歐盟消納可燃廢物與城市垃圾的新動向
一、歐盟消納可燃廢物與城市垃圾的新動向新決策
歐盟各國對待全社會——工業、農業、服務業和居民生活各種廢棄物的基本策略是，首先要求企業和居民在生產與生活過程中盡可能少產生或不產生廢物；其次是對那些不可避免的廢物（例如廢金屬等）則要求各行各業都要盡可能地回收循環利用；第三是對一些尚無法回收再利用的廢物則由政府引導，采用市場運作方式，設法妥善處置之。各國都頒布了相關的法律和規章，保證上述基本策略的實施。
在那些目前尚無法回收并按原用途、原成分、原性能循環利用的廢物中又可分為無機的和有機的兩大類：前者如粉煤灰、礦渣、夾層石、硫酸渣等，因其中不含有害環境的元素或成分，大都可以直接用于建材業或建筑業，妥善地消納掉；而后者是含有若干有機質的廢物，因其中多少都含有一些可燃質和某些有害成分，故又稱為可燃廢物。這就是本文所討論的對象。
所謂可燃廢物種類繁雜，固體的有：廢塑料、廢紡織品、廢地毯、廢紙、廢玻纖、廢橡膠、廢輪胎、廢服裝、廢家俱、廢皮革、城市生活垃圾、下水污泥、動物骨肉，醫療廢物等；液體的有：廢機油、焦油、酸堿渣液、廢油墨、石化廢液、化工廢液、石臘液、瀝青渣液、廢油漆涂料、廢溶劑等；氣體的有：垃圾填埋場沼氣、化糞池沼氣、燃氣化爐氣體等。
過去30多年歐洲諸國處置消納可燃廢物與城市垃圾的主要技術路線有兩條。一是采用機械與生化方法，以填埋為主，輔以厭氧堆肥和制造再生固體燃料（RDF）。另一是采用焚燒與熱裂解方法，以焚燒發電為主。據2006—2007年的統計，西歐和北歐可燃廢物與生活垃圾的所謂無害化處置率已達98%以上，其中填埋占40%，焚燒爐占18%，水泥廠占11%，堆肥占10%，制造再生固體燃料占18%（其中有一部分供水泥廠用），其他占3%。同時日本的上述處置率為100%，其中焚燒發電占85%，填埋、堆肥和其他各占5%。
歐盟和日本在上世紀80年代中期，原中國水泥協會高級顧問高長明本以為他們這樣做就可以妥善地解決可燃廢物與生活垃圾的處置消納問題。然而延續到 90年代后期，歐洲和日本卻相繼發生了幾起廢物（垃圾）填埋場滲透液泄漏事故，以及日本垃圾焚燒爐殘渣和飛灰的凈化再處置難題。于是他們一方面修訂并大幅提高了填埋場的防滲漏標準和技術規范。另一方面，日本2002年推出了“生態水泥”（JISR5124）新標準，企圖把每年約250萬噸的垃圾焚燒爐灰渣制造成水泥，解決其對環境的二次污染隱患。
這樣又經歷了6~8年，歐盟和日本都發現他們分別所采取的兩種不同的補救措施成本太高，收效不大，最主要的是不能根治二次污染之隱患。經過慎重而痛苦的反思和論證,2007年至今，德、英、丹、荷、挪、瑞等國終于相繼作出了新決策，而且已經開始付諸實施。那就是不再新建可燃廢物與城市垃圾填埋場和焚燒爐廠；今后所有新產生的可燃廢物和垃圾都要采取其他的更安全更經濟的方法，盡可能地全部即時處置,一步到位，消納干凈，不留后患，盡量少用或不用填埋場和焚燒爐。有關的法規也正在研討修訂之中。
于是人們的目光很自然地被引導到厭氧堆肥、再生固體燃料制造和開發可再生能源及生物燃料等方面。同時對水泥工業消納可燃廢物與城市垃圾的前景也頗為看好。
二、歐洲水泥工業采用替代燃料的現狀及其優勢
近20年，歐洲水泥工業在實現“熟料生產對天然化石燃料（煤、石油、天然氣）零消耗”方面成績斐然。上世紀80年代德國剛有2家水泥廠開始試驗少量采用可燃廢物作為替代燃料，尚屬萌芽階段，F今西歐和北歐諸國，水泥工業采用替代燃料，全國按熱耗計的替代率已達60~70%。實際上，水泥工業已經成為消納可燃廢物的生力軍之一。同時在不斷地實踐與改進之中，各種可燃廢物的預處理裝備及其在水泥窯系統中的計量，喂料與燃燒裝備均已相當成熟可靠。
十幾年以前，如果說歐洲水泥工業燒可燃廢物是為了節約天然燃料資源，協助社會消納廢物，保護環境的話；那么在天然燃料價格不斷高漲的今天，水泥工業本身還能獲得降低燃料成本的經濟效益。顯然，水泥企業能夠采用的各種替代燃料越多，其致力于環保的公眾形象就越好，經濟收益也越多，何樂而不為。隨著替代燃料（可燃廢物）在歐盟水泥工業的全面普及，水泥界和社會各界已經提出了“今天的替代燃料，明天的工業標準”的口號。水泥工業各種固體、液體以及RDF的替代燃料的工業標準均已基本定稿，正在逐步試行之中，預計2010年前即可頒布實施。
2002年德國科技部、資源環境部會同水泥工業聯合會向全世界通報，經過30年的跟蹤監測與調查結果證明，德國水泥工業已經率先在重化工業領域中實現了對其周圍生態環境（空氣、水、土壤、動植物、微生物、食物鏈等）的零污染。
為了確保水泥企業燒廢物時的環境質量安全，早在1998年德國就專門頒布了水泥廠燒廢料時各種污染物的允許排放標準（17.BlmSchV）。其中新增了對二惡英與呋喃的控制值，并對20種重金屬細化嚴格了控制值，對粉塵、SO2、NOX、TOC、HCl、HF、NH3等均大幅嚴格了控制值，使之這個排放標準遠比原先水泥廠燒煤時的排放標準（TALuft）嚴格得多。從而奠定了水泥工業采用替代燃料的環境保障、科學基礎和法律準則。只要水泥廠采用可燃廢物，無論其種類和數量多寡都必須遵守這個排放標準。2000年歐盟批準了17.BlmSchV標準并頒布實施（2000/761EG）。這充分表明，歐盟在這方面的工作堪稱科學嚴謹，全面系統，具有高度的信譽和權威。
長期大量的實踐業已證實，現代新型干法水泥窯（PC窯）系統與廢物（垃圾）焚燒爐相比具有明顯優勢，概括如下。
1、水泥工業可以消納的可燃廢物種類很多，適用范圍廣。無論是固體或液體的；塊狀、粒狀或膏狀的；一般的、危險性或有毒的；它們都可以在水泥窯或預分解爐內燃燒殆盡。
2、按照各種廢物的性能與特點，它們可以分別用作水泥工業的混合材、替代原料或替代燃料，使之物盡其用。
3、水泥的消費量和生產規模很大，水泥窯的單機產能很高，所以水泥工業對各種廢物的消納量相當巨大，而且發展潛力可觀。
4、水泥窯對各種可燃廢物有很強的適應能力，只要略作調整，燒廢料就不會影響水泥熟料的正常性能和質量，也不會影響窯的正常操作運行。
5、水泥窯內溫度高（1600℃），熱容量和熱慣性特大，廢料在高溫區的停留時間長（5~15sec），其中所含的有害成分均能被徹底分解燒盡，加之水泥窯系統中高濃度氣固懸浮體及其堿性氣氛對酸性有害成分的中和與吸附作用，致使窯廢氣中的重金屬、氯化合物、二惡英、呋喃等含量遠低于國家有關標準，確保環境安全，這一點在我國金隅北京水泥廠已有佐證。
6、可燃廢物在水泥窯內燃燒后的殘渣，即使其中含有硫、氯或某些重金屬等有害物質，這些殘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，沒有二次污染，一步到位，沒有隱患，確保環境安全。對此德國杜塞多夫水泥研究院和水泥工業聯合會的長期跟蹤研究報告提供了充分的證據。
7、可燃廢物在水泥窯內燃燒所產生的熱能全部直接用于窯系統內的氣固相或固熔相的熱交換過程，熱能傳遞交換效率很高，至少是垃圾焚燒爐發電的6倍以上。
8、水泥窯對可燃廢物熱值的適應范圍相當大，尤其是對那些兼作替代原料和替代燃料的廢物，例如下水污泥和矸石等，無論其熱值多少，總之都能相應地充分利用。這是垃圾焚燒爐難望其項背的。
固然，水泥窯獨特的工藝過程賦于了它一定的優勢。但是必須指出，上述各項優勢卻并非PC窯水泥廠與生俱來的，而是歐盟水泥工業在充分發揮其固有特長的基礎上，不斷技改創新和裝備配套逐步完善而收獲的成果。這正是我國水泥工業須要加緊研發，迎頭趕上的一個關口。要充分估計到攻關的艱巨性，更要有信心，相信我們的實力，一定能行。
令歐盟水泥界自豪的是，水泥廠正在成為既能生產水泥，又能消納社會廢物的理想場所；水泥工業在社會上的口碑很不錯，其公眾形象與我國“小水泥”相比形成鮮明對照，令人汗顏。“小水泥”的陰影還殃及整個水泥工業，抹去陰影需要時日，以及我們加倍的努力。
三、我國水泥工業消納可燃廢物與城市垃圾的可行性
筆者從我國建設部、環保部和上海環衛設計院等單位獲悉，我國現今的城市生活垃圾產生量每年約1.5億噸（原生狀態）。全國已投運的各種水平和規模的垃圾焚燒爐有50臺套，處置量每年近1400萬噸。在建的焚燒爐為25臺套。“十一、五”計劃新建垃圾焚燒爐82臺套（含發電）和約200個垃圾填埋場等，用于處置城市垃圾的總投資為600億元。預計2010年全國城市垃圾的處置率將由2007年的40%上升到總量的70%，垃圾焚燒的處置率將由 2005年的6%上升到18%，垃圾的正規填埋處置率將上升到總量的50%以上。
我國不惜巨資，F在還要大力發展垃圾填埋場和焚燒爐廠嗎？隱患如何處理？原來的規劃要不要進行適當地修改調整？從全國長遠利益考慮，懇請國家有關主管部門是否對這種技術路線進行復議；我國現有800多臺PC水泥窯是否能夠為此作出一些奉獻，也敬請審酌。
茲以消納城市生活垃圾為例，對我國PC窯水泥廠的技術經濟可行性進行分析，如表1所列。
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可以看出，即使是我國水泥企業自己投資建一個用垃圾制造再生固體燃料（RDF）的車間，在目前煤價平均600元/t的條件下，投資回收期為3年左右。這里還未計入消納垃圾的國家政策性補貼，所以在經濟上是可行的。
其實我國眾多的新型干法水泥廠，首先可以從當地和鄰近地區已有的各種可燃廢物著手，采用較簡捷的技術裝備，逐步開展試燒可燃廢物的各項工作，監測排放，注意環保。當地有什么廢料就燒什么，積累經驗，逐步增加比例，提高替代率。這樣，一次性投資也不會太大，對新增設備和人員的管理也便于操作，比較現實。
我國一些外資和中外合資的大型水泥集團，例如越秀一海德堡、華新一豪西姆、法國拉法奇等，他們在歐洲的技術與經驗支撐下，已經拉開了在中國的水泥廠燒可燃廢物的序幕。希望各該當地的政府能支持并做好各項協調工作。這對我國生態環境與水泥工業的可持續發展都是有利的，符合中央政府的生態文明建設方針。
建議中國水泥協會報請有關部門，專門制定頒布一項《水泥廠燒可燃廢物時的污染物排放標準》，使水泥企業有章可循，不必去借助套用別的排放標準。同時國家有關主管部門應該象對待垃圾焚燒爐發電一樣，對水泥窯燒可燃廢物于以相應的政策扶持。在處置廢物（垃圾）量相同的情況下，利用現有水泥窯所需的基建投資估計僅為新建焚燒爐發電廠的1/4以下；其所替代而節省的煤量足以抵消垃圾焚燒爐的實際發電量；更主要的是水泥窯沒有殘渣的二次污染隱患，運行時能確保環境安全。
在我國各行各業都在尋求高效、經濟、安全地消納社會可燃廢物與城市垃圾的歷程中，利用水泥窯只是諸多手段中的一種，而且要在水泥廠中真正把這些廢物燒盡用好，消納干凈，水泥界還有許多技術裝備須要研發創新，在逐步落實到具體生產運轉的過程中還有許多艱苦細致的工作要做。讓我們共同努力，克服困難；只要大方向正確，中國水泥界有信心、有能力在協同消納社會可燃廢物的事業中做出更多的貢獻。
參考文獻
1、VereinDeutscherZementwerke:EnvironmentalCompatibilityofCementandoncrete.2003
2、GTE/Holcim:水泥生產過程協同處置廢物指南。2005
3、高長明：利用水泥廠協同處置城市垃圾勢在必行——從日本生態水泥的教訓說起《水泥工程》2007第2期
4、DirkLechtenberg：AlternativeFuelsinDevelopingCountries.《WorldCement》March2008
5、高長明：水泥廠燒廢料——環保和經濟雙贏《環境保護》2008第6期B
6、高長明：水泥工業“四零一負”戰略對循環經濟的奉獻.中國建材報2006.8.30第一版
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