水泥窯協同處置危廢行業發展現狀及未來發展趨勢分析(圖表)
1、危廢市場現狀
近年來,隨著危廢行業政策的逐漸完善,我國危廢市場規模高速增長。根據國家統計局數據,2016年我國危廢產生量5347萬噸。由于部分工業企業未嚴格申報及偷排量大,我國危廢實際產量與統計數據相差較大。有專家預測到2018年我國實際危廢產量至少在1.3億噸,存在著巨大的處置需求缺口。
圖1:我國工業危廢產生量(萬噸)
數據來源:生態環境部2014、2015年環境統計年報
國家統計局2016年數據
圖2:危險廢物處置方式
2、危險廢物處置方式
我國危廢治理主要以無害化處置和資源化利用為主,資源化利用仍是危廢處理的主要方式,無害化處置的比例正在逐年上升。目前我國無害化處置的主要方式是焚燒、填埋、水泥窯協同等。其中水泥窯協同處置被譽為處理過程最安全、處理結果最徹底方式之一,日益成為危廢處理的主流。
3 水泥窯協同處置簡介
水泥窯協同處置是水泥工業提出的一種新的廢棄物處置手段,它是指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;
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。
4 水泥窯協同處置危廢優勢
1.處置范圍廣,處置量大。水泥窯協同涵蓋HW02-HW50共40大類危廢處置需求,適應約60%種類的危廢處置,還可處理生活垃圾、工業固廢、污泥、污染土壤等。同時其危廢處置產能大,專業焚燒爐的處理規模一般僅為15-30t/d,但即使是規模最小的水泥窯協同處置設備危廢處理量也能達到100t/d。
2.處置能力強。水泥窯煅燒時溫度可高達1400-1800℃,窯內呈現堿性環境,停留時間長,易形成穩定的氧化環境。這種條件下,危廢能得到充分穩定燃燒,可有效避免酸性物質和重金屬揮發,劇毒物質二噁英很難形成,有機物被徹底分解。(其中,我國絕大部分垃圾焚燒廠產生的飛灰HW18都是經過螯合固化后進行填埋,利用水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰可減少飛灰填埋中重金屬和二噁英對土壤、地下水的污染,目前這是最安全有效的方式。)
3.資源充分利用,環境效益好。水泥窯協同焚燒后的殘渣和飛灰作為水泥組分進入水泥熟料產品中,不需要額外進行填埋處置,不占用任何土地資源。絕大部分重金屬元素都可全部固熔在水泥熟料的晶格中不能再逸出或析出,不會產生二次污染。同時水泥窯煅燒產生的熱能可被回收利用。
4.項目投資少,建設周期短,運營成本低。目前新建或改擴建傳統危廢焚燒爐設施的平均投資一般為3000-16000元/噸處置產能,而水泥窯協同處置危廢投資額只需1000元左右/噸處置產能,依托于水泥廠現有生產線,不占用土地資源。在審批手續和項目落地建設改造方面,與傳統焚燒爐工藝相比,水泥窯技術改造、設備安裝施工等方面建設周期較焚燒爐縮短一半以上。而且水泥窯運營成本低,項目經驗數據表明水泥窯協同處置危廢噸成本約在500-1000元/噸,而焚燒爐處置成本約為其2倍以上。
5 、我國目前水泥窯協同產能及規模
近年來,我國水泥窯協同處置危廢發展迅速,經濟及社會環境效益均非常顯著。據一和環境數據統計,截至2019年4月30日,我國具有水泥窯協同處置危廢經營許可證的企業有67家,總核準經營規模達到448萬噸/年。剔除9個資質僅包含HW33的企業和1個僅包含HW34的企業后,處置規模約340萬噸/年。
注:9家僅處置HW33的企業利用水泥窯處理黃金冶煉氰化尾渣,由于其成分與鐵礦石接近,高溫分解其中有害物質后直接作為生產水泥的原料使用;1家僅處理HW34的企業是通過石膏制硫酸聯產水泥技術。
其中,陜西省有7家企業處理HW33(無機氰化物),經營規??偣策_69萬噸/年;河南省有2家企業處理HW33(無機氰化物),規模達26.6萬噸/年;山東省有1家企業處理HW34(廢酸),規模達12萬噸/年。以下統計中均不包含在內。
按地區分布
截至2019年4月30日我國已有20個省份(或直轄市)存在水泥窯協同處置危險廢物的產能,規模前五名的省份為浙江、廣西、福建、陜西和江蘇,合計規模占全國總量56%。
圖4:各省水泥窯協同處置企業數量及規模
按集團分布
在水泥窯協同處置危廢上處置能力排名前五的集團為紅獅、海螺、南方水泥、金隅和金圓,合計危廢處置能力占行業總量的70%。除此之外,華新、中建材、臺泥等也在推進水泥窯協同項目的發展,并在積極的往危廢處置方向進行改造和擴張。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。
圖5:水泥窯企業集團分布
6 未來市場趨勢
據水泥工程技術專家統計,目前水泥窯協同處置危廢項目在批及再建項目約60個,整個水泥行業仍處于協同處置危廢發展高峰期。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,這部分處置能力有可能在近五年逐漸落地。有機構預測未來一段時期內,水泥窯改造建設端市場空間有望達到340億元,水泥窯協同處置危廢運營端市場規模達700億元,運營端市場空間估計在400億元。
利用水泥窯協同處置危廢較其他處置工藝優勢明顯,是未來危廢處置的主力軍,也是未來水泥企業通過協同處置轉型升級為環保公司的重要途徑之一。隨著社會經濟的不斷發展,這將成為全球各國消納危廢的主要趨勢。
編輯:梁愛光
監督:0571-85871513
投稿:news@ccement.com