试论新经济时代的水泥工业(2)
在与各国许多专家学者的交流中,笔者的感觉是:2050年之前,新经济时代的水泥工业不仅可以基本实现上述的“六个零”的目标,而且还能全面地与其他工业组成仿生群乐体,协同处理和再循环利用各种废料废渣以及生活垃极等,为全社会废料废话渣的负增长作出卓越贡献。
按照ISO14000环境管理系列标准的宗旨和内容,实现水泥工业对全社会的承诺,达到“六零一负”的目标,成为绿色工业。
四、新时代水泥工业污染物的允许排放极限
首先应该说明,任何工业生产,其污染物的排放是不可避免的,即不可能对所有的污染物都做到零排放。我们的目标是要将各种污染物的排放尽量地减少到最少,使它们在自然的生态环境中足以及时地被“消化”掉,不致造成近期或远期的生态平衡遭受破坏的后果。也就是说,实现零污染是完全可能的,也是必需的。
表1列举的当今水泥工业各种污染物的允许排放极限值,是有关各国根据自身的经济与技术条件而制订的,属现今国际上最全面最严格的极限值。表1中所选择选择的国家,其水泥工业在世界上是有一定代表性的。
根据德国和瑞士对水泥厂周围地区的环境长期全面的监测结果,其涉及空气、水、土壤、气候、动植物、食物链等等的各项生态环境质量指标和没有水泥厂的参照对比地区的完全相同。说明他们现今的排放允许极限是符合零污染要求的。如果水泥厂按兼烧废料,其排放限值将更严格。因为废料中往往含有较多种类的污染物,所以必须严加控制。这就是德国TA—Luft废气污染防治规范和17.BlmSch
V联邦污染防治法中关于烧废料的条例规定(表1序号1),两者的内容与其限值有所区别的原因。在此基础上,1998年3月欧盟对其进行了修订(序号12、13)。紧接着1999年11月欧盟又通过了一项污染综合防治法则IPPC(序号14),立即开始实施。规定欧盟各国最迟在3年内必须完成将其中所有内容全部列入本国法律的工作;对已有的水泥生产设备必需进行相应的升级换代,逐步达到排放标准;凡是2007年11月以前仍不能达标的设备必需依法淘汰废除。
早在1989年欧盟曾通过了BAT规程,即环保型最佳适用技术选用规定,其主要目的是敦促水泥工业加强环境保护,节约能源与资源,推行可持续发展战略。当时也制订了排污极限(序号11)。根据各国实施BAT的经验,1999年9月德国水泥工业重新制定了BATR最佳适用技术推荐实例及强制性选用规定,立即开始实施。同时,对确定排污极限值的方式也有所创新,就是不再完全依赖于硬性的统一法规,而是依靠水泥厂所地区的政府代表,民间组织及社区代表以及水泥界代表共同商讨制定中短期的指标,采用滚动发展,逐步达标的方法,形成一个良性的动态循环模式。诸多方面的协作、承诺与监督共同开展,激励达标工作的进度和质量加速完成。
欧盟各国,尤其是德国水泥工业在全面强化可持续发展战略方面,成绩斐然,不愧为新时代水泥工业的典范。然而美国在这方面就相形见拙,这可能是美国幅员广大,环境压力较小之故。日本水泥工业近一段时期也一直不太景气,似乎无暇顾及太多的长远之计。表1中美日两国的若干有关数据,因尚未见权威性报导,容后搜集补充之。
表1
水泥工业污染物允许排放极限值mg/m3(标况)(略)
表2
近年投产的若干典型的新型绿绝水泥生产线
投产日期----水泥公司---水泥厂址---时代及技术特征
1.96.8------丹麦Aalborg----丹麦Aalborg---利用粉煤灰配料,生产超细混合水泥,窑废气脱硫生产石膏,烧废料,余热发电并供取暖或空调,BAT,网络型
2.96.10---德国Readynix--德国Rudersdorf----新建5000t/d线,循环流化床烧废料及含碳页岩,旁路放风15%,生产细磨混合水泥等,BAT,已上网
3.97.5----瑞典Nordic----瑞典Slite市----新建4000t/d线,BAT,烧废料(橡胶、塑料等)达50%,废气脱硫塔
4.97.11-----德国Heiderburg----德国Bernburg-----新建5000t/d线,6级预热器,多级燃烧分解炉,烧废料,BAT,网络型
5.97.12------澳大利亚昆士兰-----澳大利亚昆士兰州Gladstone------新建4900t/d线,BAT,烧废料,已联网,投资2亿澳元
6.98.9---英国Castle----英Cornwall半岛Ketton
: Ribblesdale---烧废料,采用湿法脱硫塔为窑废气脱硫,降低SO2、NOx排放,BAT,已联网
7.99.2---美国Lone
Star---美印地安那州Creencalte---将原2000t/d湿法窑改为4000t/d半干法窑,BAT,网络型投资3300万美元
8.99.6--英国Rugby---英国Rugby市---新建3800t/d半干法线,入烘干破碎机水分36%~38%,窑φ4.6m×62m,放风25%,BAT,已联网
9.99.7---德国Heilderburg---德国巴州Lengfurt---戊烷兰肯循环余热发电,3000t/d篦冷机余热发电1300kw,工业试验线
10.99.12---美国佛州岩石---美佛罗里大州Newberry---新建2100t/d,BTA,网络型
11.2000.2---美国Lehigh----美马里兰州Union
Bright---新建5500t/d线,BAT,窑φ5.2m×70m,5级预热器,多级燃烧分解炉,烧废料,电子商务平台
12.
2000.8(计划)---美国德州工业---美德克萨斯州Midlothiah---新建6000t/d线,BAT,窑φ5.6m×78m,5级预热器,多级燃烧分解炉,BAT,e-C平台,烧废料
13.20000.10(计划)---瑞士Holderbank---所属Holnam美卡罗那多州Florence---新建5400t/d线,窑φ5.2m×78m,多级燃烧分解炉,烧废料,BAT,e-C平台,
新经济时代水泥工业的环保标准应该达到怎样的程度,现行的欧盟有关法规足以提供一个正确的方向和指导性理念。显然,我国水泥工业在环保工作上的差距很大,有待各部门各方面的艰巨努力,任重道远矣。
五、新型水泥企业的典型实例
20世纪80年代,一些发达国家的水泥工业曾被视为“夕阳工业”。然而,近四、五年内以德国和美国为先导,其他的发达国家急起直追,相继采用环保型最佳先进适用技术BAR和Internet网络技术,对各自国家的几家较典型的老水泥企业进行了环保型信息化升级换代。同时在世界各地新建了一批绿色型、网络型的最先进的水泥生产线,其生产能力介于2000~8500t/d之间,合计有30多条。这批改扩建和新建生产线的成功运营,不仅使各该水泥公司的经济效益和社会效益显著提高,更具划时代意义的是:这些生产线在节能利废、智能化过程控制、生态环境保护、用户个性化服务、电子商务应用、管理模式等重要领域内,全方位地一跃而成为新经济时代水泥工业可持续发展的典范。水泥企业在信息产业和环保产业的强烈辐射和相互激励之下,开始向绿色互联网企业转型。在德国水泥工业已成为传统造业中首先进入绿色型的先驱。美国水泥企业则在互联网和电子商务方面明显领先,大步走向网络经济。
根据美国PCA波特兰水泥协会公布的最新统计数据,美国和加拿大两国已宣布的将于2000~2003年建成的新水泥生产线有6条,改扩建线有16条,两者的生产能力分别为780和1360万t/a,合计2140万t/a。这有力地表明,美国传统水泥工业正借助新经济的春风,迅速地进行大规模的更新换代,大有重掌世界水泥工业牛耳之势。
表2列举了近年投产的若干代表性生产线的时代与技术特征。可以看出,它们的共同特征与本文第三节所论述的发展趋向和目标完全吻合。例如,它们都是BAT型,已经或准备烧废料,广泛采用低NOx型分解炉燃烧器以及废气脱硫设施,已联网启动了电子商务平台,大量采用生产工艺、机电和自动化方面的最新技术,开拓个性化服务与管理模式(理念)创新等等,不一而足,兹不赘述。
在烧废料方面,1999年德国和瑞典已取代了全国熟料煅烧用燃料的18%~20%,北欧诸国为10%~14%,英国为8%,美国为5%;在瑞典和美国的个别水泥企业中,烧废料的比例已有高达80%的实例。瑞典已制订了具体措施,计划2008年全国达到50%以上,2020年基本实现100%。
新经济时代的新型水泥工业已初显端倪,前程无量,大有可为。我国水泥工业如何应对这一严峻的挑战,是一个必需作出抉择的重大问题,应该深思并作出必要的反应。
笔者注:已故吴中伟院士曾对拙文予以赐教,深表敬意与怀念。
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