[獨家]高長明：水泥混凝土工業(yè)是全社會循環(huán)經濟的重要成員

  一、推行循環(huán)經濟的重大戰(zhàn)略意義

  循環(huán)經濟是運用生態(tài)學規(guī)律來指導人類、社會經濟活動，以資源和能源的最低消耗、最高效利用和最多的反復循環(huán)使用為核心，遵循“減量化、再利用、再循環(huán)”原則，旨在實現以盡可能少的資源能源消耗和盡可能小的環(huán)境代價錄獲得盡可能大的社會經濟發(fā)展效益。循環(huán)經濟就是要克服傳統(tǒng)的線性經濟發(fā)展模式的弊端，實現可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)型經濟發(fā)展模式，在獲得經濟不斷增長的同時，始終保持人類和自然之間的生態(tài)平衡與和諧發(fā)展。

  2009年1月1日我國正式實施《循環(huán)經濟促進法》，中央政府開始強力推進循環(huán)經濟的全面發(fā)展，為把我國建設成一個節(jié)約資源能源、環(huán)境友好、經濟發(fā)展的人與自然可持續(xù)地和諧發(fā)展的社會而努力。

  歷史和現實的經驗教訓是深刻甚至慘痛的，我國在各行各業(yè)的經濟建設上取得迅猛增長，正在世界上崛起的今天，更要牢記吸收教訓。否則，這樣的“崛起”就可能難免最終被日積月累的瀚?！皬U棄物”所埋葬，這并非危言聳聽。我們一定要清醒地認識到，只有認真全面地做好循環(huán)經濟，才是從根本上減輕環(huán)境汚染，修復生態(tài)平衡的有效途經；才是充分利用資源能源，緩解其緊缺的重要舉措；才是開發(fā)利用再生資源能源的根本出路； 才是真正提高經濟發(fā)展實效，提高綠色GDP的正確選擇。歸根到底，發(fā)展循環(huán)經濟是以人為本，以天然生態(tài)為根基，以仿生群落體系（生物鏈）為榜樣，實現可持續(xù)發(fā)展的最本質訴求。

  二、循環(huán)經濟給水泥混凝土工業(yè)提供了“才盡其用”的契機

  水泥混凝土工業(yè)是現代重化工業(yè)體系中的一員，因其產品價格較低廉，所創(chuàng)造的經濟價值不大，所以在整個重化工業(yè)中歷來就處于比較次要的位置。相對于世界發(fā)達國家，這種情況在我國尤為明顯。加之以“土”著稱的小立窯畸形地在我國大肆發(fā)展了半個多世紀，致使在我國近兩三代人的經歷和記憶里，很大多數對水泥工業(yè)的印象是相當負面的。這主要是水泥工業(yè)自身的實際表現造成的，我們應該吸取教訓。經過20多年來的努力改進，雖然我國現今水泥工業(yè)的總體形象已大為改觀，花園型水泥廠林立，但仍難免有不少公眾因慣性思維而對水泥混凝土工業(yè)持有側目與不屑之感。對此我們同樣更應該深刻反思與理解。

  研究分析國內外水泥工業(yè)發(fā)展的歷史與經驗，筆者認為，循環(huán)經濟的推廣和深入進行，為我國水泥工業(yè)提供了“才盡其用、將功補過”的機遇，也是我國水泥工業(yè)由重化工型升級提高為綠色環(huán)保型的轉機^[1]。

  希望本文能對社會公眾和媒體了解當今我國水泥混凝土工業(yè)的實情，逐漸扭轉過去的不良印象，起到一點有益作用。

  三、水泥混凝土工業(yè)的固有特長及其利廢功能優(yōu)勢^[2]

  1.熟料在窯系統(tǒng)內的煆燒溫度高達1500℃, 物料在窯系統(tǒng)中的停留時間長達20多分鐘，氣體的停留時間10秒左右。任何廢棄物中可能含有的無機或有機的毒性物質在上述條件下都將徹底分解或熔融而消除干凈，確保環(huán)境安全^[3]。

  2.廢棄物在水泥窯系統(tǒng)中協同處置時，可能產生的二悪英被分解，無機物被燒熔用作替代原料。廢棄物中如果有若干重金屬元素，它們都將被固化在熟料的晶格中，不會滲析無污染。所以水泥窯協同處置廢棄物時無殘渣，無毒性飛灰，徹底消納干凈，無二次污染^[3]。

  3.2002年德國科技部、環(huán)保局和工業(yè)部聯合向世界通報，該國水泥工業(yè)率先在其整個重化工業(yè)系統(tǒng)中進入了綠色工業(yè)和環(huán)境友好型工業(yè)的行列。實際上，這也是水泥工業(yè)擔當（協助）消納處置全社會廢棄物重任的必要條件?！按蜩F還須自身硬”嘛?，F今許多發(fā)達國家的水泥工業(yè)都己達到這個條件了。我國前10~20水泥集團的許多大型水泥廠亦然。

  4.根據現今科技發(fā)展應用趨勢的預測，國內外大多數學者認為，水泥混凝土在今后相當長時期（50~100年）內，仍是一種難以被替代的經濟實用的大宗建筑材料。故其“有效服務期”很長久。

  5.粘土質和石灰質的廢棄物水泥工業(yè)可以利用其中的鈣硅鋁鐵等元素用作生產熟料的替代原料，例如電石渣、赤泥、礦渣、爐渣、粉煤灰等。

  6.水泥工業(yè)對各種含有可燃物質的廢棄物，用作其替代燃料的適應性很強，幾乎含蓋所有的可燃廢棄物（除核廢料、電子類廢料外），適用范圍很廣闊。

  7.單臺水泥窯的生產能力很大，例如日產熟料4000噸的窯，相當于每24小時喂入窯內的生料和煤粉共計7500噸左右； 窯內熱力強度很高、熱容量很大，對額外物料可能引起的物流、氣流、溫度、壓力等各種操作參數波動沖擊的承受抵抗能力很強，整個系統(tǒng)很穩(wěn)定。每天協同處置數百噸一般廢棄物對熟料質量性能毫無影響，也無礙窯的正常生產。

  8.礦渣、鋼渣、冶煉渣、粉煤灰、燒頁巖、……都可以直接用作水泥混合材，經深加工后還能替代部分熟料，潛力可期。

  9.構筑物建設中和折除后所產生的建筑垃圾與渣土，經破碎篩分后能回收得到各種粒級的碎石和砂粒，可用作混凝土的骨料和砂，循環(huán)利用。

  10.水泥混凝土的產量和消費量很大，在重化工業(yè)中首屈一指。對全社會廢棄物的消納處置循環(huán)利用的能力特強，可謂“胃口”很好又很大，什么都“吃”，還“吃”得不少，正符合循環(huán)經濟之需。

  11.可利用水泥廠現成的生產裝備協同處置棄廢物，同時照樣生產熟料，一舉兩得；除須要增設若干廢棄物預處理設施外，無需象垃圾焚燒（發(fā)電）那樣新建整個工廠，投資省、占地少、工期短、見效快。更重要的是我國現有垃圾電廠每年產生的數百萬噸毒性飛灰和爐渣還必須深埋或再處理，既耗費資金和土地，又難免二次污染之隱患。

  12.因為偶遇水泥原燃料中含有過多的鉀鈉氯硫等對窯生產操作不利的成份，1990年前后研發(fā)并實際生產應用了水泥窯旁路放風技術。實際上這種必須放風的情況很少，即使在水泥窯協同處置大量廢棄物的今天，必須采取旁路放風措施也不多，全球估計6%左右，我國還不及1/40。

  雖然，我國水泥廠旁路窯灰的數量只有垃圾電廠飛灰的百分之幾（估計約3%），其毒性也遠沒有飛灰那么嚴重，但其多少具有若干二次污染之缺陷是存在的，同樣須要消除。值得報告的是，德國A TEC公司研發(fā)的新型旁路窯灰處置系統(tǒng)^[4]，在斯洛伐克國原豪瑞（Holcim）水泥集團所屬的Rohoznik水泥廠的一臺日產熟料2300噸的預分解窯上經過長期生產實踐檢驗，2015年10月發(fā)布成果稱，已經獲得可以推入市場的滿意結果。該系統(tǒng)采取并不是很復雜的技術裝備可將旁路窯灰全部轉化成初級鉀肥和化工原料氯化鈉，變廢物為有用之物，而且沒有殘渣。最近2017年3月，另一家德國公司一一BHS SONTHOFEN GMBH 宣布^[5]，其研發(fā)的集成式全套小型高效洗濾裝置，同樣在Rohoznik廠獲得生產試驗成功，可將所有旁路窯灰洗濾后全部返回窯內用作水泥生料，沒有殘渣，但每天有約20噸含氯（堿）的濾液須要處置。因一般單窯旁路窯灰量每天約50~70噸，該洗濾裝置的產能足以滿足現實需求。所以旁路窯灰問題已接近妥善解決，應該是不會成為問題的。這樣，對行業(yè)外有些人士特別關注的所謂“水泥窯旁路窯灰汚染”問題可以作為一個令人不必擔憂的答復吧。

  應該強調指出，以上所述內容的每一項都是確鑿的亊實。關于水泥窯協同處置城市垃圾時的二惡英排放問題，業(yè)內外曾經有過疑慮和研討，這很正?！，F今國內已有近40臺水泥窯燒垃圾長期生產的實測數據足以打消這種疑慮。去年國家技術政策已明確支持水泥窯協同處置廢棄物這項技術的推廣應用，現已進入正常發(fā)展的軌道，只是政府有關政策的配套措施尚有待具體落實。

  關于二惡英排放問題，這里有一段不大不小的插曲頗值玩味。2015年5月曾有一位行業(yè)外專家在媒體上發(fā)表了一串某水泥廠提供的二惡英排放“實測數據”^[6]。當時本人立即問詢其數據的具體出處何在？所謂的某廠是那一家水泥廠？回答是“須保密現在不能說，以后會公布的”。但至今仍未見其公布出處，我們始終還在等待著！不料這位專家最近又在媒體上“假設推算”這種二惡英數據^[7]，好象已經忘記了還有“公布其出處”這筆欠賬尚未還清的亊。所以，看來本人也不能再繼續(xù)等待和沉默了。無疑，各種主張和看法完全有權利表述，我們歡迎并尊重不同的或者反對的意見，愿意相互學習探討，但是都應該以實際事實為依據吧？

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  四、水泥混凝土工業(yè)是全社會循環(huán)經濟中的重要成員

  我國水泥混凝土工業(yè)在全社會循環(huán)經濟中的表現如何，做得怎樣，發(fā)展前景和潛力有多大？筆者搜集整理了2016年水泥混凝土工業(yè)利用消納各種廢棄物有六大類，共計10.97億噸，資源化利用率（消納率） 18.4%； 礦渣、鋼渣的消納率達67%，粉煤灰74%，脫硫石膏60%，燃煤爐渣28%，對這些廢棄物的消納率都比較高，如果須要都還有提高的潛力；但對建筑垃圾和生活垃圾的消納率太低，與其處置能力很不相稱，亟須政府技術政策的大力引導促進；詳見附表。

  1.工業(yè)固廢一一全國產生量共計11.03億噸。其中礦渣（含少量鋼渣）5.86億噸中的3.9億噸，大部分被用作水泥混合材，少量用作混凝土摻合料。消納率67%；其他類1.36億噸中的鐵粉、電石渣、赤泥等0.6億噸被用作水泥原料，消納率39%；有色金屬冶煉廢渣的利用尚在研發(fā)中，消納率幾乎為0；工業(yè)固廢的總消納率41%。

  2.熱電廠粉煤灰一一全國總產出6.08億噸。其中的4.5億噸被用作水泥混合材，消納率74%。以后將粉煤灰深加工后還能替代水泥中的部分熟料，其潛力尚在研發(fā)中；同樣，礦渣亦然。

  3.燃煤爐渣一一全國總產出量2.96億噸。其中有0.82億噸被用作水泥原料，消納率28%，還有增長潛力。

  4.工業(yè)（脫硫）副產石膏一一全國總產出0.85億噸，其中有0.5億噸被用作水泥緩凝劑，消納率60%，還有增加潛力。

  5.建筑垃圾一一全國產出量35.5億噸，其中15.5億噸塊狀廢棄物中只有0.62億噸被破碎篩分后用作混凝土骨料或砂粒，消納率極低僅4%，與發(fā)達家的70~90%相比，差距很大?，F今有些企業(yè)對建筑垃圾資源化利用的意愿很積極，亟待政府政策促進， 應大力補齊這一短板。另外20億噸渣土的處置也應提到議事日程，不宜拖延。

  6.城鎮(zhèn)生活垃圾一一全國產出量1.86億噸，其中有近6000萬噸（32%）用于焚燒發(fā)電。水泥窯用作替代燃料的不到400萬噸（小于2%），參考發(fā)達國家水泥工業(yè)的經驗數據，在全國水泥行業(yè)按總熱量計的燃料替代率達到60~70%時，必須對高中低不同熱值的廢棄物并舉，盡量開拓高中熱值廢料的采用笵圍和比例，過多依賴低熱值廢棄物對水泥企業(yè)本身是不經濟的，不可取。筆者預測我國水窯燒這種低熱值生活垃圾達到經濟平衡高位時為每年2500萬噸左右，相當于2016年城鎮(zhèn)生活垃圾總量的13%，現今實際上僅為1.8%，所以還有很大的發(fā)展空間。對此請垃圾發(fā)電行業(yè)不必擔憂，水泥行業(yè)永遠不會、也不須要與垃圾發(fā)電行業(yè)“爭搶”垃圾。因為垃圾發(fā)電是消納垃圾的絕對大戶，水泥行業(yè)只是適當地起一些輔助作用，這是社會資源科學配置和經濟合理的行業(yè)分工所決定的。

  除上述上六大類外，水泥工業(yè)同樣具有消納處許多其他廢棄物的功能與優(yōu)勢，例如：廢輪胎、石油焦、動物骨肉、油墨、化工溶劑、廢機油、秸稈、養(yǎng)殖場廢物、污染土、過期農藥、違規(guī)飲食品、廢舊服裝、皮革邊角殘渣、林牧漁業(yè)廢料、廢油漆涂料、查沒毒品走私品；等等。其中有些可用作高熱值的替代燃料，有些可用作低碳的替代原料，或兩者兼而有之。這些正是水泥企業(yè)應大力拓展的范疇，現今我國業(yè)界對此的認識尚須普及，主動搜索、研發(fā)的積極性有待提高。

  對于需要臨時性、批量處理消納的各種廢棄物，水泥廠的應變能力很強，利用已有的生產裝備系統(tǒng)，只要添加少量的簡單裝置即可進行處置，特別在設有熱盤爐燒廢的水泥廠更便捷，幾乎無需添加設備就可馬上開干，很快就可完成任務，而且還能適應處理各種反復多變的廢棄物之需。這也是一些歐洲國家的水泥企業(yè)值得我國同行向他們學習之處。

  金隅集團的北京昌平水泥廠已獲得焚燒20多種危廢的許可證。雖然以后燒危廢的水泥廠不會象燒垃圾的那么普遍，但是昌平廠所開拓并長期生產實踐積累的經驗是很寶貴，是對水泥工業(yè)利廢功能的重要補缺，十分必要的，為今后利廢范疇的進一步拓展奠定了基礎，做出了貢獻。

  綜上所述可以看出，水泥混凝土工業(yè)在全社會循環(huán)經濟體系中、在保障生態(tài)環(huán)境安全和經濟合理的前提下，可以有效地資源化利用大量的各種廢棄物。消納率除建筑垃圾和生活垃圾亟待大幅提高外，其他的都較高（~30%）或很高（~70%），而且在數量和種類上都還頗具發(fā)展?jié)摿?。這是其他重化工產業(yè)所莫及的，成效顯著，不愧是循環(huán)經濟的得力干將、重要成員。

  必須指出，在全社會循環(huán)經濟、各行業(yè)相互協作系統(tǒng)中，必須強調和堅持“誰產出廢棄物，誰負責清除”的原則。有人認為，水泥混凝土工業(yè)“本亊”很大，理應接收我的廢棄物，發(fā)揮你的利用功能。亊實上絕非如此，水泥混凝土工業(yè)根本就沒有這么沒大“本事”，也不是其他行業(yè)的“垃圾桶”，更沒有這樣的社會責任和義務。還有人抱怨，洽談處置垃圾焚燒飛灰時水泥廠漫天要價，是乘機“拿一手”，攫取暴利。殊不知，琉璃河水泥廠處置飛灰，北京市政府的利廢補貼是噸飛灰1500元。因為飛灰必須先經過反復洗滌過濾，清除其中毒性成分后才能用作替代原料，進入水泥窯系統(tǒng)；而這套洗濾裝置水泥廠是沒有的，須增建整個洗濾車間及其儲運設施，投資不少，占地不小，成本很高。如果垃圾焚燒企業(yè)和水泥企業(yè)這樣一對一的處置飛灰是很不經濟的，雙輸，不可行的。建議幾家垃圾焚燒企業(yè)聯合在適當地上共建一個飛灰洗滌站，將除毒洗凈的飛灰送到水泥廠就可直接用作替代原料，大家都能降低成本，多贏。

  水泥混凝土工業(yè)雖然在循環(huán)經濟系統(tǒng)中發(fā)揮了較大功能，取得較明顯成效，今后更要再接再厲，開拓進取，與各行業(yè)密切協作，為全社會循環(huán)經濟的發(fā)展與提升做出應有的更大貢獻。

  參考文獻

  1.高長明：水泥工業(yè)“四零一負”戰(zhàn)略對循環(huán)經濟的奉獻.水泥工程 2006 No.4 p.1~4

  2.高長明：水泥窯處理廢物有八大優(yōu)勢.中國環(huán)境報 2009.06.25 第6版

  3.高長明；再論水泥窯協同焚燒廢棄物的環(huán)境安全問題.中國水泥 2010 No.2 p.13~14

  4.Ernst-Micheal Sipple: The ReduDust-process ZKG Nov. 2015 p.28~43

  5.BHS SONTHOFEN GMBH: Treatment of bypass dust in cement manufacturing ZKG March 2017.P.26~29

  6.徐海云：協同處置的兩點疑慮.中國環(huán)境報 2015.05.19 第12版

  7.徐衛(wèi)星：垃圾焚燒行業(yè)如何擴市場提技術？.中國環(huán)境報 2017.04.25第6版