水泥厂烧废料——环保和经济双赢，本文主要内容关键词为：水泥厂论文,废料论文,经济论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 前言
进入新世纪以来，中国水泥界曾向国家有关部门呼吁支持促进利用新型干法水泥窑（PC窑），协同处置全社会的各种可燃废弃物的开发工作，请求各省市政府能重视这一开创性的新领域，并给予一定的政策性鼓励。经过7～8年的努力，国家有关部门和公众媒体基本上认可PC窑具有协同处置全社会各种可燃废弃物的潜在优越性，但具体的鼓励性政策还没有出台。
现今西欧与北欧诸国水泥工业采用替代燃料已达70%左右，在天然燃料价格不断高涨，水泥需求量稳中有升的市场条件下，水泥厂能够采用的各种替代燃料越多，其成本就越低，收益就高。随着替代燃料在欧洲水泥工业的全面普及，他们已经提出了这样的口号“今天的替代燃料，明天的工业标准”，水泥工业各种替代燃料的工业标准预计2010年前即将颁布实施。
中国水泥界对近年来煤价的上升已颇感压力，欧洲水泥工业的上述经验值得关注、认真吸取。显然现今欧洲的水泥厂协同全社会处置可燃废弃物已经不是20多年前，以保护生态环境为主要目的那样了，而是兼有降低水泥企业燃料成本的经营性因素。如果中国的水泥企业洞察预感到这一点，那么它们将会较快地把“烧废料”付诸实现。
2 处置可燃废弃物的方法及其应用
随着工业化社会的发展，必将会产生相当数量的可燃废弃物，人们在如何经济环保地处置这些废弃物方面大约历经了50年的实践，采用多种不同的技术方法，获得了经验和教训，见表1和表2所列。
欧洲和日本经历了40多年的多种实践，在处置可燃废弃物方面总结出了重要的经验和教训。从全社会的生态文明建设，环境保护和可持续发展的宏观目标出发，有些国家已经明令禁止或严格限制再采用填埋和焚烧炉的技术方案来处置可燃废料与城市生活垃圾。通过长期的比较选择与审慎的调查研究以后，他们对水泥工业处置可燃废弃物的功能、环境、安全与社会效益作出了颇为正面的评价。水泥工业本身也在不断提高替代燃料利用率的过程中完善了有关的技术设备，获得了相应的经济收益，同时也为全社会的环境做出了更多的贡献。
时至今日，中国还有必要不惜巨资在许多大中城市新建现代化废料（垃圾）填埋场和焚烧厂吗？如果能适当发挥全国已有的500台以上大中型新型干法水泥窑的效能的话，在处置废料（垃圾）量相同的条件下，总投资至少可以减少80%～90%，只需扩展少量土地，建设快，见效早，对环境长期安全性最高。所以国家有关部门及省市政府有必要慎重审议，集思广益，科学地综合考量，做出最正确的决策。
3 替代燃料在水泥工业的广泛应用
在欧美水泥工业采用替代燃料已有近半个世纪的历史。最初是为了缓解美国废汽车轮胎堆满为患，之后在欧洲逐渐扩大到几乎所有的可燃废料，水泥工业均可协同全社会一起来进行无害化的环保处置。其中固体废料有：废塑料、废棉织物、废地毯、废纸板、废橡胶、废轮胎、废家具、城市生活垃圾，下水污泥、动物骨肉等；液体废料有：焦油、酸碱渣液、废机油、石化废液、废油墨、化工废液、石蜡液、沥青渣液、废溶剂、废涂料等；气体废料有：填埋场沼气、燃气化炉气体等。可以说包罗万象，至今还没有水泥窑不能烧尽的可燃废弃物。
欧洲几种常用替代燃料的主要特性如表3所列。
替代燃料中各种有害元素的带入途径及其在水泥窑系统中的转移或固定形式，如表4所列。
德国水泥工业再生固体燃料(RDF)质量要求，如表5所列。
综上所列，可以看出：在欧洲水泥工业采用替代燃料其技术上已非常成熟可靠，其替代率逼近100%也是大势所趋。水泥厂烧废料对水泥与混凝土的质量性能，对环境保护，对水泥窑的生产操作及其技术指标等各方面的影响，均进行了相当长期的系统的研究验证，得到了肯定的结论。德国在这方面的成效尤为领先，水泥工业用再生固体燃料(RDF)工业标准已基本定稿，即将颁布实施。很遗憾，至今中国对这一点的重要意义及其发展趋势的认知似乎还很不够，敦请各有关方面“觉醒”，迎头赶上这股科技发展新潮流。
4 水泥工业采用替代燃料的技术经济效益
本文仅以一家欧洲的废料处置公司为巴基斯坦某一日产2000t熟料的水泥厂所提供的报价书为例，可以看出该厂采用再生固体燃料(RDF)后的经济效益。
该水泥厂拟投资800万欧元增设一套城市垃圾的预处理系统，日处理新鲜垃圾1000t。通过预处理后制成再生燃料(RDF)约200t，RDF热值为16744KJ/kg。其生产运行成本约20欧元／t。原先用煤烧熟料时，当熟料热耗3348.8KJ/kg时，该厂每天耗煤约200t（煤热值近33488KJ/kg，煤价120美元／t）。
该厂设计采用RDF对煤的替代率为50%（按热量计），则其每年在燃料上可节省成本约200万美元，6年之内就能回收RDF系统的全部投资。另外由此而使水泥厂的
减排12000t。
如果这每天1000t的新鲜垃圾不在水泥厂处置的话，则新建垃圾填埋场的投资还需约1000万美元，它每年的排放还有60000t以上（当然同时也能回收70000t沼气）。
因而，无论从全社会的环境安全与投资效益来考量，还是单纯从水泥厂的经济效益来权衡，在现今巴基斯坦这样的国家里，水泥工业推广替代燃料都是十分有利的。
中国城市垃圾的组成及热值等与巴基斯坦的大致相同，具体数据不赘述了。但是RDF预处理制备系统的技术设备中国有些水泥设计或研究院已经掌握，除个别的某些特殊设备可能需要向欧洲采购以外，中国完全可以自行设计配套。对一套日处理新鲜垃圾2000t，制备RDF400t，替代日产熟料5000t新型干法水泥窑用煤40%的再生固体燃料预处理系统来说，其投资估计约为4000万～5000万元人民币，每tRDF的成本为100～150元。按目前全国水泥厂大都进厂煤价500元／t计，即使在国家对水泥厂烧废料基本没有政策扶持的情况下，水泥厂烧废料每替代1t煤就节省200～300元，同时还减排0.5t，其总体的社会、环境与经济效益将远比水泥厂采取纯低温余热电发的更为显著。
据悉，最近武汉市决定新建日处理新鲜垃圾总计6600t的四个现代化填埋场，总投资19亿元。如果让若干座新型干法水泥厂来处置同等数量的垃圾，那么水泥厂所需新增设垃圾预处理系统的全部费用可能仅需2.5亿～3.0亿元。
当然，如果水泥企业意欲自行投资增设烧废料系统（粤秀——海德堡水泥公司的处置下水污泥和废皮革的设置将于2008年四季度投入使用），那么首先必须落实可燃废料的种类、来源、数量与质量。这些都离不开当地省市政府的大力支持和协调，否则水泥企业也只能心有余而力不足，不敢贸然行事。所以只有依托各级政府，早日重视到这个问题，发挥政府部门领导协调解决这个问题应有的效能。这与党的十七大所要求的，推行科学发展观，建设生态文明的目标是一致的。殷切期待各省市政府伸出支持和协调的双手，在水泥企业基本自筹资金，积极创新的努力进取中，促进中国水泥工业采用替代燃料的重大突破，并提升到一个新台阶。