欧盟消纳可燃废物与城市垃圾的新动向
一、欧盟消纳可燃废物与城市垃圾的新动向新决策
欧盟各国对待全社会——工业、农业、服务业和居民生活各种废弃物的基本策略是，首先要求企业和居民在生产与生活过程中尽可能少产生或不产生废物；其次是对那些不可避免的废物（例如废金属等）则要求各行各业都要尽可能地回收循环利用；第三是对一些尚无法回收再利用的废物则由政府引导，采用市场运作方式，设法妥善处置之。各国都颁布了相关的法律和规章，保证上述基本策略的实施。
在那些目前尚无法回收并按原用途、原成分、原性能循环利用的废物中又可分为无机的和有机的两大类：前者如粉煤灰、矿渣、夹层石、硫酸渣等，因其中不含有害环境的元素或成分，大都可以直接用于建材业或建筑业，妥善地消纳掉；而后者是含有若干有机质的废物，因其中多少都含有一些可燃质和某些有害成分，故又称为可燃废物。这就是本文所讨论的对象。
所谓可燃废物种类繁杂，固体的有：废塑料、废纺织品、废地毯、废纸、废玻纤、废橡胶、废轮胎、废服装、废家俱、废皮革、城市生活垃圾、下水污泥、动物骨肉，医疗废物等；液体的有：废机油、焦油、酸碱渣液、废油墨、石化废液、化工废液、石腊液、沥青渣液、废油漆涂料、废溶剂等；气体的有：垃圾填埋场沼气、化粪池沼气、燃气化炉气体等。
过去30多年欧洲诸国处置消纳可燃废物与城市垃圾的主要技术路线有两条。一是采用机械与生化方法，以填埋为主，辅以厌氧堆肥和制造再生固体燃料（RDF）。另一是采用焚烧与热裂解方法，以焚烧发电为主。据2006—2007年的统计，西欧和北欧可燃废物与生活垃圾的所谓无害化处置率已达98%以上，其中填埋占40%，焚烧炉占18%，水泥厂占11%，堆肥占10%，制造再生固体燃料占18%（其中有一部分供水泥厂用），其他占3%。同时日本的上述处置率为100%，其中焚烧发电占85%，填埋、堆肥和其他各占5%。
欧盟和日本在上世纪80年代中期，原中国水泥协会高级顾问高长明本以为他们这样做就可以妥善地解决可燃废物与生活垃圾的处置消纳问题。然而延续到 90年代后期，欧洲和日本却相继发生了几起废物（垃圾）填埋场渗透液泄漏事故，以及日本垃圾焚烧炉残渣和飞灰的净化再处置难题。于是他们一方面修订并大幅提高了填埋场的防渗漏标准和技术规范。另一方面，日本2002年推出了“生态水泥”（JISR5124）新标准，企图把每年约250万吨的垃圾焚烧炉灰渣制造成水泥，解决其对环境的二次污染隐患。
这样又经历了6~8年，欧盟和日本都发现他们分别所采取的两种不同的补救措施成本太高，收效不大，最主要的是不能根治二次污染之隐患。经过慎重而痛苦的反思和论证,2007年至今，德、英、丹、荷、挪、瑞等国终于相继作出了新决策，而且已经开始付诸实施。那就是不再新建可燃废物与城市垃圾填埋场和焚烧炉厂；今后所有新产生的可燃废物和垃圾都要采取其他的更安全更经济的方法，尽可能地全部即时处置,一步到位，消纳干净，不留后患，尽量少用或不用填埋场和焚烧炉。有关的法规也正在研讨修订之中。
于是人们的目光很自然地被引导到厌氧堆肥、再生固体燃料制造和开发可再生能源及生物燃料等方面。同时对水泥工业消纳可燃废物与城市垃圾的前景也颇为看好。
二、欧洲水泥工业采用替代燃料的现状及其优势
近20年，欧洲水泥工业在实现“熟料生产对天然化石燃料（煤、石油、天然气）零消耗”方面成绩斐然。上世纪80年代德国刚有2家水泥厂开始试验少量采用可燃废物作为替代燃料，尚属萌芽阶段。现今西欧和北欧诸国，水泥工业采用替代燃料，全国按热耗计的替代率已达60~70%。实际上，水泥工业已经成为消纳可燃废物的生力军之一。同时在不断地实践与改进之中，各种可燃废物的预处理装备及其在水泥窑系统中的计量，喂料与燃烧装备均已相当成熟可靠。
十几年以前，如果说欧洲水泥工业烧可燃废物是为了节约天然燃料资源，协助社会消纳废物，保护环境的话；那么在天然燃料价格不断高涨的今天，水泥工业本身还能获得降低燃料成本的经济效益。显然，水泥企业能够采用的各种替代燃料越多，其致力于环保的公众形象就越好，经济收益也越多，何乐而不为。随着替代燃料（可燃废物）在欧盟水泥工业的全面普及，水泥界和社会各界已经提出了“今天的替代燃料，明天的工业标准”的口号。水泥工业各种固体、液体以及RDF的替代燃料的工业标准均已基本定稿，正在逐步试行之中，预计2010年前即可颁布实施。
2002年德国科技部、资源环境部会同水泥工业联合会向全世界通报，经过30年的跟踪监测与调查结果证明，德国水泥工业已经率先在重化工业领域中实现了对其周围生态环境（空气、水、土壤、动植物、微生物、食物链等）的零污染。
为了确保水泥企业烧废物时的环境质量安全，早在1998年德国就专门颁布了水泥厂烧废料时各种污染物的允许排放标准（17.BlmSchV）。其中新增了对二恶英与呋喃的控制值，并对20种重金属细化严格了控制值，对粉尘、SO2、NOX、TOC、HCl、HF、NH3等均大幅严格了控制值，使之这个排放标准远比原先水泥厂烧煤时的排放标准（TALuft）严格得多。从而奠定了水泥工业采用替代燃料的环境保障、科学基础和法律准则。只要水泥厂采用可燃废物，无论其种类和数量多寡都必须遵守这个排放标准。2000年欧盟批准了17.BlmSchV标准并颁布实施（2000/761EG）。这充分表明，欧盟在这方面的工作堪称科学严谨，全面系统，具有高度的信誉和权威。
长期大量的实践业已证实，现代新型干法水泥窑（PC窑）系统与废物（垃圾）焚烧炉相比具有明显优势，概括如下。
1、水泥工业可以消纳的可燃废物种类很多，适用范围广。无论是固体或液体的；块状、粒状或膏状的；一般的、危险性或有毒的；它们都可以在水泥窑或预分解炉内燃烧殆尽。
2、按照各种废物的性能与特点，它们可以分别用作水泥工业的混合材、替代原料或替代燃料，使之物尽其用。
3、水泥的消费量和生产规模很大，水泥窑的单机产能很高，所以水泥工业对各种废物的消纳量相当巨大，而且发展潜力可观。
4、水泥窑对各种可燃废物有很强的适应能力，只要略作调整，烧废料就不会影响水泥熟料的正常性能和质量，也不会影响窑的正常操作运行。
5、水泥窑内温度高（1600℃），热容量和热惯性特大，废料在高温区的停留时间长（5~15sec），其中所含的有害成分均能被彻底分解烧尽，加之水泥窑系统中高浓度气固悬浮体及其碱性气氛对酸性有害成分的中和与吸附作用，致使窑废气中的重金属、氯化合物、二恶英、呋喃等含量远低于国家有关标准，确保环境安全，这一点在我国金隅北京水泥厂已有佐证。
6、可燃废物在水泥窑内燃烧后的残渣，即使其中含有硫、氯或某些重金属等有害物质，这些残渣也都全部固熔在水泥熟料的晶格之中，在水泥混凝土中不能再逸出或析出，没有二次污染，一步到位，没有隐患，确保环境安全。对此德国杜塞多夫水泥研究院和水泥工业联合会的长期跟踪研究报告提供了充分的证据。
7、可燃废物在水泥窑内燃烧所产生的热能全部直接用于窑系统内的气固相或固熔相的热交换过程，热能传递交换效率很高，至少是垃圾焚烧炉发电的6倍以上。
8、水泥窑对可燃废物热值的适应范围相当大，尤其是对那些兼作替代原料和替代燃料的废物，例如下水污泥和矸石等，无论其热值多少，总之都能相应地充分利用。这是垃圾焚烧炉难望其项背的。
固然，水泥窑独特的工艺过程赋于了它一定的优势。但是必须指出，上述各项优势却并非PC窑水泥厂与生俱来的，而是欧盟水泥工业在充分发挥其固有特长的基础上，不断技改创新和装备配套逐步完善而收获的成果。这正是我国水泥工业须要加紧研发，迎头赶上的一个关口。要充分估计到攻关的艰巨性，更要有信心，相信我们的实力，一定能行。
令欧盟水泥界自豪的是，水泥厂正在成为既能生产水泥，又能消纳社会废物的理想场所；水泥工业在社会上的口碑很不错，其公众形象与我国“小水泥”相比形成鲜明对照，令人汗颜。“小水泥”的阴影还殃及整个水泥工业，抹去阴影需要时日，以及我们加倍的努力。
三、我国水泥工业消纳可燃废物与城市垃圾的可行性
笔者从我国建设部、环保部和上海环卫设计院等单位获悉，我国现今的城市生活垃圾产生量每年约1.5亿吨（原生状态）。全国已投运的各种水平和规模的垃圾焚烧炉有50台套，处置量每年近1400万吨。在建的焚烧炉为25台套。“十一、五”计划新建垃圾焚烧炉82台套（含发电）和约200个垃圾填埋场等，用于处置城市垃圾的总投资为600亿元。预计2010年全国城市垃圾的处置率将由2007年的40%上升到总量的70%，垃圾焚烧的处置率将由 2005年的6%上升到18%，垃圾的正规填埋处置率将上升到总量的50%以上。
我国不惜巨资。现在还要大力发展垃圾填埋场和焚烧炉厂吗？隐患如何处理？原来的规划要不要进行适当地修改调整？从全国长远利益考虑，恳请国家有关主管部门是否对这种技术路线进行复议；我国现有800多台PC水泥窑是否能够为此作出一些奉献，也敬请审酌。
兹以消纳城市生活垃圾为例，对我国PC窑水泥厂的技术经济可行性进行分析，如表1所列。
 |
可以看出，即使是我国水泥企业自己投资建一个用垃圾制造再生固体燃料（RDF）的车间，在目前煤价平均600元/t的条件下，投资回收期为3年左右。这里还未计入消纳垃圾的国家政策性补贴，所以在经济上是可行的。
其实我国众多的新型干法水泥厂，首先可以从当地和邻近地区已有的各种可燃废物着手，采用较简捷的技术装备，逐步开展试烧可燃废物的各项工作，监测排放，注意环保。当地有什么废料就烧什么，积累经验，逐步增加比例，提高替代率。这样，一次性投资也不会太大，对新增设备和人员的管理也便于操作，比较现实。
我国一些外资和中外合资的大型水泥集团，例如越秀一海德堡、华新一豪西姆、法国拉法奇等，他们在欧洲的技术与经验支撑下，已经拉开了在中国的水泥厂烧可燃废物的序幕。希望各该当地的政府能支持并做好各项协调工作。这对我国生态环境与水泥工业的可持续发展都是有利的，符合中央政府的生态文明建设方针。
建议中国水泥协会报请有关部门，专门制定颁布一项《水泥厂烧可燃废物时的污染物排放标准》，使水泥企业有章可循，不必去借助套用别的排放标准。同时国家有关主管部门应该象对待垃圾焚烧炉发电一样，对水泥窑烧可燃废物于以相应的政策扶持。在处置废物（垃圾）量相同的情况下，利用现有水泥窑所需的基建投资估计仅为新建焚烧炉发电厂的1/4以下；其所替代而节省的煤量足以抵消垃圾焚烧炉的实际发电量；更主要的是水泥窑没有残渣的二次污染隐患，运行时能确保环境安全。
在我国各行各业都在寻求高效、经济、安全地消纳社会可燃废物与城市垃圾的历程中，利用水泥窑只是诸多手段中的一种，而且要在水泥厂中真正把这些废物烧尽用好，消纳干净，水泥界还有许多技术装备须要研发创新，在逐步落实到具体生产运转的过程中还有许多艰苦细致的工作要做。让我们共同努力，克服困难；只要大方向正确，中国水泥界有信心、有能力在协同消纳社会可燃废物的事业中做出更多的贡献。
参考文献
1、VereinDeutscherZementwerke:EnvironmentalCompatibilityofCementandoncrete.2003
2、GTE/Holcim:水泥生产过程协同处置废物指南。2005
3、高长明：利用水泥厂协同处置城市垃圾势在必行——从日本生态水泥的教训说起《水泥工程》2007第2期
4、DirkLechtenberg：AlternativeFuelsinDevelopingCountries.《WorldCement》March2008
5、高长明：水泥厂烧废料——环保和经济双赢《环境保护》2008第6期B
6、高长明：水泥工业“四零一负”战略对循环经济的奉献.中国建材报2006.8.30第一版
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
