水泥窯處置城市垃圾利國利民 應加速產業(yè)化進程

    水泥窯處置城市垃圾是利國利民好事，加速推進，刻不容緩。對此緊迫要求從國務院總理溫家寶的講話中可以看到：“力爭到2015年全國城鎮(zhèn)垃圾無害化處理率達到80%以上”。據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有城市660座以上，縣城1630多個，每年產生的垃圾達2.5億噸左右。另有歷年堆積的垃圾近70億的歷史處理欠債。如此龐大的數(shù)量，對水泥窯處置城市垃圾確是任重而道遠。

 

    不過，水泥窯處置生活垃圾具有其他方法無法達到的優(yōu)勢，因此水泥行業(yè)應加速處置城市垃圾產業(yè)化的進程，在無害化、減量化、資源化的基礎上形成產業(yè)化。可以說，水泥窯處置城市垃圾方興未艾，此其時矣。

 

    水泥窯協(xié)同處置城市垃圾，做到資源化利用、無害化處理、減量化治理是水泥行業(yè)最為熱門的話題。水泥行業(yè)特有的生產工藝、使用的原料和生產的產品，構成了水泥行業(yè)成為綠色功能產業(yè)至關重要的內容。處置城市垃圾的問題一直為社會所關注，處理城市垃圾的方法也順時而出，主要有填埋法、堆肥法和焚燒法。隨著技術進步、焚燒法由最初單一在焚燒爐中進行處置，發(fā)展為焚燒發(fā)電或供熱法，繼而看好并實踐水泥窯協(xié)同處置城市垃圾的方法。

 

    對此，國家也十分重視并提出具體要求，《建材工業(yè)“十五”規(guī)劃》明確指出：水泥企業(yè)要把治理污染、保護環(huán)境作為生存和發(fā)展的必要條件，在抓好清潔生產的同時積極利用煤矸石、礦渣、粉煤灰、磷石膏、脫硫石膏等工業(yè)廢渣，研究和開發(fā)城市建筑垃圾、生活垃圾、廢油、廢輪胎等利用途徑。進一步完善劣質能源，工業(yè)廢物在水泥生產中應用的新工藝、新技術，在保證水泥產品質量的前提下，使水泥生產逐步向節(jié)能利廢、環(huán)保方向發(fā)展，成為可持續(xù)發(fā)展的“綠色工業(yè)”。

 

    水泥窯協(xié)同處置與其它方法相比，其比較優(yōu)勢的核心在于：1）焚燒垃圾產生的灰渣可以成為生料的配料組分，灰渣中的重金屬元素完全固化在水泥熟料中。2）城市垃圾中的有機物在燃燒過程中，釋放出熱量，提供熱能。3）垃圾中的有毒氣體，在高溫環(huán)境中進行反應而被吸收，可以控制住窯尾排放煙氣的氣體成分符合相關標準。4）對于水泥窯，其產出的熟料質量穩(wěn)定。

 

    可以說，水泥窯協(xié)同處置垃圾是目前較為理想的方法，因為這種方法的特征能夠保證實現(xiàn)“資源化、無害化、減量化”的三化目標。水泥窯處置垃圾具有先天的優(yōu)勢，其裝備水平及生產工藝完全符合焚燒垃圾的技術條件和指標。采用水泥窯處置垃圾達到“無害化、資源化、減量化”目標，那么，解決的關鍵問題是什么呢？

 

    垃圾在水泥窯或（和）配套的設備內焚燒的過程中，發(fā)生、存在和完成物理、化學及物理化學反應，焚燒過程中的質量傳遞、熱量傳遞、動量傳遞改變垃圾的原始狀態(tài)和結構形式，促進反應的正向進行，生成新的無害物質。盡管垃圾的種類繁雜，成分多樣，形態(tài)各異，性質不一，而對其進行處置采用的技術路線，工藝流程及使用的設備技術性各具特點，但都遵循反應的原理，最終達到處理垃圾并使之成為有效資源，形成無害產品的目標。垃圾中的部分或全部水分蒸發(fā)的水蒸氣，垃圾腐敗產生的臭味或焚燒中分解出的異味與窯的煙氣混合并反應，消除了各種令人窒息或有害、有毒氣味。而其中含有的重金屬（極少量的除外）元素，在窯內或分解爐內，或預熱器內與生料，或分解的生料反應生成硅酸鹽、硫鋁酸鹽礦物的組分。例如，社會最為關注的垃圾氣化過程中產生的二噁英，在水泥窯分解爐內進行有效分解，分解出的氯離子隨氣流運動進入預熱器，在預熱器內被生料吸收，生成穩(wěn)定的氯硅鈣石(2CaO;CaCL2）進入窯內，最終固溶在熟料礦物中排出。若垃圾直接加入到分解爐或是回轉窯可以確保不產生二噁英。分解爐溫度，尤其是下部溫度高于900&ordm;C氣體停留時間6秒以上，固相停留時間20秒以上，回轉窯內氣流溫度1700&ordm;C左右，熟料燒成溫度1450&ordm;C，停留時間大于15分鐘，此種環(huán)境氛圍是避免二惡英產生的條件。而“國家標準《生活垃圾污染控制標準》TB18485－2001所規(guī)定的焚燒爐主要技術指標是：煙氣溫度≥1000&ordm;C，煙氣停留時間≥1秒，或煙氣溫度≥850&ordm;C，煙氣停留時間≥2秒，與此規(guī)定相比，水泥窯處置垃圾的先天優(yōu)勢無可質疑。對于重金屬元素，GB18484－2001《危險廢棄物焚燒污染控制標準》列出10項。不揮發(fā)物有砷（As）、鎳(Ni)、鉻(Cr)、錫(Sn)、銻(Sb)、銅(Cu)、錳(Mn)；難揮發(fā)物有鎘(Cd)、鉛(Pb),易揮發(fā)物有汞(Hg)。重金屬元素在垃圾中大都以離子形成存在，在焚燒過程中結合為新的鹽類固溶在熟料內,而小部分可能在窯內或由收塵器收集后返回燒成系統(tǒng)形成循環(huán)，氣態(tài)排放量很少。生產成水泥后，重金屬化合物在水泥水化物中形成不溶解的物質，在水泥砂漿體或混凝土結構中浸析率<1.5%，而大部分<1.5%。因此建筑工程使用的水泥是安全的，無害的。水泥窯處置垃圾的“三化”目標的達到成為社會共識。

 

    我國水泥窯處置垃圾始于上世紀90年代末期。經過近20年的時間，水泥窯協(xié)同處置垃圾的技術已形成多種，大都以示范線的形式存在，并先后建成多條示范線。其中，各示范線技術都能夠解決以下問題：1）杜絕垃圾焚燒過程中二惡英的低溫合成與排放，2）焚燒過程中產生的熱量灰渣進行資源化利用，3）重金屬元素固化在熟料中不會造成重金屬離子溶出污染環(huán)境和相應混凝土產品，4）處置過程中臭味消除，5）污水或可能的滲液妥善處理，無二次污染，6）處理城市垃圾具有一站式、在線或離線的工藝流程。因此，水泥企業(yè)只要結合所處的城市環(huán)境條件，垃圾的種類、數(shù)量等，結合水泥熟料生產線的能力，選擇相應的處置技術都能達到資源化、無害化、減量化的目標。

 

    水泥行業(yè)具有擔當處置城市垃圾的綠色功能產業(yè)的優(yōu)勢和能力，在理論技術上，現(xiàn)階段基本解決了其他方法難以做到的“三化”目標。各種示范線的實踐也證實了這點，但是在水泥工業(yè)近二十年的發(fā)展中，不僅姍姍來遲，而且步履蹣跚，首先是我國水泥窯處置城市垃圾的時間，行業(yè)比較公認的說法是上世紀90年代中期，即1996年上海金山水泥廠利用有害廢物作為替代燃料。稍遲一點的北京水泥廠焚燒工業(yè)廢棄物作為替代燃料。第二，1996年是“九五”的第一年，經過“九五”“十五”“十一五”期間的15年，水泥產量由1996年的4.9億噸（其中立窯3.9億噸），到2010年的18.8億噸（新型干法比例達到82%），新型干法生產線由81條增長到1273條。到2010年余熱發(fā)電項目所配套的新型干法生產線達到700條，涉及熟料產能8億噸。而水泥窯協(xié)同處置城市生產垃圾已建成正常運行的生產線不超過30條。其比例為42:23:1，留有的發(fā)展空間非常大。第三，水泥窯處置城市垃圾的方法，盡管優(yōu)于其他焚燒法，但作為焚燒垃圾發(fā)電的項目仍有大行其道，樂此不疲之勢，相比之下，水泥窯處置方法的工程實踐是不多的。2011年度投產或建成的垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)要比在城市垃圾處置數(shù)量和生產線的建設方面比水泥行業(yè)多。

 

    水泥行業(yè)處置城市生活垃圾進展不利，已成不爭的事實。行業(yè)內比較一致的看法是，水泥企業(yè)進行城市垃圾處置的優(yōu)惠政策不到位，補貼不足以使企業(yè)降低成本，降低能耗。與其他行業(yè)相比，優(yōu)惠政策的差異化，或是雙重標準不能到調動水泥企業(yè)的積極性等。近日看到署名徐永模的文章“后NSP時代水泥企業(yè)的戰(zhàn)略轉型”，其中講到：“水泥工業(yè)領域的很多人習慣了從經濟利益的角度看問題?！薄叭绻髽I(yè)第一動機表現(xiàn)為爭取國家的財政優(yōu)惠政策，那就掩蓋或淹沒保護生態(tài)環(huán)境這一高尚的社會意義”。筆者認為，這段深刻論述實際上是講了行業(yè)和企業(yè)的社會責任和應用的使命感。去年頒布的《建材工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》的附件1（水泥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃）指出：加快水泥工業(yè)向綠色功能產業(yè)轉變，這是對水泥行業(yè)定義環(huán)保產業(yè)的提升，也是水泥行業(yè)轉變發(fā)展方式的定位。

 

    功能產業(yè)是指此產業(yè)對社會的文明進步，對國民經濟的發(fā)展要發(fā)揮有效的作用。水泥行業(yè)協(xié)同處置城市生活垃圾是綠色功能產業(yè)的核心，具有上述的雙重作用。實施水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾做到社會效益，環(huán)境效益和企業(yè)效益兼收并蓄，同步獲得，做到社會文明進步、環(huán)境清潔亮麗，企業(yè)付出必有回報三者并駕齊驅。為此，我們的社會、行業(yè)、企業(yè)如何推動水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾，改變現(xiàn)有的滯后，被動的局面？首先，明確水泥企業(yè)處置城市生活垃圾的主體。筆者認為水泥企業(yè)應當是主體，擔當起處置的責任。企業(yè)作為綠色功能產業(yè)中的一個獨立單位，轉變水泥企業(yè)只是制造業(yè)、環(huán)保產業(yè)的觀念。發(fā)揮對社會文明進步的作用，樹立起綠色功能的觀念。摒棄社會認為的以往利用廢渣替代原燃材料、既有稅收優(yōu)惠，又有替代原燃材料降低成本的經濟利益行為的看法，以擔當為己任，以社會效益，環(huán)境效益為出發(fā)點，承擔起水泥窯處置的城市垃圾的工程實踐。其次，政府為主導全面推動水泥窯處置城市垃圾產業(yè)化工作。在以企業(yè)為主體的同時，政府部門出臺相應的政策協(xié)調解決處廢政策差異化的弊端，體察水泥企業(yè)在處置過程中所增加人、財、物支出造成的升高成本問題。

 

    與此同時，改變過去利用工業(yè)廢渣設有百分比下限的做法，凡是處置城市生活垃圾有貢獻者就應有惠及企業(yè)的政策，包括對以前已經建成的處置線的補償政策。改變處置線經濟效益與產品產值掛鉤的做法，即以占產品產值百分比的作法，有處置的業(yè)績就應得政策的獎勵。在行業(yè)準入制度和技術改擴建中，優(yōu)先考慮處置項目的立項和建設。

 

    另外，在工程項目實施治理污染三同時規(guī)定的政策中，增加處置為一優(yōu)先，即一先三同時。作為政府和企業(yè)之間的行業(yè)協(xié)會，在引導企業(yè)處置而推動產業(yè)化方面的工作，要為企業(yè)著想，對企業(yè)的困難和解決困難的措施，提政策建議和指導意見，調動企業(yè)的積極性。地方政府的支持至關重要，企業(yè)的一切工作的落實，與地方政府之間關系都是實實在在的內容，簽訂的處置協(xié)議反映出地方政府對企業(yè)的胸襟和對環(huán)境造福市民的使命，也反映出企業(yè)的對社會、環(huán)境的責任。推動產業(yè)化的進展，國家工業(yè)部門，環(huán)保部門，地方政府，行業(yè)協(xié)會，企業(yè)的心往一處想，力往一處使，才能使方興未艾的城市垃圾處置工作，百尺竿頭更進一步。

 

    水泥窯處置城市垃圾是利國利民好事，加速推進，刻不容緩。對此的緊迫要求從國務院總理溫家寶的講話中可以看到：“力爭到2015年全國城鎮(zhèn)垃圾無害化處理率達到80%以上”。我國現(xiàn)有城市660座以上，縣城1630多個，每年產生的垃圾達2.5億噸左右。另有歷年堆積的垃圾近70億的歷史處理欠債。如此龐大的數(shù)量，對水泥窯處置城市垃圾確是任重而道遠。建材工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃規(guī)定，水泥工業(yè)“十二五”主要發(fā)展目標提出到2015年協(xié)同處置生產線比例（%）為10。屆時以2000條新型干法生產線計，也只有200條左右。每條線日處理量假設為600t，初步估算總處置量為約4500萬噸。那么水泥行業(yè)可達到的無害化處理能占到20%左右。既然水泥窯處置具有其他方法無法達到的優(yōu)勢，貢獻大些也不妨，加速處置城市垃圾產業(yè)化的進程，在無害化、減量化、資源化的基礎上必須要形成產業(yè)化，實現(xiàn)“四化”方顯水泥行業(yè)處置城市垃圾優(yōu)勢本色。水泥窯處置城市垃圾方興未艾，此其時矣。（作者系水泥行業(yè)知名專家）