|
走在新时代，不胜感慨。在过去的十五年中，笔者作为在中国建筑材料联合会负责行业科技工作的专职副会长，在行业和企业层面参与了水泥窑协同处置技术的创新规划、有关国家重大技术创新项目的争取和实施、以及国家相关产业政策的建议和贯彻，亲历和见证了中国水泥窑协同处置技术发展从学习、借鉴、跨越到自主创新（因为不能模仿照搬），技术水平从低到高、中国特色和中国创造从无到有的过程，并且还在企业中零距离感受了在发展协同处置技术和环保产业中的战略创新、责任担当、坚忍不拔的企业家精神。为了创新发展中国水泥窑协同处置技术，这些企业持续投入大量资金，很多项目亏损经营多年仍矢志不渝，这才有了今天的成就。尽管技术创新无止境，现有技术仍然还有较多创新提升空间，笔者深信，中国水泥窑协同处置技术已完全具备国际竞争力，必将随着中国水泥工程技术和水泥产业的国际化走向世界。沿着向环保功能转型的大道前行，中国水泥工业一定会走得更远更高，中国水泥工业由大变强的中国梦在新时代一定会很快实现。 印发时间 2012.10.08 在大规模的城市污水处理设施建设运行后，污泥处置成为污水处理的关键节点。在“十二五”期间，城市污泥处理成为国务院批准立项的国家重大科技项目水专项的课题。在众多技术路线的竞争中，以天津水泥工业设计研究院（以下简称天津院）为项目负责单位的水泥窑协同处置污泥项目脱颖而出，获得批准立项。由于这是国家管理层级最高的科研开发项目，说明政府和社会对水泥窑协同处置污泥给予厚望。在长达5年多的时间里，围绕利用水泥窑协同处置污泥这一核心技术路线，各种污泥预处理技术竞相出新。在工程实践中，大规模和超大规模（日处理千吨级）处置污泥的技术获得工程化突破并实现工业化运营。上海建材集团、天津院等单位率先突破污泥预脱水技术，采用一步法将污泥含水率降低到50-55%，在保证水泥熟料质量的前提下，提高了水泥窑协同处置污泥的能力、降低了处置污泥的能耗，进一步提高了水泥窑协同处置污泥的技术经济竞争力。此外，由于城市污泥中难免存在有害组分，因此利用水泥窑协同处置和资源化利用污泥，从环保的意义上来说相较于其它方法具有明显的优势。笔者参与并见证了该项目立项和技术创新发展过程。在政府主管部门中，国家发改委最先认可并鼓励利用水泥窑协同处置污泥（国家发改委《“十二五”资源综合利用指导意见 》发改环资〔2011〕2919号），使得水泥窑协同处置污泥的创新发展获得政策支持。和得到政府认可的其他污泥处置技术相比，由于在技术、环保和经济方面显著的竞争优势，水泥窑协同处置污泥已成为许多地方政府的首选。
HW09
6 表一 已获证水泥窑协同处置危废物种类 2013年，华新水泥（株洲）、中材国际（南京）与天山溧阳水泥、海螺水泥（铜陵）自主创新的水泥窑协同处置生活垃圾技术被国家发改委批准为低碳发展全国试点示范项目。这三个企业的协同处置技术创新路线各有特点，适应了中国不同城市和区域生活垃圾的产生和管理特点。值得指出的是，在当时国家政策一边倒支持生活垃圾焚烧的环境下，国家发改委敢于将这三个企业的水泥窑协同处置生活垃圾项目列入国家级低碳示范工程并予以财政补贴，体现了鼓励创新、敢于担当的精神。事实上，这些示范工程成就了中国水泥窑协同处置技术创新发展的一个里程碑。 在另一方面，对环保意义的轻视也来自业内。许多水泥企业的确存在着以利益驱动为主导的利废行为，看到的或重视的只是利废的经济利益。这些企业家们的担当意识没有上升到承担社会环保责任的高度，也没有意识到具有环保功能的水泥产业对于社会生态文明和水泥产业可持续发展的战略意义。从长远看，这恰是水泥工业对于社会最重要的价值所在。但是，不容置疑的是，尽管企业存在趋利行为，不管利废动机如何，水泥工业处置利用废物客观上都实现了对环境的保护。 2011.12.10 关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见 无机氟化物废物 其实早在上世纪末，中国引进消化吸收国际先进的新型干法技术取得突破之后，我国水泥工业的领导就开始关注国际水泥工业科技新的发展方向。2000年，国家建材局主管科技的蒋明麟副局长就组团到欧洲考察，调研发达国家水泥工业协同处置废物的发展，笔者有幸担任随团翻译。瑞士苏黎世附近的一家以处理城市污泥、汽车废旧轮胎和工业可燃废物的水泥厂，由于其环保功能的定位，在政府环保政策的支持下实现了“负成本”运行，这给我们留下深刻印象。之后不久，时任国务院参事室副主任的蒋明麟参事，发表了《水泥工业处置和利用可燃废弃物技术和政策研究》，指出不能单纯从经济利益上将处置废物理解“变废为宝”，“水泥行业要把处置和利用可燃性工业废弃物作为本行业走可持续发展道路和产业结构调整的重要内容（《建材工业信息》2002年第11期）。蒋明麟及其他两位参事上书国务院领导，提出了《关于利用水泥工业处置废弃物的建议》（《国务院参事蒋明麟咨询国是文稿汇编》），使得水泥工业协同处置废弃物开始受到国务院领导的关注。中国建筑材料联合会和中国水泥协会领导对水泥窑协同处置给予高度重视。2002年，笔者随同原国家建材局局长，时任中国建材工业协会张人为会长考察台湾台泥花莲工厂，调研水泥窑协同处置技术在台湾的发展，2004年笔者又陪同张人为会长赴欧洲丹麦、德国、日本等国专题考察水泥窑协同处置生活垃圾技术的创新发展。之后，更多中国水泥协会、企业领导和技术专家组团出国考察水泥窑协同处置技术工作；国内有关会议、论坛和技术交流此起彼伏，行业内水泥窑协同处置城市污泥和生活垃圾技术的创新工作开始涌动，并逐渐形成热潮。2012年下半年，中国建筑材料联合会在乔龙德会长领导下，发起以赶超世界先进水平为目标的“第二代新型干法水泥技术”创新工作，将水泥窑协同处置技术创新纳入其中。2013年国务院发布《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》（国发〔2013〕41号），“支持利用现有水泥窑无害化协同处置城市生活垃圾和产业废弃物，进一步完善费用结算机制，协同处置生产线数量比重不低于10%。”但是，中国新型干法水泥生产线多达1600余条，进行协同处置城市生活垃圾和产业废弃物的生产线数量目前还没有达到国务院的要求。 2013.01.23 发布单位 全国城市市政基础设施建设“十三五”规划 A.B.C A.
14 协同处置废物，为什么非你莫属？ 国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部 A.B.C 2017.05.17 B.C
HW14 水泥窑协同处置危险废物经营许可证审查指南（试行） 2017年22号公告 为贯彻落实十九大关于生态文明建设的决策部署，推动水泥工业绿色、可持续发展，加快推进水泥窑协同处置废弃物进程，为美化生态环境、实现绿色发展、建设美丽中国作出更大贡献，中国建筑材料联合会和中国水泥协会定于2017年12月23日在北京召开全国水泥窑协同处置创新发展大会。 A.C
9 工业和信息化部 HW47 在这些具有示范性样板工程建设基础上，中国水泥窑协同处置生活垃圾工程技术创新不断发展，各种技术体系不断完善提升，形成了具有自主知识产权、适应不同品质特性、不同数量规模大小、不同地方条件限制的水泥窑协同处置生活垃圾的多种技术体系。在国家水专项污泥处理课题和许多省市级技术研发项目的带动下，协同处置技术创新成果不断涌现，包括利用水泥窑协同处置城市生活垃圾系统集成技术、生活垃圾生态化前处理与水泥窑协同处置系统集成创新技术、水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰工程化技术、城市污泥深度脱水与水泥窑协同处置技术、水泥窑协同处置配套用耐火快速修补材料等。这些成果分别获得各种奖励，其中，华新水泥的水泥窑协同处置技术创新成果获得2016年度国家科技进步二等奖，其它成果有的获得中国建筑材料联合会-中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖，有的获得所在省市的科学技术奖。海螺水泥的水泥窑协同处置生活垃圾技术获得2009年全球可再生能源领先技术“蓝天奖”提名奖。 奇怪的是，从国外引进的生活垃圾焚烧发电技术没有受到质疑，而同样是在发达国家广泛采用的水泥窑协同处置技术在国内创新发展时，却在科学性、合理性方面不断受到种种质疑和怀疑，这是不是缺乏自信呢？这种怀疑和否定的确在很大程度上影响了中国水泥窑协同处置工程技术的创新发展，因为工程技术创新离不开工程项目的支持，每一个工程项目都是工程技术创新发展的一个支撑。
HW11 环境保护部、国家发展和改革委员会、工业和信息化部、卫生部 A.B.C 关于开展水泥窑协同处置生活垃圾试点工作的通知
20 A.B.C 2016.12.08 黔府发电〔2013〕17号 中国硅酸盐学会理事长
25 贵州省推行水泥窑协同处置生活垃圾实施方案 C 表面处理废物 A.B 2012.12.13 2017.04.24 废催化剂 2016.05.31
22 HW48 发改环资〔2016〕 HW36 A.C 2016.07.18 实践表明，在科学技术上和技术经济方面证明水泥窑协同处置的先进性、经济合理性并不难，真正难的是在市场竞争中处理好与先入为主、已得到政府认可和政策支持的垃圾焚烧产业之间的竞争关系。尽管生活垃圾焚烧不仅得到国家支持，中央政府还对垃圾焚烧发电上网电价给予补贴，减轻了地方政府的负担，但地方政府还需要在土地、投资、环保、社会认可等方面承担较大责任。在技术经济方面，垃圾焚烧发电项目不仅投资很大，还受到规模经济的限制。显然，垃圾焚烧发电不可能完全适用于中小城市的生活垃圾处置，特别是今后，如果来一次“垃圾革命”，从制造到消费到回收利用，政府强制推进生活垃圾减量、分类、再利用，最后才是资源化处置利用，出现垃圾短缺、断供的状况是必然的。汶川地震后建设的建筑垃圾资源化利用工厂都已关门大吉就是先例。因此，在中小城市，生活垃圾焚烧发电企业的可持续性并不乐观。 国办发〔2016〕34号 环发〔2012〕123号 华新水泥在其株洲水泥厂示范线基础上，又针对武汉中心城市日产2000多吨生活垃圾的问题，开发了大规模生态化预处置生活垃圾的技术体系。华新技术体系包括建设在武汉市陈家冲垃圾填埋场旁的大规模生态化预处理工厂，其处置能力已达到每天2000吨。从单一工厂处置量来说，创了世界纪录。原生态垃圾在生态化预处理工厂内通过分选分类、破碎和生物干燥，成为工业化产品替代燃料（RDF）。在地方环保部门的理解支持下，华新水泥利用长江水系运送RDF，在武汉相邻地区的华新水泥工厂配置协同处置能力，水泥厂替代燃料率高达到40%以上。华新水泥的技术路线为我国大中型城市圈大规模生态化集中预处置生活垃圾、利用周边水泥工厂协同处置提供了可行的技术示范。 2015.11.17 A,B.C 2011.12.15 由于前已述及的水泥预热、预分解和高温旋窑系统的优势与特点，以及实际检测结果，在温度高达1600℃以上的长旋窑中开展安全无害化处置工业危废物得到工业、环保等部门的积极支持和规范管理，2016年环保部发布了《水泥窑协同处置固体废物污染防治技术政策》（2016年72号）。由于不同地区不同产业的危废物特点不同，协同处置不同危废物的技术具有个性化特点，不同企业的处置技术开发和通过环保认定许可的可处置的危废物种类也有所不同。在国家公布的50类工业危废物品中，笔者归纳的金隅水泥、华新水泥、海螺水泥三大企业已通过环保认定许可的可协同处置危废物品已达37类。这是水泥工业对社会生态文明建设和相关工业产业可持续发展的重要贡献。试想一下之前媒体报道的那些因城市工业污染土造成的严重社会问题，如果这些危废物不能被安全无害化最终处置，将会对社会产生多大的危害！由于金隅股份、华新水泥、海螺水泥、中材环保等企业在处置危废物方面的技术与工程示范，水泥窑协同处置工业危废物已成为北京、广州、武汉、南京等特大型城市和许多工业城市不可或缺的环保基础设施和相关产业可持续发展的支撑。 HW40 有机溶剂废物 工信厅联节函〔2017〕234号 2011.11.08 中国水泥窑协同处置技术的创新成就和推广应用，不仅在于为中国生态环境保护做出了重要贡献，为中国经济社会可持续发展提供了有力的支撑，也是对世界水泥工业协同处置技术发展的中国贡献，为已经享誉世界的中国水泥工程技术和正在走向世界的中国水泥产业提供了新的核心竞争力，也为其他国家利用水泥窑协同处置生活垃圾、保护生态环境提供了中国设计、中国创造、中国样板。 为促进全社会对水泥窑协同处置废物特点的认识，近年来，中国建筑材料联合会、中国水泥协会不断向政府主管部门提出支持水泥窑协同处置生活垃圾的政策建议，全国人大代表和政协委员也不断提出议案。在政府方面，贵州省政府敢于突破，2013年制定《贵州省推行水泥窑协同处置生活垃圾实施方案》，2014年5月，国家发改委等七部委发文《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》，2014年11月全国政协召开“双周座谈会”，俞正声主席亲自主持水泥窑协同处置废弃物的专题讨论，有关方面都参加了会议，形成基本共识，即水泥窑协同处置生活垃圾虽然是与垃圾焚烧发电竞争的对手，也是对生活垃圾焚烧发电的补充（例如在不宜发展垃圾发电的城市和地区），更是垃圾焚烧发电的好帮手（处置垃圾焚烧飞灰）。在各个方面的努力下，2015年5月，工业和信息化部等六部委发文《关于开展水泥窑协同处理生活垃圾试点工作的通知》(工信厅联节[2015]第28号)，进一步确定了6家企业为水泥窑协同处置生活垃圾试点单位。工信部还确定了贵州省为水泥窑协同处置生活垃圾省级试点单位，2016年11月在贵州召开了现场工作会议。
HW22 油/ 水、烃/ 水混合物或乳化液 工业和信息化部 HW37 污泥处置，在竞争中展现优势
HW13
HW21 HW34 住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会、环境保护部
3 石棉废物 关于推荐2017年工业节能与绿色发展重点信贷项目的通知 无机氰化物废物 2013.10.06 国务院 获证企业 现代新型干法水泥的第二大优势是拥有温度高达900℃左右的预分解炉和与之相连、长达60-90米长的水泥旋窑，窑内固相物料的温度从窑尾900℃逐渐上升到熟料烧成带1450℃,气相温度从窑头烧成带的1850℃~2200℃（火炬的温度），到窑尾降至1100℃~1200℃，这远比垃圾焚烧炉850℃左右的温度要高，烟气和物料在窑内高温下滞留的时间相比在垃圾焚烧炉内长数倍。这种高温下的长流程确保了各种废弃（含部分危废）物的彻底分解。这是目前环保部门确认多达37种危废物(危废种类多达50大类之多，37种仅是危废中的一小部分)可被水泥窑协同处置的科学依据（见表一），也是垃圾焚烧炉所不具备的特殊能力。 C 发布文号 国务院 除此以外，水泥窑系统还有许多垃圾焚烧炉不具备的特点。特别突出的是，水泥窑协同处置是一站式终处置和资源综合利用，不像垃圾焚烧炉二次产生飞灰这样的危废物以及需要二次处理的炉底渣。在协同处置中，可根据垃圾和废物的物化特性（例如固态、液态、颗粒尺寸等）在窑头、分解炉等部位或生料粉磨等过程中投入，水泥熟料烧成过程中对垃圾废物中的无机组分，可吸收，可固溶，这也是包括垃圾焚烧炉在内的其它高温窑炉所不具备的。在科学意义上，单位水泥熟料中能吸收和固溶多少危废固相组分都有依据可计算。根据垃圾的化学组成可测算出一定产能的水泥窑系统每天能安全处置的危废和生活垃圾数量上限。例如，日产5000吨熟料的窑炉系统，采用比较经济的处理办法，每天可处理的生活垃圾500-800吨，如果对垃圾进一步深化处理，将其水分进行有效控制，处置量还可以进一步提高。从经济性来看，水泥窑系统处置废物能力虽有较高的上限，但是不在乎量小，也不在垃圾热值高低上“挑食”，在处理废物种类和数量方面具有很强的灵活性和适应性。这与垃圾焚烧炉不仅对生活垃圾热值品质要求较高，还需要生活垃圾供给量达到较大规模（例如每天300吨以上）才比较经济的特点不同。从道德风险来看，由于协同处置必须在水泥正常工艺条件下进行，不能主观改变，客观上排除了一些垃圾焚烧炉企业曾出现的为降低成本“偷工减料”，造成二噁英等污染物超标排放的问题。 工业和信息化部办公厅、国家开发银行办公厅 关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见 农药废物
4 建城〔2017〕116号 焚烧处置残渣 中国水泥工业从上世纪90年代完成引进消化吸收新型干法水泥技术之后，就开始进入提升和再创新的阶段。进入新世纪以来，中国的新型干法水泥技术不断发展，尤其在节能减排方面，走在了世界前列，例如中国自主研发的万吨级水泥生产线、水泥窑纯低温余热发电、水泥低氮燃烧和烟气脱除氮氧化物（NOx）、以及水泥节能粉磨工艺装备与陶瓷研磨体等系列中国特色技术的开发，都已在国内外被广泛应用，极大地提升了中国水泥工业节能减排水平。但是，这些创新发展都可归类于水泥工业在清洁生产、节能减排、提高资源利用效率方面“洁身自好”的努力。与之不同的是水泥窑协同处置技术的创新，其社会意义和环保意义是外在的，解决的是社会文明和环境保护问题，而这一点恰恰没有得到社会应有认识和重视。即将召开的全国水泥窑协同处置创新发展大会，是水泥工业向环保功能产业转型的重大宣示，是水泥企业勇于担当生态环保责任的宣示，是水泥窑协同处置技术创新发展成就的展示，当然也是协同处置废弃物为社会文明和生态环境保护所做贡献的展示。值此创新发展大会召开之际，笔者根据自己十几年在建材行业从事相关科技管理工作的体会，对我国水泥窑协同处置技术的环保功能及其发展和演变过程做一个简要梳理，希望能有助于社会各界客观公正了解利用水泥窑协同处置废弃物对社会文明、生态环保的重要意义，水泥窑协同处置对环境保护和相关产业发展所做出的突出贡献，关心和支持中国水泥工业向环保功能产业转型发展。 工业和信息化部 HW44 环境保护部 2016.10.31 国发〔2013〕41号 新化学药品废物 含钡废物 例如垃圾焚烧炉，为了控制垃圾焚烧炉烟气二噁英排放不超标，我国垃圾焚烧炉技术规程也要求采用碱性物质（例如氢氧化钙粉）中和酸性烟气组分，而不能只依靠干性活性炭粉的物理吸附。可以粗略比较一下，目前承担北京高安屯和鲁家山两大垃圾焚烧发电厂的飞灰无害化处置的琉璃河水泥厂年处理的飞灰量不过7万吨左右，相当于这两家工厂平均每天用200吨左右的氢氧化钙中和酸性烟气。根据有关资料，鲁家山垃圾焚烧发电厂日处理生活垃圾3000吨，高安屯垃圾焚烧发电厂1800吨，这两大垃圾焚烧厂日处理烟气所用氢氧化钙量与焚烧的生活垃圾量比例约为1:24，即1吨碱性物质要中和24吨垃圾焚烧产生的酸性烟气。一条日产3000吨的熟料生产线，一般一天可处置500吨生活垃圾，中和酸性物质的粉体碱性物（氧化钙占比按65%计算）与处置的生活垃圾比例为1:0.25。这种比较虽然粗略，但可以看到水泥生料预分解产生的如此大量碱性粉体对烟气中酸性组分强大的化学吸附与中和能力，和垃圾焚烧炉工艺相比，处理烟气酸性组分如同“杀鸡用牛刀”。
8 HW33 产业关键共性技术发展指南（2015年）
18 工信部规〔2016〕225号 2016.11.24 HW50 A.B.C 土壤污染防治行动计划 热处理含氰废物 A.C 工信部节〔2016〕113号 含有机卤化物废物 生活垃圾处理技术指南 HW39 （2）废弃物所含对金属和耐火材料具有较强腐蚀性的元素（如卤族元素（氟、氯、溴、碘）、重金属（锌、铅、铬）等）必须得到控制，以确保生产设备的安全运行； 促进绿色建材生产和应用行动方案 A.C
15
走在向环保功能转型的大道上
类别 |
