中国水泥工业消纳社会废弃物与发达国家的差距

　　水泥工业在消纳社会废弃物、发展循环经济方面正发挥着日益显著的作用，作出了很好的成绩。世界许多发达国家的水泥工业经历了20多年不断探索和改进的历程，现今它们的水泥厂已经成为消纳社会各种工业废弃物的主要场所之一，这是城市经济圈内清洁高效消纳生活垃圾和下水污泥等废弃物的颇具优越性的一种解决方案，是发展循环经济中不可或缺的一个环节。因为欧美日的实践业已证明，利用现代的预分解水泥窑消纳各种含有可燃质的废物，既可充分利用其残留的热值，还能彻底于净地处置其燃烧后的残渣，消除二次污染隐患;加之水泥窑适应范围广，可以消纳各种状态(固体、液体、膏状等)的废料，处置能力很大;而且是在生产水泥熟料的同时就可以安全地消纳掉可燃废料，充分发挥已有水泥窑的生产熟料与消纳可燃废料的双重功效，比新建垃圾填埋场或焚烧厂等办法经济得多，收效更快。

 

　　水泥工业消纳社会废弃物的途径，除了上述的将可燃废料用作替代化石燃料(煤、石油、天然气)以外，还可以将各种工业废渣，例如钢铁厂的高炉矿渣和火电厂的粉煤灰等用作混合材掺于水泥熟料中一并粉磨成水泥;有的工业废料还可以用作水泥原料以替代天然的石灰石、粘土或铁矿石等，例如电石渣、硫酸渣、夹层上、脱硫石膏等。此外，还有一些废料可以兼用作替代原料和替代燃料，例如煤研石、河道淤泥、动物骨肉等。

 

　　基于多年来笔者对德日美诸国水泥工业在消纳社会废弃物方面的跟踪研究，兹进一步搜集核查了它们2007年的详细资料与数据(表1)，并将我国水泥工业的情况一并列出，以资比较。

　　从表1可知，在水泥工业消纳社会废弃物方面，我国与德日美等发达国家有诸多不同情况，在理念和技术上也还有所差距，兹阐述之。

 

　　1 我国看似消纳混合材不少，实为部分超掺滥掺所致

　　比较表1第4项的吨水泥利废总量可以看出，我国为390kg/t，表面上该数值与德日相差不大，比美国的225kg/t“先进”得多。其实，这是我国水泥中大量掺用混合材，平均高达30%，以质次价廉的混合材充当水泥熟料，以牺牲水泥品质换取水泥产量的结果。这里谈不上什么混合材的深加工和充分发掘其潜质，及在确保水泥品质的前提下尽量替代部分熟料的先进理念和技术措施。

 

　　背负着半个多世纪的历史包袱，我国市场上无形中长期并存着两种不太相同的水泥，即所谓的回转窑水泥和立窑水泥。据调查，2007年我国新型干法窑水泥占总产量的55%，以立窑为主的落后水泥占45%;其中前者中的混合材平均掺用量为20% ,而后者中则高达40%以上。这证实了新型干法窑水泥在掺用混合材方面是遵循国家水泥标准的，而许多超掺滥掺的行径大都发生在立窑水泥。或许可以说，这也是立窑水泥赖以生存而长期养成的一种恶习。好在随着近年来立窑的大量淘汰，相信这种乱象将会趋于根治。

 

　　总体来说，因上世纪50年代受前苏联的影响，我国水泥工业在消纳利用混合材方面是比较积极的，也取得了一定的成绩，这点应予肯定。如果剔除立窑水泥故意超掺滥掺的因素，我国水泥中混合材平均掺用量约为20%～25%，比较符合实际情况。今后应在混合材深加工和挖掘其潜质等各方面加强研发工作。

 

　　2 我国原料和石膏的替代率尚有较大提升空间

　　表1中第7, 8两项的天然水泥原料和天然石膏被各种社会废弃物所替代的数量占其水泥生产中原需总消费量的百分数，分别称为原料替代率与石膏替代率。与德日相比，我国的原料替代率较低(7.8%)，主要是用硫酸渣或铜矿渣等替代天然铁粉;用粉煤灰、赤泥或冶炼矿渣等替代部分粘土质原料;以及用电石渣替代石灰石。今后的研发方向是扩大水泥厂本身原料矿山资源的利用率，要把矿山开采时所有的山皮土、夹层土、废石等全部用尽。加强消纳铸造砂、淤(污)泥、建筑垃圾、各种灰渣等的研发，扩大各种替代原料的范围。

 

　　至于石膏替代率，我国显然比发达国家的低很多，这主要是因为我国火电厂的烟气脱硫措施是近年刚开始实施的，脱硫石膏来源尚不多之故。相信随着电厂脱硫的普及，水泥厂的石膏替代率就会相应提高。

 

　　3 我国替代燃料的应用十分滞后，须急起直追

　　说到替代燃料的试用，我国水泥工业起步并不晚，十几年前(比欧洲稍晚3一6年)，当时的上海金山和北京昌平水泥厂就开始少量采用替代燃料了。然而因涉及环保、市政、环卫、融资、财税、资源配置、利益分配等一连串盘根错节和错综复杂的体制障碍，我国水泥工业烧废料的进程长期处于停滞状态，只有依靠国家主管部门和各省市政府进行全面引导，实施强有力的协调，才能打破僵局。

 

　　从表1第11项燃料替代率的数值可知，我国在这方面的差距与发达国家相比多么悬殊。严格地讲，替代燃料在我国至今尚未真正地用起来。业内有识之士呼吁奔走了近10年，随着形势的发展，现今各方面的条件或已接近“水到渠成”，还须加紧付诸行动，取得实效。

 

　　鉴于各国的国情，可以提供或需要水泥工业用作替代燃料的废弃物并不完全相同。美国水泥工业在上世纪70年代就开始烧废轮胎，而且延续至今废轮胎仍占水泥工业替代燃料总量的70%(按热量计，下同)。2007年废轮胎在德国水泥工业总替代燃料中则占18%，日本仅为5%;废家具、废塑制品、废油、废溶剂等在日本约占60%，德国为50%;预处理后的城市垃圾和下水污泥等在德国约占25%，日本为15%左右。在美国和德国石油焦是列于水泥工业的替代燃料中的，其热值高达8500kJ/kg。据调查，我国水泥工业的替代燃料中废轮胎和石油焦却很少(因另有他用)，当前需要水泥厂协同处置的主要是城市垃圾和下水污泥，以及废油、废溶剂等。目前广州粤海、华新宜昌、金隅北京、铜陵海螺等水泥公司正在安装或试生产烧污泥或垃圾的装置，期望不久能取得新突破。

 

　　替代燃料的热值，美国的最高，每吨废料平均相当于1.1 t标煤，因废轮胎的热值为7600kJ/kg;德国的次之，相当于0.8 t标煤;日本的最低，约为0.34 t标煤。而我国的则会更低，可能只相当于0.25 t标煤。显然，这将会增加我国水泥工业烧废料的技术难度和操作成本。希望各省市政府在实施有关利废补偿政策时能照顾到这个情况，对水泥厂适当扶持一把。笔者相信，水泥工业能够给社会交上一份满意的答卷并肩负其应有的责任。

 

　　水泥厂协同消纳社会可燃废弃物的政策方向问题，希望各省市政府全面权衡，从长计议，支持水泥厂多消纳可燃废料，替代石化燃料。因为20多年国际上的实践业已证明，水泥厂烧废料是安全高效经济的消纳可燃废弃物的途径之一。随着我国社会经济的发展，我们水泥工业不应该总是被置身事外，好象与消纳可燃废料无关似的。其实这件事在发达国家已经成为水泥企业的一项社会责任了。应该强调指出，我国现有的许多新型干法水泥企业的运营管理完全都达到了国际同类先进水平，与过去立窑水泥厂留给人们的脏乱差印象有天壤之别。现代中国水泥工业完全有能力协同全社会消纳一部分可燃废弃物，这也是现代水泥企业理应承担的一份社会责任。

 

　　据说，我国有的水泥厂自筹资金已经建成了可以消纳一定数量下水污泥的装备，却无法获得足够的污泥供应;有的水泥厂虽处置了可燃废料却未能享受等同于环卫部门的优惠政策，诸如此类事项还望有关的省市政府及时协调解决这方面北京市政府的理念和做法值得兄弟省市参考借鉴。

 

　　如果我国至今还要过分依赖新建废料焚烧(发电)厂来处置社会可燃废弃物，无视现有水泥窑在这方面的优异功能，势必会重蹈日本在上世纪八、九十年代的覆辙。对此中央主管部门负有主要的职责，必须慎审论证，综合决策，把握度衡，实施可持续发展战略。

 

 

参考文献

[1]高长明.利用水泥厂协同处置城市垃圾势在必行——从日本生态水泥的教训说起[J].水泥工程,2007, 2.

[2]高长明.水泥工.业得废进展及前景[J].新世纪水泥导报， 2009,1.

[3]]高长明.欧盟消纳燃可废料与城市垃圾的新动向[N].中国建材报,2008-09-15.

[4]高长明.水泥工业对循环经济的贡献与展望[N].中国建材报.2009-03-31.