海螺創業郭景彬:水泥窯協同處置危廢為主力軍!
水泥窯協同處置是指在水泥生產過程中,將滿足或經過預處理后滿足入窯要求的固體廢物投入水泥窯,在進行水泥熟料生產的同時實現對固體廢物的無害化處置過程。
危廢進入水泥窯之前需進行預處理,一般根據危廢性質進行分類處理。熱值高且穩定的危廢作為水泥窯替代燃料;符合水泥原料成分且含量較高的作為可替代原料。對于不能作為替代燃料或原料的固態危廢一般進行破碎分選,采用螺旋輸送器或人工投料的方式入窯處理;半固態、液態危廢主要在混合配伍后采用污泥泵、隔膜泵等直接泵送入水泥窯。
水泥窯協同處置投加位置包括窯頭高溫段、窯尾高溫段或者生料配料系統,主要根據危廢的特性、進料裝置的要求以及投加口的工況特點來確定。窯頭高溫段適合含水率低的液態物質及含高氯、高毒、難降解有機物質等危廢;窯尾高溫段適合含水率高、大塊狀等危廢;生料配料系統對危廢的要求相對較高,只能投加不含有機物和揮發、半揮發性重金屬的固態危廢。
水泥窯協同處置危廢的技術優勢明顯,包括處置溫度高、焚燒空間大、停留時間長、處置規模大;同時,還可避免專業焚燒爐燃燒廢氣、廢渣產生的二次污染問題;使廢物中的重金屬在高溫下得到固化并穩定留存于熟料礦物中;危廢可替代部分水泥生產所需的原料,實現資源再利用。
截至到2018年,我國已取得危廢經營許可證的水泥窯協同處置危廢項目60個,處置規模約368萬噸/年。其中,剔除8個資質僅包含HW33的項目后,綜合類危廢處置項目合計52個,處置規模約284萬噸/年。我國焚燒類危險廢物處置合計產能634萬噸/年,其中傳統焚燒工藝占比55%,水泥窯協同處置占比45%,占據了半壁江山。
我國水泥窯協同處置項目分布及處置規模示意圖
以上為我國水泥窯協同處置項目分布及處置規模示意圖,因數據獲取渠道有限,個別企業數據會有出入,部分知名企業集團項目數據不詳,暫列入其他,僅供讀者參考。
發展趨勢
整個行業來看,目前國內有水泥窯1700余條,樂觀估計符合危廢處置選址條件等影響規定的水泥生產線約300條左右,保守估計約200條左右。目前,已取證項目60個,在批及再建項目約60個,整個水泥行業仍處于協同處置危廢發展高峰期。2017-2018年,我國水泥窯協同處置危廢項目分別新增19個與26個,新增規模分別為104萬噸/年和166萬噸/年,產能進入加速釋放期。簡單預估,未來若整個水泥行業的危廢處置能力全部釋放,年處置危廢能力將達到1200-1800萬噸/年。具體到企業來看,目前前三強分別是紅獅、海螺、金隅,三個企業的危廢協同處置能力占整個行業危廢協同處置能力的46%。目前來看,部分環保企業也敏感的注意到水泥窯協同處置危廢的優勢及發展潛力,積極布局,占有不小的比重。長遠來看,華新、華潤、山水、中國建材、臺泥等大型水泥企業集團正在積極發展該環保領域業務,未來隨著水泥窯協同處置項目的迅速發展,以上排名必將發生劇烈變動。從地區分布上來看,截止目前我國已有20個省份(或直轄市)存在水泥窯協同處置危險廢物的產能,其中產能規模居前的省份包括:浙江(66萬噸/年)、河南(30萬噸/年)、廣西(22萬噸/年)、江蘇(22萬噸/年)與福建(19萬噸/年),規模前五名的省份,合計規模占比全國56%。需要特別指出的是,廣東、山東、江蘇等工業相對較為發達的區域,未來發展空間巨大。
從優勢比較方面來看,水泥窯具有高溫、堿性、完善強大的尾氣處理系統等優點,較傳統危廢焚燒項目具有投資少、處置量大等優勢。單個水泥窯協同處置危廢項目處置規模約為傳統危廢焚燒處置項目的5-10倍,同等規模的投資額僅為傳統危廢焚燒項目的1/3左右,投入產出比約為傳統危廢焚燒處置項目的15-30倍。技術工藝路線方面,目前普遍的處置工藝為SMP系統,飛灰協同處置領域主要采用水洗、干法除氯兩種工藝,污染土處置主要采用熱脫附技術路線。同時各個水泥集團也在探索利用其現有市政垃圾協同處置設施同時處置危廢、開發離線式綜合氣化爐新工藝等技術。分會認為,如同水泥窯從立窯發展到干法窯,隨著人們對危廢協同處置的聚焦關注、資源投入,水泥窯協同處置危廢領域也將出現處置量更大、對水泥生產干擾更小、處置種類范圍更寬的新技術工藝路線。同時需要指出的是,水泥窯協同處置危廢將是未來主力軍但不能完全取代傳統危廢焚燒項目,水泥窯協同處置危廢是在保證水泥產品質量及人員設備環境安全的前提下,協同處置適合處置的危廢,與傳統危廢焚燒項目應是互相補充配合的。
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