水泥窯協同處置固體廢棄物的國外實踐經驗
二十世紀以來,一些發達國家把處理垃圾和循環經濟、可持續發展的理念結合起來,利用水泥窯協同處理固體廢物,不僅節省固廢處置設施的投資及運行費用,同時為水泥生產找到替代燃料及原料,達到了社會效益和經濟效益的雙贏。
在焚燒處置垃圾方面,德國始終采取水泥窯協同處置和垃圾發電兩條途徑并行的方針。自20世紀80年代以來,德國水泥工業中燃料替代率保持了迅猛增長勢頭,2002年達到了35%,替代燃料總使用量達到126.9萬噸,替代原料的使用量也達到了668.4萬噸。處理廢物種類主要為廢舊輪胎、廢棄油、廢木材以及工業廢物。
德國的水泥窯協同處置固廢的配套產業也較為完善。例如在德國,水泥廠附近30公里左右的地區都有若干個為水泥廠配套的工業垃圾和生活垃圾的分選處理廠,垃圾運到這些廠內先進行機械分選,把熱值高、宜焚燒的成分分選出來進行破碎,再運到水泥廠,以確保焚燒時的燃料添加達到最小化,又能控制二惡英產生。如今,德國水泥行業的燃料替代率也從2000年的25.7%迅速上升至現在的49.9%。
而在日本,其水泥工業是從資源貧乏和填埋地不足的國情出發,重視廢物的綜合利用,貫徹可持續發展的方針。20世紀90年代,日本水泥工業已從其它產業接受大量廢棄物和副產品,逐漸采用的廢棄物有鑄造業的鑄型廢砂、重油燃渣、廢棄油、廢塑料、廢木材等。
日本相關環保部門認為利用水泥窯協同處置廢棄物沒有二次污染,在各種處置廢棄物的方法中是最優選擇,可苦于沒有那么多的水泥窯,因此水泥窯消納的廢棄物只占廢棄物總量的40%。為了鼓勵水泥窯消納更多的廢棄物,不僅有國家法律做保證,而且各級政府也有具體可操作的法律法規,特別在財稅方面給予很多的支持。
有了各種政策法規的鼓勵支持,日本水泥領軍企業開始在協同處置固廢方面發揮重要作用。例如,由太平洋水泥公司與三井物產公司合資成立了環保水泥株式會社,從1999年3月開始實施環保水泥研究和生產線建設。2001年4月開始生產環保水泥。生產線年可處理一般廢棄物6.2萬噸和工業廢棄物2.8萬噸。2002年7月東京都三多摩地域實施廢棄物水泥化項目計劃,能處理全市380萬人垃圾焚燒設施所產生的灰渣及之前所掩埋處理的焚燒灰渣,處理量約年9.4萬噸。
目前,發達國家已約有2/3的水泥廠使用替代燃料,可燃廢物在水泥工業中的應用替代比例平均達20%。除了德國、日本以外,美國、瑞士、加拿大等發達國家也積累了大量經驗,已經建立起從廢物產生源頭到水泥廠處置的質量保證體系,該體系既考慮污染物排放又要保證水泥和混凝土的質量,是一種基于全生命周期考慮的系統。例如,1994年美國共37家水泥廠用危險廢物作為替代燃料,處理了近300萬噸危險廢物,美國水泥廠一年焚燒的工業危險廢物是焚燒爐處理的4倍之多,全美國液態危險廢物的90%在水泥窯進行焚燒處理;挪威協同處置危險廢物的水泥廠覆蓋率更是為100%。
如今,水泥窯是世界上公認的處理過程最安全、處理結果最徹底的工業窯爐。西方發達國家的水泥廠,都承擔著所在城市各種污染物的功能。隨著社會經濟的不斷發展,這必將成為全球各國消納固廢的主要趨勢。