第三节 水泥生产协同处置废弃物产业的发展
几乎所有的水泥企业都可利用一般工业固体废物作为替代原料。在水泥生产过程中,生料中固体废物约占总重量的5%,水泥混合材基本全部利用固体废物。2013年,全国水泥产量24.1亿吨,熟料产量13.6亿吨,水泥生产综合利用一般工业固体废物超过11.5亿吨。
我国开展水泥工业协同处置废弃物工作起始于20世纪80年代,通过几十年的发展,已经开发出适应不同废弃物情况的几种技术工艺和装备,形成了适合我国国情的几种操作系统,但到目前为止,参与的水泥企业较少,没有形成多个水泥厂大量处置废弃物的局面,发展速度较慢。
到目前为止,按2010年全国污泥产生量2200万吨估算,水泥协同处理量只有80万吨左右,约占4%,而城市垃圾(2010年产生量3.52亿吨)的协同处理量更少(约35万吨),仅占0.1%以下。主要原因是缺乏政策的支持、法规标准的不完善、全民对协同处置的认知度不够、废弃物管理与预处置不良、水泥窑协同处置技术和装备有待进一步完善等。
危险废物、社会源废物(生活垃圾、生活污泥等)、污染土壤以及含有机工业废物的水泥窑协同处置在我国属于起步阶段。目前,我国约3000家水泥企业,仅少数企业开展了连续性和具有一定规模的该类废物的协同处置业务。水泥工业燃料替代率几乎为零。即使对于已成功开展连续性和大规模危险废物协同处理业务的水泥企业,也很少协同处理具有替代燃料价值的废物,燃料替代率也很低。
截至2013年年底,我国共有15家水泥窑协同处理危险废物企业获得了危险废物经营许可证,但这些企业中的大多数仅仅协同处置了一种或两种危险废物。协同处置了多种危险废物的水泥企业主要包括以下几家:北京金隅红树林公司取得了30种危险废物的许可证,2012年协同处置了6万吨危险废物。河北金隅红树林公司取得了19种危险废物的许可证,2012年协同处置了4000t危险废物。华新武穴水泥厂取得了15种危险废物许可证,2012年协同处置了3000t危险废物。运行和在建的协同处置垃圾的水泥企业见表6.13。
表6.13 运行和在建的协同处置垃圾的水泥企业统计
一、水泥窑协同处置废弃物的产业基础及上下游产业链条件
1.水泥窑协同处置废弃物的产业基础
(1)国家政策基础 水泥工业“十二五”三个规划之一就是水泥窑协同处置废物(包括城市生活垃圾和污泥),这是水泥行业今后需要转型发展的可持续发展道路。为此,为从宏观政策上引导水泥产业利用自身优势,做到无害化协同处置生活垃圾,结合水泥产业的节能减排和把水泥产业建成资源节约型、环境友好型总目标的要求,要在城市周围形成1200万吨的垃圾处理能力。
十一届全国人大四次会议讨论通过的“十二五”规划发展纲要已经把支持水泥窑协同处置城市生活垃圾生产线建设作为一项重要工作,列入了规划纲要,国家发展改革委也将利用日产2000t及以上新型干法水泥窑炉处理生活垃圾的技术装备开发与制造列入了《产业结构调整指导目录(2010年本)》鼓励类。同时,财政部、国家发展改革委已将水泥窑协同处置生活垃圾企业所得税优惠改革体制为城市生活垃圾处理产业化创造基础条件。
要加快推进价格改革,逐步建立符合市场经济规律的生活垃圾处理收费制度,为城市生活垃圾处理的产业化发展创造必要的条件。全面实行城市生活垃圾处理收费制度,保证生活垃圾处理企业的运营费用和建设投资的回收,实现生活垃圾收运、处理和再生利用的市场化运作。生活垃圾处理费的征收标准可按保本微利、逐步到位的原则核定。在城市范围内产生生活垃圾的单位和个人,均应缴纳生活垃圾处理费。征收的城市生活垃圾处理费应用于城市生活垃圾集中处理设施的运营、维护和项目建设。同时需要政府提供给水泥企业协同处置的城市生活垃圾的来源。
(2)技术发展基础 我国在利用水泥工业处理和利用可燃性工业废物方面与发达国家有很大差距,目前还处在试验和起步阶段。上海、北京、广州等地的水泥企业已经在这方面取得了一些成绩。例如北京新北水泥、广州越堡集团的烧废水污泥项目。在针对处置生活垃圾方面,安徽海螺铜陵水泥有限公司、湖北华新水泥集团、合肥水泥研究设计院、中材集团等水泥企业等都在积极实践之中,均取得了一定成果,积累了经验。应及时组织各方面的技术专家,集中讨论总结,梳理出一条完全适合中国国情的技术路线。
国外水泥窑协同处置废弃物技术成熟,所以相关专利和标准较全面。已经建立起从废弃物产生源头到水泥厂处置的质量保证体系,既考虑处置种类,废弃物中有害物限量,有害物大气排放控制,又保证水泥熟料和水泥产品及下游混凝土的质量。
而国内起步晚,水泥窑协同处置废弃物成为当今环保领域研究的热点,但是,从专利申请和授权情况看,涉及的核心技术和关键设备比较少,且技术不够先进、设备较落后,所以大部分工艺技术和装备还是引进的。国内有关水泥窑协同处置技术标准尚在起草中。
在进行工艺和装备研究的同时,加大专利的申请和授权且在数量和质量上要进一步增加和提高,并制定和颁布更具先进指标的标准。
2.水泥窑协同处置废弃物的上下游产业链条件
(1)上游产业链条件 水泥窑协同处置废弃物不是将废弃物直接送入窑内焚烧。水泥窑处置废物(包括生活垃圾和污泥)的技术上除了需均质和同质外,还需按《水泥窑协同处置工业废物设计规范》(GB 50634—2010)的要求,对废物硫、氯和碱等组分进行严格的限量控制,确保生产出的水泥产品应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB 175)的规定;必须控制低挥发性汞和铊等重金属,水泥熟料和水泥产品中重金属含量应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》(GB 50295)的规定。
入窑实物基废物热值一般应大于11MJ/kg,对替代燃料的检验应依据《固体生物质燃料检验通则》进行,入窑灰分含量应小于50%,入窑水分含量一般应小于20%,或经过干化预处理后,入系统水分一般应小于20%。
水泥窑在协同处置生活垃圾时,也需要对其进行预处理,一种是采用焚烧炉焚烧后的渣和废气进水泥窑利用和处置,另一种就是先分类,预制成可燃和不可燃物再进窑利用和处置,但其对上游产业的要求是一致的。
对上游产业城市垃圾的管理,要做到城市垃圾分类别收集,去除电池、危险品等有害物质,已成为将来城市管理的趋势。生活垃圾焚烧发电还是水泥窑协同处置,对这一上游的产业链要求是一样的。另外还需要的是对城市垃圾输送到水泥企业要采取密封措施,防止臭味和渗滤液等渗出,同一时间段输送给协同处置城市垃圾的水泥企业成分相对稳定的垃圾等各种要求。
(2)下游产业链条件 水泥窑协同处置城市垃圾及废弃物技术对下游行业的影响包括对装备类产业和水泥企业的影响。对装备类产业的影响是在确定了水泥窑协同处置城市垃圾及废弃物技术线后,适时地研究和开发装备是完成该类技术的关键,这些装备主要有破碎机、焚烧炉、分选机、喂料机及配套的智能化的控制系统等。对水泥企业的影响是由于水泥窑协同处置城市垃圾及废弃物的优势,在解决社会环保问题的同时,如果国家补贴政策的落实到位,水泥企业也会得到利益。比如生活垃圾可以替代部分燃料和原料,同时国家再吨价补贴返回部分效益,这样对于水泥企业在产能过剩的前景下,也是一条很好的出路。另外,协同处置是严格按要求控制好有害物质,对生产出的水泥是无影响的。
(3)上下游产业链条件 上游企业要配合提供相对稳定的垃圾源及废弃物,提供更加稳定的石灰石、黏土等资源,下游企业要大力支持协同处置城市垃圾及废弃物的水泥企业。可以使水泥企业拥有稳定的垃圾处理资源及废弃物,保障处置垃圾及废弃物的连续性,水泥企业不仅具有环保效益和社会效益,而且具有一定的经济效益,促使水泥企业协同处置垃圾和废弃物的积极性,以促使水泥窑协同处置城市生活垃圾和废弃物产业的健康发展。
二、发展水泥窑协同处置废弃物的建议
1.加强水泥窑协同处置城市垃圾和废弃物工艺装备技术的研发支持
针对我国生活垃圾和废弃物的特性,加快研发适合中国国情的水泥窑协同处置城市垃圾和废弃物技术和配套装备,要走自我研发为主,引进技术为辅的技术路线,鼓励国内更多优秀人才参与水泥窑协同处置城市垃圾和废弃物工艺装备技术的研发。
2.抑或制定财务激励措施或扶持计划
抑或制定财务激励措施或扶持计划,以确保水泥窑协同处置废弃物相较于其他处置方式而言,具备成本竞争优势。经过工业管理部门或环保部门的认定,对开展水泥窑处置废弃物的企业,免收企业当年度的排污费;除了享受所得税“三免三减半”优惠外,自第七年起,继续享受所得税减半的税收优惠。同时,把当年度企业可比熟料烧成标煤耗、可比水泥综合能耗考核指标放宽到现有标准的1.2倍。
3.落实水泥窑协同处置废弃物的配套政策
项目在实际应用存在的风险是国家政策的风险,主要是国家对水泥企业处置废弃物的补贴政策没有出台,因此在实际应用上暂时存在障碍。但是,从远期发展趋势看,利用水泥生产协同处置废弃物是城市废弃物处理的必然发展方向。落实配套政策,促进减少废弃物产生量、实现综合利用,加强协调,增强执行力,加强法制建设,扶持培育水泥窑协同处置废弃物清洁化处置产业。
4.宣传保障
加强水泥窑协同处置废弃物现状、发展趋势等的社会宣传,努力塑造典型示范,让社会全面了解认识水泥窑协同处置废弃物清洁化处置的重要性。