摘 要 :文章論述了國內(nèi)外水泥窯協(xié)同處置固廢的現(xiàn)狀，分析了我國水泥窯協(xié)同處置固廢與發(fā)達(dá)國家相比存在的技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)、頂層制度設(shè)計(jì)等問題，給出了水泥窯協(xié)同處置技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展研究的建議。關(guān)鍵詞 :水泥窯；協(xié)同處置；固廢；存在問題；發(fā)展建議

0 引言

水泥工業(yè)屬于高能耗、高污染行業(yè)，受資源、能源和環(huán)境因素制約，水泥工業(yè)必須走可持續(xù)發(fā)展之路。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，工業(yè)固廢與日俱增，垃圾圍城現(xiàn)象越發(fā)凸顯。利用水泥窯協(xié)同處置固廢和垃圾，在進(jìn)行水泥熟料生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢棄物的無害化處置。經(jīng)預(yù)處理后的各類固廢可作為水泥窯的替代燃料或替代原料使用，可以有效降低化石燃料的用量和水泥原料資源的開發(fā)。水泥窯協(xié)同處置技術(shù)使一般固廢、危廢固廢、生活垃圾、城市污泥等廢棄物得以資源化再利用，實(shí)現(xiàn)了“減量化、無害化、資源化”。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用符合國家節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展理念。

1 水泥窯協(xié)同處置固廢現(xiàn)狀分析

1.1 國外水泥窯協(xié)同處置固廢現(xiàn)狀分析20 世紀(jì) 70 年代 , 由于化石燃料價(jià)格不斷上漲，國外水泥企業(yè)開始研究水泥窯協(xié)同處置廢棄物，旨在尋找含有熱值的廢棄物替代傳統(tǒng)燃料，以緩解能源危機(jī)。自 1974 年加拿大 Lawrence 水泥廠首先進(jìn)行了可替代燃料和垃圾飛灰等危險(xiǎn)廢物固化研究后，美國、德國、加拿大、日本、丹麥、奧地利、瑞士等國也相繼進(jìn)行了有關(guān)研究。其中荷蘭是目前世界上水泥行業(yè)使用燃料替代率最高的國家，并且，歐洲國家中比利時(shí)、瑞士、奧地利、挪威等國燃料替代率也達(dá) 50% 以上 [1] 。目前，歐洲大部分水泥廠使用替代燃料， 替代燃料種類除生活垃圾外還包括廢塑料、廢輪胎、生物質(zhì)燃料、污泥等，并且替代燃料的種類和數(shù)量逐年擴(kuò)大。

日本水泥企業(yè)在廢物利用和處理方面處于世界前列，廢物利用量持續(xù)增長。替代原料中高爐礦渣最多，占全日本高爐礦渣總量的 50% ；其次是粉煤灰，占全日本粉煤灰總量的 60% ；副產(chǎn)石膏利用量相當(dāng)于全日本水泥企業(yè)所需石膏用量的 90% 。替代燃料中，廢舊輪胎最多，相當(dāng)于日本廢舊輪胎總量的 35% [2] 。

美國于 20 世紀(jì) 80 年代中期開始提倡水泥窯協(xié)同處置固廢。目前美國協(xié)同處置固廢的水泥窯大部分為濕法窯 , 屬于比較落后的協(xié)同處置工藝，但濕法窯熱耗最高，危險(xiǎn)廢物的燃料替代效果較明顯。

1.2 我國水泥窯協(xié)同處置固廢現(xiàn)狀分析目前我國協(xié)同處置固廢的種類主要是生活垃圾、污泥和一般固廢，協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的生產(chǎn)線較少。在協(xié)同處置危險(xiǎn)固廢方面，水泥窯還未充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。近年來協(xié)同處置的固廢種類有所增加 , 不僅可以有效處理高爐礦渣、粉煤灰、赤泥、電石渣、硫酸渣、脫硫石膏、鑄造砂等工業(yè)廢棄物和城市垃圾、污泥，同時(shí)也為三峽庫區(qū)漂浮物和應(yīng)急突發(fā)事故產(chǎn)生的危廢提供了安全、環(huán)保的末端處置方式。目前，我國開展連續(xù)性和具有一定規(guī)模的水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的企業(yè)數(shù)量較少。但有部分水泥企業(yè)開展了垃圾焚燒飛灰、廢棄農(nóng)藥、廢白土等危險(xiǎn)廢物的協(xié)同處置試驗(yàn)工作；還有一部分水泥企業(yè)協(xié)同處置了應(yīng)急突發(fā)事故產(chǎn)生的危險(xiǎn)固廢，如收繳的違禁化學(xué)品、不合格產(chǎn)品、偽劣日化品、突發(fā)事故污染土壤等。

北京水泥廠、海螺水泥、越堡水泥、華新水泥、中材（溧陽）、華潤等企業(yè)已成功利用水泥窯協(xié)同處置了生活垃圾和城市污泥。天津水泥、青海水泥、甘肅永登水泥、重慶拉法基瑞安 ( 重慶南山 ) 水泥、吉林亞泰水泥等企業(yè)也先后獲得了危險(xiǎn)廢物的經(jīng)營許可，有的企業(yè)在進(jìn)行工業(yè)有毒有害廢物的水泥窯處置試驗(yàn)工作，部分企業(yè)已形成一定的處置規(guī)模 [3] 。

2 水泥窯協(xié)同處置固廢中存在的問題

2.1 以無害化處置為目的導(dǎo)致大量重金屬轉(zhuǎn)移到水泥產(chǎn)品中發(fā)達(dá)國家水泥窯協(xié)同處置固廢的目的是為了充分利用廢物的熱能，以減少化石燃料的用量。而我國把水泥窯協(xié)同處置作為一種廢物無害化的手段。

發(fā)達(dá)國家一般不對(duì)含重金屬廢物進(jìn)行協(xié)同處置，而在我國只要滿足環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)， 就可以對(duì)含重金屬廢物進(jìn)行協(xié)同處置，導(dǎo)致大量的重金屬轉(zhuǎn)移到水泥產(chǎn)品中?；谀壳暗臋z測技術(shù)和檢測設(shè)備，尚未檢出任何環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。但是大量重金屬進(jìn)入水泥產(chǎn)品并流入社會(huì)終究是一個(gè)潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，人體長期生活于含低劑量重金屬的水泥產(chǎn)品中也會(huì)帶來潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 預(yù)處理技術(shù)水平較低在發(fā)達(dá)國家，水泥窯協(xié)同處置企業(yè)周邊會(huì)配套建設(shè)若干垃圾分選處理廠，這些企業(yè)根據(jù)固廢種類采取相應(yīng)的預(yù)處理措施，經(jīng)預(yù)處理后的固廢被制備成高熱值的垃圾衍生燃料 (RDF) 作為替代燃料加以利用。

我國固廢預(yù)處理程序大部分在水泥企業(yè)內(nèi)完成，處理程序僅為滿足入窯焚燒要求。固廢入窯前也未進(jìn)行熱值調(diào)配。不同種類的廢物分別直接投入窯中，增加對(duì)窯況的負(fù)面影響，降低了水泥窯的協(xié)同處置能力和水泥生產(chǎn)能力。

2.3 垃圾分類管理水平有待提高垃圾分類收集、回收是根治固廢污染的根本途徑和前提條件。通過分類收集，不僅減少環(huán)境污染，使資源得以再生利用， 而且使廢棄物體積變小，減少了運(yùn)費(fèi)，降低了垃圾處理難度。我國的廢物分類體系還不夠健全，致使水泥企業(yè)收集到可燃性廢物的難度較大。

2.4 缺少配套的建設(shè)發(fā)展規(guī)劃我國尚未出臺(tái)水泥窯協(xié)同處置方面的建設(shè)規(guī)劃。相比于焚燒和填埋，水泥窯協(xié)同處置固廢的價(jià)格更低廉，導(dǎo)致我國部分地區(qū)水泥窯協(xié)同處置設(shè)施與焚燒或填埋等處置設(shè)施進(jìn)行惡性競爭。水泥窯協(xié)同處置的運(yùn)行受水泥市場需求的影響較大，因此水泥窯協(xié)同處置應(yīng)作為固廢處置的一種補(bǔ)充方式，不可替代危廢焚燒和填埋等處置方式。

2.5 缺少激勵(lì)政策相較于固廢焚燒或填埋，水泥窯協(xié)同處置固廢是比較穩(wěn)妥的處置方式。發(fā)達(dá)國家把水泥窯協(xié)同處置固廢作為二氧化碳減排的主要途徑，并制定了配套的減排評(píng)價(jià)和碳排放配額交易制度。我國目前缺乏該方面的政策和制度。

3 水泥窯協(xié)同處置固廢的發(fā)展建議

3.1 研發(fā)核心技術(shù)和裝備相關(guān)部門需根據(jù)我國的協(xié)同處置需求，組織編制水泥窯協(xié)同處置固廢技術(shù)指南?？蒲袉挝弧⒏咝：退嗥髽I(yè)在學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)和管理方法的基礎(chǔ)上，探索適合我國國情的水泥窯協(xié)同處置技術(shù)、專用水泥制備成套技術(shù)與裝備、水泥基復(fù)合材料設(shè)計(jì)及智能制造成套技術(shù)與裝備。加快水泥窯協(xié)同處置基礎(chǔ)研究和核心技術(shù)研發(fā)的步伐，提高協(xié)同處置的環(huán)境安全水平。探討水泥窯煙氣的二氧化碳處理和資源化利用。

3.2 發(fā)展適合我國國情的固廢預(yù)處理技術(shù)由于我國垃圾分類體系不夠健全、廢物處置收費(fèi)制度不夠完善、廢物轉(zhuǎn)移監(jiān)管力度不夠嚴(yán)格 , 導(dǎo)致我國無法大規(guī)模應(yīng)用高自動(dòng)化、高水平廢物共處置預(yù)處理技術(shù)。因此需根據(jù)我國固廢制度及管理特點(diǎn)，研發(fā)適合我國的固廢預(yù)處理及低熱值甚至負(fù)熱值廢物處置等關(guān)鍵技術(shù)。從節(jié)能減排層面考慮，需要不斷學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)預(yù)處理技術(shù)和協(xié)同處置技術(shù)，制備具有一定熱值的替代燃料中間產(chǎn)品，供給水泥生產(chǎn)企業(yè)。

3.3 完善頂層制度設(shè)計(jì)建議從垃圾分類、廢物轉(zhuǎn)移監(jiān)管、水泥窯協(xié)同處置發(fā)展規(guī)劃、碳減排激勵(lì)政策和協(xié)同處置危廢參考目錄等方面完善我國的固廢協(xié)同處置制度。

可考慮從垃圾產(chǎn)生源頭對(duì)垃圾進(jìn)行分類收集、運(yùn)輸和預(yù)處理；目前我國只對(duì)危廢制定了轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度和分類名錄，建議完善城市生活垃圾、污泥、一般工業(yè)固廢、農(nóng)業(yè)固廢的分類管理制度和轉(zhuǎn)移監(jiān)管體系；建議制定國家層面的水泥窯協(xié)同處置建設(shè)規(guī)劃和地方層面的規(guī)劃實(shí)施細(xì)則，明確水泥窯協(xié)同處置和焚燒、填埋處置的發(fā)展定位、服務(wù)定位，協(xié)調(diào)水泥窯協(xié)同處置與其他固廢處置設(shè)施之間的發(fā)展，避免無序建設(shè)、惡性競爭和爭搶“廢物資源”；在回收利用企業(yè)、焚燒企業(yè)、水泥窯協(xié)同處置企業(yè)、填埋企業(yè)之間建立廢物利用處置產(chǎn)業(yè)鏈，上游不能接收或產(chǎn)生的二次污染交由下游企業(yè)處理。讓危險(xiǎn)廢物在不同種類處置設(shè)施之間形成內(nèi)循環(huán)，達(dá)到最佳危險(xiǎn)廢物無害化處置的目標(biāo) [4] ；從二氧化碳減排的宏觀戰(zhàn)略角度考慮，評(píng)估水泥窯協(xié)同處置固廢對(duì)二氧化碳減排的貢獻(xiàn)，制定相應(yīng)的碳排放激勵(lì)機(jī)制與評(píng)估制度， 在條件允許的時(shí)候開始碳交易試點(diǎn)示范，為落實(shí)我國碳減排的國際義務(wù)和責(zé)任做好基礎(chǔ)研究。

3.4 把控環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和水泥產(chǎn)品質(zhì)量建議科技部門設(shè)立研究課題 , 鼓勵(lì)科研單位、高校和水泥企業(yè)開展含低劑量重金屬的水泥產(chǎn)品的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究。重點(diǎn)研究含重金屬固廢協(xié)同處置的水泥產(chǎn)品在大時(shí)間跨度下重金屬浸出的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和人體長期暴露于該類產(chǎn)品下的健康風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)研究結(jié)果，提出針對(duì)性的管理措施。最終建立含重金屬廢物協(xié)同處置水泥產(chǎn)品的質(zhì)量分級(jí)制度，明確其適用范圍。

3.5 加強(qiáng)示范工程建設(shè)，提高認(rèn)知水平大部分公眾對(duì)水泥窯協(xié)同處置固廢過程中的污染物控制和風(fēng)險(xiǎn)控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)和管理重點(diǎn)缺乏了解，導(dǎo)致對(duì)協(xié)同處置技術(shù)和協(xié)同處置的水泥產(chǎn)品產(chǎn)生抵觸心理，影響了協(xié)同處置水泥產(chǎn)品的市場占有份額。通過建立示范工程，積極推廣水泥窯協(xié)同處置固廢技術(shù)，提高公眾對(duì)協(xié)同處置技術(shù)的認(rèn)知水平，促進(jìn)該技術(shù)的健康發(fā)展。也可以通過當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)媒體和傳統(tǒng)媒體，營造一個(gè)好的協(xié)同處置水泥產(chǎn)品推廣應(yīng)用環(huán)境。

4 結(jié)論

水泥窯協(xié)同處置固廢是發(fā)展綠色建材、新型建材的重要方向之一，也是水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。但該技術(shù)在我國尚處于發(fā)展期，與發(fā)達(dá)國家的協(xié)同處置技術(shù)還存在較大差距。該技術(shù)在我國的發(fā)展過程中，盡管存在燃料替代率低、大量重金屬進(jìn)入水泥產(chǎn)品、固廢預(yù)處理技術(shù)水平較低、垃圾分類制度不健全、發(fā)展建設(shè)規(guī)劃未出臺(tái)和激勵(lì)政策的缺失等問題， 但隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步、頂層制度設(shè)計(jì)的不斷完善和公眾認(rèn)知水平的逐步提高，水泥窯協(xié)同處置技術(shù)必將會(huì)在我國得到廣泛應(yīng)用。