中國利用水泥窯處置廢棄物的現狀
中國水泥企業利用固體廢棄物生產水泥已有近百年的歷史。自20世紀90年代以來,中國一直從事水泥窯共處置生產和研究方面的嘗試,如上海萬安企業在國內首創水泥窯焚燒危險廢棄物;北京水泥廠利用水泥窯處置固體廢棄物方面也進行了試燒試驗,并取得了一定的成果。但總體而言,我國利用水泥窯處置廢棄物的研究和生產仍處于起步階段。
目前中國水泥廠對廢棄物的利用主要局限于原料替代方面。目前國內絕大部分的粉煤灰、礦渣、硫鐵礦渣等都在水泥生產中得到了利用和處理。2004年我國水泥產量9.70億t,混合材摻加量達2.43億t(見表3),混合材料主要是礦渣、粉煤灰、石灰石、煤矸石、鋼渣、沸石等。上海、北京、廣州等城市很早以前就開始了'水泥工業處置和利用可燃性工業廢棄物'問題的研究和工業實踐。但是,中國水泥工業在燃料替代方面尚處于摸索階段。
中國有關水泥窯共處置技術的相關政策法規尚未建立,企業的生產完全處于自發狀態,環境保護部門和企業也處于無法可依、無據可循的處境。急需制定各項環保法規以及各項質檢規范,保證技術的健康發展。
固體廢棄物水泥窯共處置的發展前景
歐美等發達國家對水泥窯共處置技術的研究與開發情況,代表了水泥窯共處置技術的新發展方向,主要體現在以下三個方面。
(1)不斷改進工藝。采用新工藝和新設備,降低能耗,在保證水泥質量的基礎上,增強對各種廢棄物的適應性,擴大可利用廢棄物的范圍。
(2)減少生產中對環境的負荷。通過改進工藝和使用在線檢測儀器,減少各種污染物的排放,實現小污染,擴大替代原料和燃料的用量比例,減少石灰石等天然資源的用量,節省燒制水泥所消耗的原料及能量。
(3)擴大利廢范圍。廣泛的利用各種城市垃圾和工業固體廢棄物,擴大替代原料和燃料的種類,以減輕廢棄物對環境的負荷。
對于西方的一些發達國家,水泥窯共處置技術存在的必要性已日益表現在其對廢棄物的處理技能上,其水泥工業本身的經濟效益已不重要,然而對于我國這樣的發展中國家,水泥廠的經濟效益仍是頭等大事,不過水泥工業利用廢棄物的優勢仍激勵我們研究和利用水泥窯共處置技術,并已得到了國家和企業的重視,且處于發展的良好勢頭。今后,我國水泥窯共處置技術的發展主要體現在以下幾個方面:
(1)建立相關的法律法規
a.制定污染物的排放標準。利用水泥窯處置固體廢棄物,可能產生額外的或更高的污染物排放,因此需要對系統排放的氣體進行嚴格的限制,增加必要的在線測量裝置和收塵設備。主要監測項目為:重金屬的含量(Hg、As、Pb、Cr、Mn、Ni、Cd等),二惡英/呋喃,總氯等。
b.制定廢棄物的使用標準。廢棄物在使用前必須經過分析檢驗,主要分析項目有:重金屬(mg/kg)、氰化物、總氯、PCB等各種可引起環境污染和影響水泥質量的元素和物質。
c.建立相關的產品質量標準和審批許可制度,建立技術標準、預處理工藝等。
(2)開發利廢新技術
a.固體廢棄物水分、成分分析、控制技術以及所需新型分析、控制設備的研究開發。
b.固體廢棄物的預處理設備與技術。為了提高廢棄物處理效率,保證水泥的安全生產,必須對某些廢棄物進行預處理。
c.喂料方式與位置的研究。包括替代原料、替代燃料和混合材料。
(3)擴大利廢范圍的研究
當前中國利用水泥處置和利用的廢棄物種類與發達國家有很大的不同。發達國家在水泥廠主要利用廢橡膠制品、廢輪胎、廢塑料、廢油、廢溶劑、污泥、廢木料等作為替代燃料。目前,中國的廢輪胎、廢礦物油等尚未得到有效控制,水泥廠處置和利用的主要是印刷廠的廢油墨,化學工業的有機溶劑和廢液、廢油漆、廢酸、廢堿等。為了擴大水泥窯處置廢棄物的種類以及維護水泥企業利廢工藝的長時間的正常運轉,勢必要增加利廢的范圍與數量。