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水泥窑协同处置生活垃圾工作亟待加速
发布时间:2017-07-11 17:00  来源:工业节能与环保研究所  作者:霍婧 顾成奎

 摘要:水泥窑协同处置生活垃圾是近年新兴的一种垃圾处理方式.与传统的填埋、焚烧方式相比,具有缓解占地难题、节省建设投资;减少污染排放、增强处置能力;替代化石燃料和原料,减少能源资源消耗;化解水泥行业过剩产能、促进绿色转型发展等优势.但该方式在我国一直推进缓慢,主要面临政策激励不到位、缺乏标准规范、技术工艺有待完善、地方政府与公众的认知水平还需提升等问题。为加快推进水泥窑协同处置生活垃圾技术,针对上述问题,本文提出四点建议:调整补贴政策,加大财税支持力度;加快出台相关的技术规范和建设规范;推进和深化示范推广;加强关键技术和装备的研发与产业化。

随着经济社会和城镇化的快速发展,我国城市生活垃圾的产生量逐步增长。2015年,我国城镇生活垃圾产生量超过1.8亿吨,堆存量70多亿吨,侵占5亿多平方米的土地,“垃圾围城”问题日益显现。水泥窑协同处置生活垃圾已成为部分工业化国家消纳生活垃圾的主要方式之一,与传统填埋、焚烧的处理方式相比,水泥窑协同处置生活垃圾技术可行、经济合理,具有减量化、无害化、资源化等明显优势,并且在处理过程中二次污染少,同时也是水泥行业化解过剩产能、促进绿色转型的重要举措。2015年,工业和信息化部等相关部门开展了水泥窑协同处置生活垃圾试点工作,但推进缓慢,水泥窑协同处置生活垃圾量在整个生活垃圾无害化处置中所占比重非常低,不足3%。目前,试点及评估两年期限即将到期,水泥窑协同处置生活垃圾如何破局值得深思。

1.水泥窑协同处置生活垃圾的优势
1.1缓解占地难题,节省建设投资
2015年我国城市生活垃圾无害化处理场(厂)共有890座,处理方式主要以填埋和焚烧发电为主,卫生填埋处理量占63.9%,焚烧处理量占33.9%。填埋占用大量土地资源,垃圾焚烧发电需要大额建设投资。而水泥窑协同处置生活垃圾不需要新建填埋场和焚烧炉,只需以现有水泥窑生产设施为基础,建设生活垃圾预处理系统,并对水泥窑稍加改进,这既节省了新建垃圾处理设施的场所和建设投资,又缓解了生活垃圾占地和新建处理设施占地等问题。据测算,日处理量1000吨生活垃圾的焚烧发电投资就在数亿以上,同样的处理能力,水泥窑改造投资只需要亿元左右。
1.2污染排放少,处置能力强
传统填埋的处理方式随着时间的推移存在地下水体污染的风险,焚烧发电处理方式存在二噁英排放、渗滤液处理、富含重金属灰渣处理等难题,水泥窑协同处置生活垃圾技术具有污染排放少的优势。一是低废气排放。水泥窑协同处置生活垃圾技术是在1400℃以上的高温下将石灰石彻底分解成二氧化碳和碱性的氧化钙,稳定的高温燃烧以及碱性气氛降低了垃圾焚烧过程中的二噁英、氯化氢、硫氧化物等有害气体的排放。二是低灰渣排放。水泥窑焚烧垃圾产生的固体废渣和重金属颗粒物在水泥煅烧高温下会成为融玻璃体,急冷后可以制成水泥熟料,而垃圾焚烧发电始终无法解决灰渣问题。三是低废液排放。焚烧垃圾产生的废液在水泥窑负压的作用下重新打入窑内,经高温得以消解。如果利用全国1/4的水泥产能,即可处理全国年产生60%的垃圾。
1.3替代化石燃料和原料,减少能源资源消耗
水泥窑协同处置生活垃圾技术在现有水泥窑生产设备基础上增加了垃圾预处理系统,预处理系统对生活垃圾进行加工处理后,可将生活垃圾分成可燃物和不可燃物。可燃物主要为热值高的有机废物,经加工后,可作为替代燃料喷入水泥窑为水泥生料提供热能。不可燃物主要为热值低的无机废物,在水泥生料粉磨过程可作为替代原料掺加进去。水泥窑协同处置生活垃圾技术充分挖掘了生活垃圾的能源资源潜力,提高了生活垃圾的资源化利用水平,减少了水泥生产过程的能源资源消耗,可实现水泥生产和生活垃圾处理的双赢。
1.4化解水泥行业过剩产能,促进绿色转型发展
我国约有1800条以上的生产线,处于产能严重过剩局面,水泥窑协同处置生活垃圾技术在处理垃圾的同时又可降低水泥产量,我国政府已将其作为化解过剩产能、促进绿色转型的重要举措。2013年,国务院发布的《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》明确提出,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,协同处置生产线数量比重不低于10%。2016年,工业和信息化部、住房城乡建设部、发展改革委、科技部、财政部、环境保护部联合开展了水泥窑协同处置生活垃圾试点工作。
2.水泥窑协同处置生活垃圾推广面临的问题
我国水泥窑协同处置生活垃圾技术推广至今,仅有海螺、中材、金隅、华新、华润、中信、中建材等几家领先的水泥企业集团和水泥装备集团开展了水泥窑协同处置生活垃圾工作,仅有贵州等少数省份组织推动了水泥窑协同处置生活垃圾工作,目前,全国已建成投产水泥窑协同处置生活垃圾生产线30多条,占水泥生产线的比重不足2%,离10%的规划目标相差甚远。水泥窑协同处置生活垃圾推广进展缓慢,主要存在以下问题。
2.1政策激励不到位
水泥窑协同处置生活垃圾在德国、日本等发达国家得到政府的大力支持。在垃圾处置方面,德国政府始终采取水泥窑协同处置和垃圾发电两条途径并行的方针,日本环保部门认为水泥窑协同处置生活垃圾是垃圾处置的最优选择,在财税方面给与很多支持,而我国政策选择上则更倾向于支持垃圾焚烧发电。水泥窑协同处置生活垃圾项目生产成本高于单纯水泥生产,水泥企业处置生活垃圾成本每吨会增加150-200元,我国开展水泥窑协同处置的企业只能获得每吨50元至70元的生活垃圾处置费用,企业需要自己消纳多余的成本,多数企业“赔本赚吆喝”。在焚烧发电企业每处理一吨垃圾给予补贴约200元的利好政策下,大部分垃圾流入焚烧发电企业,我国水泥窑协同处置生活垃圾面临“吃不饱”的问题,水泥企业协同处置生活垃圾的动力不强。
2.2缺乏统一的标准规范
一是缺乏针对性的排放标准。我国水泥窑协同处置生活垃圾污染物排放标准不统一,目前尚不存在专门的水泥窑协同处置生活垃圾污染排放控制标准,如果按水泥行业排放标准执行,则缺乏氯化氢(HCL)、氟化氢(HF)等污染物的排放限制,会对周边环境有较大影响,如按生活垃圾焚烧的高标准执行,则需采用更高水平的污染防治举措,增加了技改投入。二是缺乏协同处置生活垃圾形成的水泥产品标准。生活垃圾处理不妥当会对水泥产品质量产生影响,如果不规范协同处置生活垃圾后的水泥产品特性,会对后续水泥产品的销售产生影响。三是缺乏统一技术标准规范,国内现有水泥窑协同处置包括预气化预焚烧入窑、预发酵入窑和RDF(生活垃圾燃料化入窑)等多种协同处置技术工艺,但并没有相应的技术规范,水泥窑企业在实施协同处置时缺乏技术指导,导致建设过程缓慢。
2.3技术工艺有待完善
我国已逐步建立了协同处置的技术体系,但仍存在一些有待完善的地方。一是去氯离子技术有待优化,生活垃圾氯离子含量高,国内连续处理原生态生活垃圾的水泥窑生产线每天都要放几次高温风,由此造成烧成系统热耗上升,甚至影响产量。二是生活垃圾替代原料和燃料技术有待优化,现有技术生活垃圾添加比例较低。三是祛味技术不够成熟,目前尽管采用全封闭车间、系统负压、除臭喷雾等方法,生活垃圾转运和储存中出现的恶臭现象依然较为严重。
2.4地方政府与公众的认知水平还需提升
一是由于公众对垃圾处理设施存在误解和顾虑,对生活垃圾处理项目存在抵触心理,近年来产生了一些群体性事件,致使地方政府对水泥窑协同处置生活垃圾项目持有慎重心态,加大了水泥窑协同处置生活垃圾项目立项和审批的难度。另外水泥窑协同处置生活垃圾项目审批环节涉及的行政审批事项过多,审批环节多达几十个,存在不必要的审批事项、多头审批、重复审批,程序繁冗影响了项目的有效推进。二是由于水泥窑协同处置生活垃圾存在跟传统垃圾处理行业抢夺资源的“嫌隙”,协同处置生活垃圾的企业首先要向当地市容环卫部门申请垃圾供应,这取决于行政部门的意愿,还涉及既得利益链方面的利害关系,影响垃圾供应。
3.几点建议
3.1调整补贴政策,加大财税支持力度
一是建议调整补贴政策,给与水泥窑协同处置生活垃圾企业与焚烧垃圾企业公平待遇,在水泥窑协同处置生活垃圾建设和运营上给与同等财政补贴和税收优惠。二是加大财政资金的支持力度,对于推广较好地区的水泥窑协同处置生活垃圾示范项目给与节能减排补助资金支持。三是重点扶持技术成熟的企业,可在重点工程招标和政府采购中,优先选择处理垃圾企业的水泥产品。四是引导和鼓励社会资金投入水泥窑协同处置生活垃圾。
3.2加快出台相关的技术规范和建设标准
一是加快制定水泥窑协同处置生活垃圾技术规范和建设标准,完善生产过程协同处置生活垃圾的操作规范、技术流程和检测标准。二是完善水泥窑协同处置生活垃圾污染控制标准和相关环境规范,制定能够评价不同生活垃圾掺加比例、涵盖全部污染物排放种类的水泥窑协同处置生活垃圾污染排放控制标准。三是加快制定协同处置生活垃圾的水泥产品质量控制和等级评价标准,规范入窑垃圾特性。
3.3推进和深化试点示范工作
一是深化国家试点工作。在现有铜陵海螺、贵定海螺、遵义三岔拉法基瑞安水泥、武穴华新水泥、株洲华新水泥、溧阳天山水泥6家水泥窑协同处置生活垃圾试点企业的基础上,扩大水泥窑协同处置生活垃圾试点范围,及时总结技术路线、工艺装备研发与产业化方面的成功经验,分析解决存在的问题,逐步规范技术工艺路线,建立标准体系,探索运营模式,为下一步大力推进利用水泥窑协同处置生活垃圾奠定基矗二是在北京、上海等地开展水泥窑协同处置生活垃圾、污泥试点示范,为全国推广应用发挥示范引领作用。三是对于城市周边有条件的新型干法水泥厂,可明确其承担城市废物处置的任务,同时,鼓励新建水泥生产线配套建立城市垃圾收集及预处理系统,并给与其建设或运营上的资金支持。
   3.4加强关键技术和装备的研发与产业化
  一是优化协同处置过程中生活垃圾预处理、生产过程监测与控制、旁路放风灰利用与无害化处置、产品质量控制等技术,如研发高质量垃圾衍生燃料(RDF)制备技术,粉尘、二氧化硫、氮氧化物、汞等多种污染物高效协同脱除技术等;二是结合我国生活垃圾的特点,深入研究生活垃圾替代原料和燃料的技术,进一步提高我国生活垃圾添加比例;三是推动关键核心装备研发与产业化,突破生活垃圾预处理、渗滤液处理、臭味控制与消除、自动化过程控制等装备研发和产业化。
 
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