活垃圾的運(yùn)輸車(chē)進(jìn)入廠區(qū)。生活垃圾首先進(jìn)入卸料坑，隨后被送到預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)多道篩分、破碎、風(fēng)選等工序后分為輕質(zhì)可燃物、不可燃物（有機(jī)廚余物及玻陶土石渣等）、金屬；可燃物作為水泥窯的替代燃料，不可燃物作為水泥生產(chǎn)的替代原料，制成水泥，金屬則全部回收；所有垃圾無(wú)一浪費(fèi)，完全實(shí)現(xiàn)了生活垃圾處理的“無(wú)害化、減量化、資源化”原則。

  距離廢棄物處置基地10公里處就是溧陽(yáng)天山水泥生產(chǎn)線，廠區(qū)圍墻外即是農(nóng)田，附近有水泥工人和農(nóng)民居住，廠區(qū)內(nèi)種滿冬青，隆隆的水泥窯工作的聲音表明這里正在進(jìn)行作業(yè)，卻無(wú)任何煙塵異味飄散。由廢棄物處置基地運(yùn)來(lái)的可燃物、不可燃物直接被送到全封閉儲(chǔ)庫(kù)，然后通過(guò)抓斗抓送到喂料口；如果不是透過(guò)玻璃看到垃圾的投送過(guò)程，誰(shuí)也不會(huì)想到這里是可以“吃垃圾”的水泥生產(chǎn)線。

自主研發(fā)并具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中材國(guó)際垃圾預(yù)處理系統(tǒng)

  水泥窯協(xié)同處置垃圾技術(shù)為何進(jìn)入溧陽(yáng)，溧陽(yáng)又為何選擇了該項(xiàng)技術(shù)？溧陽(yáng)市城市管理局局長(zhǎng)吳小平作了詳細(xì)介紹：

  從資源和城市布局的角度來(lái)講，溧陽(yáng)礦產(chǎn)資源豐富，其中已探明的貯量，石灰石就有10億噸，陶土和其他工業(yè)粘土等也非常豐富，水泥工業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯且已具備一定產(chǎn)能實(shí)力，依托水泥窯進(jìn)行協(xié)同處置水泥裝置方便可行。

  從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)講，溧陽(yáng)人口大約75萬(wàn)，2007年，溧陽(yáng)市實(shí)施城鄉(xiāng)生活垃圾統(tǒng)籌處置以來(lái)，生活垃圾快速增長(zhǎng)，目前日均垃圾量達(dá)480噸，城市壓力巨大。溧陽(yáng)市過(guò)去已經(jīng)建設(shè)了一個(gè)垃圾填埋場(chǎng)，投資1億多元，庫(kù)容量131.6萬(wàn)立方，成本高、污染大、占地多，老百姓有怨言。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)后，每噸垃圾只需補(bǔ)貼75元，卻節(jié)省了花費(fèi)上億元繼續(xù)投資建設(shè)填埋場(chǎng)的費(fèi)用。

  從環(huán)保方面來(lái)講優(yōu)勢(shì)更加明顯，經(jīng)過(guò)近2年的運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅從客觀上改變了城市垃圾這一頑癥的處理方式，而且經(jīng)過(guò)很多監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和多次國(guó)家認(rèn)證的環(huán)保技術(shù)部門(mén)檢測(cè)，溧陽(yáng)天山水泥窯協(xié)同處置項(xiàng)目的氮氧化物、二惡英、粉塵等排放指標(biāo)優(yōu)良，有些甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)。

  “老百姓很實(shí)在的，他們不看數(shù)據(jù)，是要靠鼻子聞的，”吳小平說(shuō)，“自從這條線投運(yùn)以來(lái)，關(guān)于垃圾方面的集訪再也沒(méi)有了。”

  國(guó)家環(huán)保模范城市、衛(wèi)生城市，全國(guó)生態(tài)文明示范區(qū)，溧陽(yáng)市獲得的環(huán)保榮譽(yù)很多，這跟溧陽(yáng)市一向重視“生態(tài)立市”的理念密不可分。蔣鋒表示：“中材集團(tuán)的這條線意義重大，環(huán)保部門(mén)審查榮譽(yù)資質(zhì)的時(shí)候都會(huì)去這條線參觀。我們也很希望通過(guò)央企的品牌效應(yīng)帶動(dòng)地方產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前我們與中材環(huán)境簽署了30年的特許經(jīng)營(yíng)權(quán)合同，可見(jiàn)我們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的信賴。溧陽(yáng)市計(jì)劃未來(lái)將填埋場(chǎng)的陳腐垃圾也逐步挖掘處理，通過(guò)水泥窯徹底消化，還地于民?！?

  據(jù)介紹，該項(xiàng)目還同時(shí)處理城市水處理廠的生活污泥，另外已于2014年9月拿到處理危險(xiǎn)廢棄物的政府審批手續(xù)，將在今年下半年開(kāi)始運(yùn)行，到時(shí)溧陽(yáng)水泥窯協(xié)同處置垃圾示范線將成為國(guó)內(nèi)首條同時(shí)處理三種廢棄物的水泥線。

  中材國(guó)際的這項(xiàng)技術(shù)完全實(shí)現(xiàn)了溧陽(yáng)垃圾日產(chǎn)日清，正在為溧陽(yáng)去灰添綠，為這座城市的可持續(xù)發(fā)展提供不竭動(dòng)力。

  獨(dú)創(chuàng)研發(fā) 示范線的示范之處

  中國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師、中材國(guó)際（南京）總工程師蔡玉良是中材國(guó)際水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)的負(fù)責(zé)人，他介紹說(shuō)，水泥窯處置垃圾有“三無(wú)”，一是無(wú)有毒氣體揮發(fā)，水泥窯的900度以上的高溫環(huán)境使得垃圾中的有害成分徹底消解，有效抑制了二惡英的生成；二是無(wú)灰渣殘留，水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)是目前所有生活垃圾處置技術(shù)中唯一沒(méi)有灰渣排出的方式，重金屬離子被固化在熟料礦物內(nèi)，消除了其對(duì)環(huán)境的二次污染；三是無(wú)高額成本投入，只需要增加生活垃圾預(yù)處理系統(tǒng)，并對(duì)水泥生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，因此?xiàng)目投資較小、處置成本較低。

  除了這些普遍優(yōu)勢(shì)外，中材國(guó)際的技術(shù)另有獨(dú)創(chuàng)之處，一是將大比例分選后的不可燃物與原料一起配料，喂入磨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行混合低溫烘干粉末形成生料粉；二是將分選后可燃物僅擠壓脫水，未經(jīng)烘干直接大比例喂入分解爐內(nèi)燃燒；三是獨(dú)創(chuàng)了原生態(tài)垃圾四分法預(yù)處理工藝，即分開(kāi)金屬、滲濾液、可燃物和不可燃物，與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，形成一套完整的協(xié)同處置系統(tǒng)。前兩項(xiàng)技術(shù)均為國(guó)際首創(chuàng)。

  蔡玉良說(shuō)，中國(guó)的垃圾含水量高達(dá)60%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國(guó)家，城鄉(xiāng)垃圾結(jié)合后又多了秸稈、菜葉等物體，熱值低，必須經(jīng)過(guò)脫水和除雜后才能進(jìn)行進(jìn)一步處理。目前中國(guó)水泥窯協(xié)同處置垃圾的預(yù)處理方式主要有四種，包括汽化預(yù)處理工藝、發(fā)酵分選預(yù)處理工藝、焚燒分選預(yù)處理工藝以及直接分選預(yù)處理工藝，中材國(guó)際采用的即是最后一種直接分選預(yù)處理工藝，并進(jìn)行脫水控制。這種工藝是根據(jù)中國(guó)生活垃圾的特點(diǎn)獨(dú)創(chuàng)研發(fā)的，相比其他預(yù)處理工藝，具備如下幾大優(yōu)點(diǎn)：一是不影響水泥產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保指標(biāo)的控制；二是不影響水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)能，生產(chǎn)水泥是水泥線的主要任務(wù)，不能因?yàn)樘幚砝绊懥怂嗟纳a(chǎn)；三是有利于減少水泥生產(chǎn)系統(tǒng)NOx和TOC的排放量，NOx減排20%以上，TOC減排40%以上；四是熱能在水泥窯內(nèi)釋放，有利于進(jìn)行余熱發(fā)電二次利用，起到節(jié)能降耗的作用；五是改善原料的易磨性，有利于節(jié)電；六是對(duì)預(yù)處理廠和水泥廠的相對(duì)位置不做嚴(yán)格要求，適當(dāng)考慮運(yùn)輸成本后在選址時(shí)可更加靈活，更加具有可操作性；七是相較其他處置路線，單位投資成本相對(duì)較低，非常有利于規(guī)?；茝V。

  蔡玉良還介紹，溧陽(yáng)天山5000t/d生產(chǎn)線配套生活垃圾處置項(xiàng)目設(shè)計(jì)垃圾處理能力450t/d，未來(lái)通過(guò)將垃圾含水率降至40%以下，垃圾的處理量能達(dá)到800t/d左右?！袄碚撋?，如果進(jìn)一步提高生活垃圾預(yù)處理成品的指標(biāo)，5000t/d水泥生產(chǎn)線的配套垃圾處理量可以達(dá)到1800t/d”，中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司研發(fā)總監(jiān)、中材國(guó)際環(huán)境工程（北京）有限公司副總經(jīng)理胡芝娟博士說(shuō)。

  同時(shí)在運(yùn)營(yíng)模式上，該技術(shù)可根據(jù)擬建項(xiàng)目所在地的生活垃圾特性和水泥生產(chǎn)線的分布和運(yùn)行狀況，采用靈活的“1+N”運(yùn)營(yíng)模式，即：設(shè)置1個(gè)生活垃圾預(yù)處理廠（可包含多套預(yù)處理系統(tǒng)），將預(yù)處理后的可燃物成品、不可燃物成品送至N條水泥生產(chǎn)線進(jìn)行接納處置，這樣既可以提高項(xiàng)目的處置能力，也可以保證項(xiàng)目的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

  技術(shù)和運(yùn)營(yíng)模式的諸多創(chuàng)新讓溧陽(yáng)市這套垃圾處理的方式好評(píng)不斷。2014年初，中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)在江蘇省溧陽(yáng)市組織召開(kāi)關(guān)于“利用水泥窯爐協(xié)同處置城市生活垃圾系統(tǒng)集成創(chuàng)新技術(shù)與工程應(yīng)用”成果鑒定會(huì)。與會(huì)專家一致認(rèn)為該項(xiàng)目擁有多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新成果，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，建議加快推廣應(yīng)用。江蘇天山水泥集團(tuán)有限公司總經(jīng)理李陽(yáng)說(shuō)，2014年超過(guò)500人次參觀了示范線，前來(lái)吸取經(jīng)驗(yàn)和交流學(xué)習(xí)的政府和企業(yè)達(dá)40多個(gè)。

  溧陽(yáng)市環(huán)保局局長(zhǎng)奚盛則用“技術(shù)實(shí)力強(qiáng)、企業(yè)管理好、社會(huì)效益佳”來(lái)評(píng)價(jià)該項(xiàng)目。近期，溧陽(yáng)市還在積極動(dòng)員一山之隔的溧水區(qū)采用中材國(guó)際的該項(xiàng)技術(shù)建設(shè)生活垃圾處置項(xiàng)目，以在水泥窯檢修停窯期間“相互搓背”，互送垃圾，互補(bǔ)協(xié)調(diào)保持垃圾能夠日產(chǎn)日清。

  知易行難 好技術(shù)的推廣路

  據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)668座城市，上萬(wàn)個(gè)大型以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)，年產(chǎn)垃圾約1.5億噸左右，未經(jīng)處理的存量垃圾已達(dá)70多億噸，侵占5億多平方米的土地。隨著城鎮(zhèn)化不斷推進(jìn)，預(yù)計(jì)2015年、2020年年產(chǎn)垃圾分別將會(huì)達(dá)到2.60億噸和3.23億噸。

  “垃圾圍城”日益嚴(yán)重，但我國(guó)目前的整體垃圾處理能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，處理方式也不盡人意，主要包括填埋、焚燒、堆肥，其中以填埋為主，占78%左右。這些方式對(duì)土壤、地下水、空氣的污染是深重且長(zhǎng)遠(yuǎn)的。

  水泥窯處置垃圾及廢棄物方式從上世紀(jì)90年代逐漸在歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家使用并被看好，有數(shù)據(jù)顯示，一些發(fā)達(dá)國(guó)家水泥窯處置垃圾的比例約占垃圾總量的10%——15%，挪威甚至規(guī)定城市垃圾全部采用水泥窯協(xié)同處置方式消納，而目前我國(guó)水泥窯協(xié)同處置垃圾僅為1.2%。全國(guó)僅約有10個(gè)水泥窯協(xié)同處置垃圾的生產(chǎn)線正在運(yùn)行，另有一些協(xié)同處置污泥和工業(yè)廢棄物的水泥線。

  水泥窯處置技術(shù)既然已經(jīng)日趨成熟，并且已經(jīng)取得了業(yè)內(nèi)外的一致好評(píng)，效果也比較明顯，為什么在中國(guó)依然推行緩慢？

  溧陽(yáng)中材環(huán)保有限公司總經(jīng)理董家明指出，中材國(guó)際和溧陽(yáng)天山共建的這條協(xié)同處置垃圾示范線除了處理運(yùn)行費(fèi)用，前期投資的1.05億，以及系統(tǒng)在調(diào)試期間不正常運(yùn)行造成產(chǎn)量的減少、設(shè)備的折損等都沒(méi)有得到補(bǔ)償回報(bào)，目前測(cè)算的處理每噸垃圾的綜合成本是120元左右，但是政府補(bǔ)貼目前只有75元，所以這條線的運(yùn)行費(fèi)用中還有一部分是企業(yè)在倒貼，董家明說(shuō)：“我們作為中央企業(yè)有義務(wù)承擔(dān)相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任，我們也很樂(lè)意這樣做，但是長(zhǎng)期下去，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和利潤(rùn)創(chuàng)造會(huì)受到很大影響。不僅是我們，所有有協(xié)同處置項(xiàng)目的企業(yè)都希望能夠有相匹配的政府補(bǔ)貼和扶持政策?！?

  政府補(bǔ)貼和扶持政策的不到位是制約更多企業(yè)加入到協(xié)同處置大軍中的一個(gè)重要原因，此外，一些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為水泥窯處置垃圾的規(guī)模會(huì)受到城市人口以及水泥產(chǎn)能的諸多制約。中材國(guó)際的一份報(bào)告顯示，600萬(wàn)以上人口的城市，需要建設(shè)3000t/d垃圾處理能力的設(shè)施，而對(duì)應(yīng)3000t/d垃圾處理能力的水泥生產(chǎn)線規(guī)模應(yīng)該是10000t/d級(jí)，因此采用多點(diǎn)分散建設(shè)的方式并不具備可操作性。例如北上廣這樣的大型城市，既不被允許具有類似溧陽(yáng)這樣中小工業(yè)城市的水泥線數(shù)量和規(guī)模，反過(guò)來(lái)又多出數(shù)倍的人口，因此單單靠水泥窯處理垃圾是不現(xiàn)實(shí)的。更不要說(shuō)前文提到的中國(guó)垃圾的復(fù)雜性以及含水量問(wèn)題，所以真正操作起來(lái)比發(fā)達(dá)國(guó)家要困難許多。

  除去這些，對(duì)政府和公眾的宣傳力度不夠，不少人對(duì)水泥窯協(xié)同處置生活垃圾、污泥、工業(yè)廢棄物的認(rèn)識(shí)不足也是推行緩慢的原因之一。

  但是春天就要來(lái)臨。2014年10月30日，全國(guó)政協(xié)召開(kāi)了“利用水泥窯協(xié)同處置垃圾廢棄物”雙周協(xié)商座談會(huì)。會(huì)上，國(guó)家發(fā)改委、工信部、環(huán)保部、住建部等有關(guān)部委負(fù)責(zé)人、相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者、企業(yè)代表紛紛為“利用水泥窯協(xié)同處置垃圾廢棄物”項(xiàng)目的發(fā)展建言。委員們建議的主要焦點(diǎn)集中在加快頂層設(shè)計(jì)、穩(wěn)步推進(jìn)試點(diǎn)、協(xié)同處置和垃圾焚燒如何競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)同、建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系和評(píng)價(jià)體系以及法規(guī)建設(shè)、財(cái)稅政策扶持的落地等。

  會(huì)上，原國(guó)家發(fā)改委副主任解振華明確表示，發(fā)改委將繼續(xù)同有關(guān)部門(mén)一道，研究落實(shí)投資、價(jià)格、財(cái)稅、金融等方面的鼓勵(lì)性政策。支持關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)、示范和推廣項(xiàng)目，研究完善相關(guān)財(cái)稅政策，鼓勵(lì)銀行業(yè)金融機(jī)構(gòu)為相關(guān)企業(yè)提供融資服務(wù)。國(guó)務(wù)院參事蔣明麟還建議國(guó)家在“十三五”期間重點(diǎn)支持水泥窯協(xié)同處置示范線研發(fā)項(xiàng)目。

  作為產(chǎn)能過(guò)剩的“見(jiàn)頂產(chǎn)業(yè)”，水泥窯協(xié)同處置垃圾及廢棄物技術(shù)為水泥行業(yè)的環(huán)保轉(zhuǎn)型提供了可行之路，正如胡芝娟說(shuō)的那樣，“一站式、無(wú)害化、終端化”的水泥窯協(xié)同處置垃圾及廢棄物技術(shù)必將是大勢(shì)所趨。借助政策的東風(fēng)，中材國(guó)際有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，將繼續(xù)加大科技創(chuàng)新力度，完善和改進(jìn)水泥窯協(xié)同處置垃圾及廢棄物技術(shù)，提高垃圾處理規(guī)模、更大幅度減少對(duì)水泥窯系統(tǒng)的影響，保證水泥產(chǎn)出和質(zhì)量，使這項(xiàng)技術(shù)能夠更好地服務(wù)于更多城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

溧陽(yáng)市垃圾車(chē)在處置基地卸載垃圾

實(shí)施水泥窯協(xié)同處置項(xiàng)目的溧陽(yáng)天山水泥有限公司5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線

溧陽(yáng)天山中控室

垃圾脫硫脫硝裝置