重慶水泥協會建言利用水泥窯協同處置固廢
固體廢物管理已成社會管理的一道難題。重慶市水泥協會在深入實際、調查研究的基礎上,采用擺事實、講道理,用數據說話的科學分析法撰寫了《針對重慶市固體廢物產出量、處置現狀、面臨挑戰情況重慶市水泥協會諫言市政府利用水泥窯協同處置固體廢物》,僅供決策考量。
一、2009年重慶市固體廢物產出量及處置情況(詳見表1)
二、2009年重慶固體廢物處理處置情況
(一)生活污水廠污泥的處置方法
1、污泥干化法
目前,重慶江北唐家沱污水處理廠占地15畝,總投資2.06億元,將于2010年、2020年分別建成日處理240噸和320噸(含水率80%)的污泥干化處理線,現在每天干化污泥80噸左右。一部分干化污泥送往生活垃圾填埋場填埋,另一部分送往拉法基南山工廠作水泥生產原料。實踐已初步證明:污泥干化投資大,運行成本高,設備維護費用大,且干化后的污泥還需進一步處置。
2、衛生填埋法
將生活污水廠帶有大量有機物、細菌的脫水污泥(含水率80%左右)直接送往垃圾填埋場處置。由于污泥中有毒有害成分無法消除,不僅對環境造成嚴重的二次污染,而且帶來兩大隱患:(1)垃圾填埋場“人工沼澤化”。造成沼氣和滲濾液系統容易堵塞,易危及周圍人群安全健康和填埋場正常運行;(2)有限的填埋量與不斷增加的污泥產出量之間的矛盾日益突出。2010年,主城區15個污水處理廠(現有13個運行)若全部投產且滿負荷運行后,日產脫水污泥近700噸。其中只有10%左右污泥可進入填埋場,其余大部分污泥面臨如何處置的問題。
3、土地利用法
將生活污水廠污泥作堆肥(白市驛等地花卉苗木)使用。還有些地方直接作有機肥料、介質土等用于農業、園林綠化以及沙地治理等領域,既可改良土壤、又促進作物生長,利用土壤自凈能力對污泥進行無害化處理。但有機肥肥效釋放慢,養分含量低,施用數量大、當年利用率低,在作物生長旺盛、需肥多的時期,不能及時滿足作物需求;同時,污泥的土地利用因含水率高、病原體污染、寄生蟲卵、臭氣以及鉻、汞等重金屬和多氯聯苯、二噁英難以降解的有毒有害致癌物質等因素而難以接受。加之,污泥農用技術規范缺乏,大多施用者對污泥使用方法存在盲目性和任意性,不僅沒達到安全有效處置污泥的目的,反而引起局部土地二次污染,受現行施肥方法的限制,導致污水廠污泥作為農肥的出路不暢。
4、利用水泥窯協同處置法
重慶拉法基瑞安水泥公司南山工廠和重慶長壽潤江環保建材公司,于2006年和2007年先后啟動了利用水泥窯協同處置生活污水廠污泥的科研和試驗工作,并于2008年7月和2009年10月分別建成了2套、年處理3萬噸和5萬噸的污泥處置系統,且分別接收處理了重慶南岸雞冠石和長壽污水廠送達的污泥(含水率80%)的處置,將污泥送入水泥窯窯尾煙室摻和水泥生料中煅燒成水泥熟料,并利用余熱配套安裝純低溫余熱發電機組發電,運行情況良好,無二次污染、無飛灰、灰渣二次處置,達到了“清潔、環保、無害化、資源化、穩定化”處置的要求。(重慶一企業檢測數據詳見表2)。目前,拉瑞公司南山工廠離重慶主城區最大的污水廠較近,污泥供大于求;因無社會中介服務機構,其它生活污水廠污泥又運送不到長壽,故長壽潤江公司污泥供小于求。
(二)、重慶生活垃圾處置方法
1、填埋法
處理工藝簡單、占地大、投資小。但生活垃圾在填埋腐敗中將產生大量酸性和堿性的有機污染物,且垃圾中存有重金屬,從而形成“有機物、重金屬和病源微生物”三位一體的污染源;垃圾填埋場的滲濾液容易污染水體、土壤,填埋腐敗氣體污染大氣等,垃圾熱能未得到利用,有的垃圾填埋場還發生自燃事故等。2010年11月21日《重慶晨報》圖文并茂地報到:江北石子山生活垃圾填埋場燃燒10余天,方圓四五公里內的居民飽受垃圾臭氣和煙霧困擾。[Page]
2、焚燒垃圾建設發電廠處置法
重慶同興垃圾發電廠是以BOT方式運行的項目。該項目占地150畝,總投資3.05億元(資本金1.01億元,國債資金1億元,銀行貸款1.04億元),裝機2×12Mw,特許運營25年,年處理垃圾40萬噸,年上網電量8000萬Kwh,上網電價為0.365元/kwh,現在日處理垃圾1500噸,可發電35萬kwh。生活垃圾由市政委負責送到工廠過磅計量,噸垃圾政府支付處置費69.9元/噸。但是重慶垃圾未分類,水分重,熱值低,每公斤垃圾燃燒后產生的熱量800大卡左右(不能維持垃圾自燃),噸垃圾發電230kwh(國外噸垃圾可發電1000Kwh左右),同興公司垃圾焚燒前需延長垃圾發酵時間,焚燒時,還需添加大量燃料助燃,同興發電廠利用1噸垃圾發電成本高達120元(不包括60名員工工資及非生產性支出費用),2005年-2006年各虧損300萬元左右,2007年同興垃圾發電廠因政府追加補貼(上網電價增加0.25元/kwh)政策之后,10年以后才能回收3億多元投資。由此可見:建設焚燒垃圾發電廠投資大運行成本高。
今年7月開工建設的重慶第二座垃圾發電廠,位于巴南區豐盛鎮雙碑村上河壩,占地200畝,投資9億元,明年年底4條線全部建成投入營運,實現每天處理垃圾3000噸,發電90萬Kwh(相當水泥企業5×5000t/d水泥熟料生產線,再投資2.5億元,建設裝機容量為5×9Mw的純低溫余熱發電機組的發電量)的目標,為關閉重慶長生橋生活垃圾填埋場創造條件。重慶第二垃圾發電廠能否實現社會、經濟、環境效益的三個統一還需實踐來檢驗。
到目前為止:生活垃圾發電廠在焚燒垃圾過程中難免會產生一個副產品——二噁英,它對環境威脅大。垃圾發電廠對二噁英在煙氣中排放量的控制、垃圾焚燒中產生的飛灰及焚燒后留在灰渣中的有毒重金屬無害化處理都是垃圾焚燒發電廠亟待解決的課題。
3、垃圾填埋氣發電法
重慶長生橋垃圾填埋場利用沼氣發電,但規模小,且不穩定。
(三)重慶市危險固體廢物的處置
重慶目前共有兩個危險固體廢物處置場(詳見表3)表3:
兩個危險固體廢物處置場都采用德國Lurgi lentjes (魯奇能捷斯)危險固體廢物焚燒技術。首先,分別建有50t/d的焚燒線,對具有一定熱值的可入爐焚燒的危險固體廢物進行焚燒處理;其次,針對含重金屬等危險固體廢物,分別建有日處理70t/d穩定化固定化處理線和安全填埋場;再次,分別建有日處理能力150t/d廢水處理線,對廢液、初雨、場內生產廢水以及填埋場滲濾液進行處理。
兩個處置場建有計算機管理系統,對危險固體廢物運輸、儲存、焚燒、穩定化固化、填埋等進行有效管理,有廠區周界防護、電子巡更、閉路電視監控等安全防護設施,保證危險固體廢物在可控條件下處理。但焚燒的灰渣、飛灰還需進一步處理。如填埋還需占大量土地資源,還可能造成對水體、土壤的二次污染。
國外利用水泥窯協同處置廢物就是從危險固體廢物開始的,至今重慶還未突破,僅管個別企業利用水泥窯處置過“問題藥品、食品”等,但名不正言不順,急需為企業正名。
(四)重慶市常規工業廢渣的處置
水泥工業大量使用火力發電廠產生的粉煤灰、脫硫石膏;化工廠產生的電石渣、硫酸渣;煉鋼廠產生的鋼渣;模具廠產生的廢石膏模;煤礦產生的煤矸石;鉛鋅礦產生的尾礦;以及磷礦渣、鍋爐底渣等常規工業廢渣,用量已占常規工業廢渣總量的60%左右.重慶水泥工業為重慶市完成“十一五”期間的節能減排目標做出了重大貢獻。
三、重慶固體廢物管理面臨三大挑戰
(一)生活垃圾處置的挑戰
生活垃圾產出量逐年剛性增長(主城區夏天日產出生活垃圾超過5000噸),生活垃圾填埋處置能力嚴重飽和,現處置設施、處置能力嚴重不足;生活垃圾由于其非均質性、產出量大且水分重,常規的填埋和焚燒發電處置方式也越來越多地暴露出各種弊端;增加填埋場的選址越來越困難,急需尋求除焚燒發電、填埋處置的新方式;
(二)焚燒發電所產生的飛灰、灰渣處置的挑戰
重慶生活垃圾未分類,垃圾焚燒發電產生的飛灰不可燃性、低減容性和高二噁英、重金屬、氯含量高等,尚未找到一種技術成熟、經濟可行、利于普遍推廣的處置技術。
(三)生活污水廠污泥處置的挑戰
生活污水廠污泥產出量同樣剛性增長,2010年,重慶市主城區15個生活污水廠污泥日產出量達到700噸左右;生活污水廠污泥含水率高,難脫水和除掉惡臭,尚未找到一種技術成熟、經濟可行、利于普遍推廣的處置技術;高效、安全、無害處置重慶生活污水廠污泥,創建全國環保模范城市已刻不容緩。
四、利用水泥窯協同處置固體廢物大有可為
(一)水泥窯協同處置固體廢物具有獨特優勢
1、處置物料溫度高。水泥窯物料燒成溫度大于1400oC,在此高溫下,有機物中有害成分焚毀率可達99.999%以上,穩定的有機物也能完全分解;
2、焚燒物料空間大。回轉窯是旋轉筒體,直徑在3.0~5.0m,長度為45~100m,每小時100~240轉速旋轉,焚燒空間大,處理量大,可維持均勻的、穩定的焚燒氣氛;
3、焚燒物料停留時間長。回轉窯旋轉筒體長,斜度小,轉速低,物料在爐中高溫下停留時間長(物料從窯尾到窯頭大約需要30分鐘),在高于1300 oC溫度中有害氣體停留4秒以上,就可實現無害化處理,這是一般專用焚燒爐無法比擬的;
4、處理物料規模大。回轉窯因處理溫度高,焚燒空間大,熱容量大,焚燒物料停留時間長,窯運轉率高,處理生活污水廠污泥、生活垃圾的規模和可用替代原料的數量有較大空間;
5、焚燒爐內呈堿性氣氛。對燃燒后的酸性物質(如HCI、SO2等)起中和作用,變成硫酸鹽固定在水泥熟料礦物中,可避免普通焚燒爐所排放的廢氣中產生 “二次污染”的問題;
6、焚燒有毒有害廢料可使重金屬元素固定在水泥熟料礦物中,且固化穩定,達到尾氣凈化、重金屬高溫固化的雙重作用;
7、水泥回轉窯在負壓狀態下運行,煙塵、煙氣不外溢,不產生二次污染。[Page]
(二)利用水泥窯協同處置固體廢物實踐可行
1、日本跑在前面
日本水泥行業已成為廢物循環再利用的功勛產業。日本環境省認為:水泥行業不僅屬于向社會提供工業產品的動脈產業,同時是廢物循環利用的靜脈產業,是日本構建循環型社會的重要一環。2007年,日本噸水泥利用各類廢物已達436公斤,利廢總量達3072萬噸:其中水泥行業處置污泥317萬噸,比2000年增加66.6%。由因水泥行業具有處置各類可用廢物的特殊功能,日本環境省與產經省給予了充分肯定和高度評價:無二次廢物污染的產生;廢物得到無害化處理,在1450℃高溫下煅燒,幾乎不會產生二噁英;可削減天然原料(石灰石、粘土、砂巖和氧化鐵礦石)的使用;可削減(利用廢物的熱能、節約煤炭用量)溫室氣體排放量;為構筑地區循環型(通過接收城市垃圾焚燒灰渣和城市垃圾為延長生活垃圾填埋場使用壽命)做了重要貢獻。
2、我國已有典范
上海、北京、廣州、銅陵等地,已有水泥企業利用水泥窯成功協同處置城市生活污水廠污泥、生活垃圾、工業有毒有害可利用的固體廢物,實現了“無害化、減量化、資源化、規模化、穩定化”的處置要求,詳見附件:《三大集團企業發展循環經濟試點項目——利用水泥窯協同處置固體廢物的學習考察報告》。
3、重慶已備條件
(1)六大集團齊聚重慶
海螺、拉瑞、冀東、臺泥、華新水泥集團公司和東方希望都齊聚重慶設分公司,這些集團公司已對利用水泥窯協同處置生活垃圾、生活污水廠污泥、污染土壤、有毒有害可利用的固體廢物進行過探索和策劃。同時,本土大集團企業已有思想準備和投入的思考,有的企業還進行過處置固體廢物的試驗、試燒。
(2)重慶水泥窯分布廣數量多
重慶可供規劃協同處置固體廢物的水泥生產線“一圈兩翼”都有布局,數量多達42條,僅以協同處置生活污水廠污泥為例:日處置含水率80%的生活污水廠污泥可以達到4000噸(詳見表4)
(三)企業利用水泥窯協同處置固體廢物也有困惑
固體廢物污染環境源于市場機制自身的缺陷,使用資源、排放固體廢物成本價格低,綜合利用固體廢物、治理污染社會成本高,沒有個人和單位愿意買單。水泥窯的主要功能是生產高質量的水泥熟料,而不是處置固體廢物的專用設備實施。要協同處置固體廢物還有大量的硬件和軟件投入,并非一句話就可將固體廢物運到水泥廠投入水泥窯焚燒就行了。
業內資深專家坦言:利用水泥窯處置固體廢物(例如:含水率為80%的生活污水廠污泥等)工藝技術不太復雜,實踐證明可行,但企業投資肯定增加,能源消耗有所上升,生產工況變得復雜,操控難度也將加大。因此,企業處置若無補貼,社會環境效益看好,企業效益有點難言。時至今日,未見政府的扶持鼓勵政策,企業存有困惑在所難免。
五、利用水泥窯協同處置固體廢物的建議
固體廢物產出量的剛性增長與處置設施嚴重不足的矛盾如何解決?這是固體廢物管理的大學問、大科學。實踐證明:辦法總比困難多。
(一)突破思維定勢
長期以來,我市大多數生活垃圾、生活污水廠污泥的處置難于標本兼治;生活垃圾焚燒發電投資和運行成本高已是事實。若能突破思維定勢,實現三個轉變,問題就可迎刃而解。
一是生活垃圾由想分類向真分類處理轉變,從源頭上——焚燒前預防產生“二噁英”等的污染;二是生活垃圾唯有建發電廠處置向利用水泥窯摻入水泥生料中煅燒成水泥熟料和利用余熱發電的轉變,從燃燒過程中——防治產生“二噁英”和飛灰、灰渣的另行處理;三是危險固體廢物處置由占地大、投資大、運行成本高的特殊危險固體廢物處置場向有選擇地利用水泥窯協同處置轉變,以節約社會資源、能源、土地和運力。
(二)民心工程急需扶持
政策和策略是科學處置固體廢物的生命。利用水泥窯協同處置固體廢物既是民心工程又是系統和社會工程。目前情況是:政府重視,社區頭痛、行管著急,百姓關注,中介難為、企業觀望。
1、盼政府行文明確責任
處置固體廢物涉及環保、市政、交委、公安交警、發改委、經信委、規劃、建設、國土房管、財政、稅務、金融信貸、工商、水務、科技、質監等部門、社會第三方中介服務組織等,急需市政府行文,并明確界定政府部門和第三方中介服務機構的職能職責,同時明確重慶市政府協調處置固體廢物的政府牽頭部門。
2、盼統一規劃城鄉統籌
這是加強宏觀管理調控的重要措施,經市政府核準的規劃,市政府各部門、直屬機構等和區縣政府要堅定不移地組織實施。
3、盼配套政策激勵參與
水泥企業利用水泥窯協同處置固體廢物:投入要增加,能耗有上升、操控增難度、效益有損失等,故盼配套政策【如:處置固體廢物的范圍、原則。處置固體廢物企業:實行稅收優惠政策、投資貼息貸款、新征用土地免收出讓費,處置固體廢物的收費標準。運輸固體廢物(生活垃圾、生活污水廠污泥)的專用車輛免收通行費用。處置固體廢物的企業與誰簽訂合同等都應在政策中明確】,即可消除處置固體廢物的企業收不到款、政府擔心無企業處置。從而調動水泥企業想協同處置、愿協同處置、真協同處置固體廢物的積極性。
4、盼制定完善地方標準
主要包括單位產品能源消耗限額標準、污染物排放標準、固體廢物分類處理、處置標準等。
5、盼加強立法依法處置
適時頒布《重慶市固體廢物處理處置條例》,培養市民垃圾分類、分選意識,防止產品過度包裝,從源頭上預防“二噁英”產生。
6、盼建新機制創新局面
政府政策引導,中介服務搭臺,企業積極緊跟,社區參與監督的新機制,努力開創重慶固廢處理新局面!
重慶市水泥協會
二O一O年十一月三十日
(中國水泥網 轉載請注明出處)
編輯:zlq
監督:0571-85871513
投稿:news@ccement.com