水泥環(huán)保一體化技術(shù)背景

水泥環(huán)保一體化國際

發(fā)達(dá)國家從上世紀(jì)70年代起，大量使用水泥窯處理危險(xiǎn)廢棄物。德國、美國、日本等國的水泥生產(chǎn)中，依托水泥生產(chǎn)線建立環(huán)保處理中心，分類回收工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾，取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

水泥環(huán)保一體化國內(nèi)

從上世紀(jì)90年代中期，國內(nèi)個(gè)別水泥廠開始處理工業(yè)廢棄物，如煤矸石、粉煤灰等。2000年之后，?；贰⒂倌嗟人喹h(huán)保一體化工程也建立了一系列示范項(xiàng)目。2011年，發(fā)改委在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中明確鼓勵(lì)利用水泥窯爐處置工業(yè)廢棄物、城市污泥和生活垃圾。

水泥環(huán)保一體化，簡稱CEE（Cement-Environmental Engineering/水泥環(huán)境工程），

水泥環(huán)保一體化危廢品

毒品、疫病畜禽尸體、有毒廢棄物、?；罚ㄒ簯B(tài)、固態(tài)）等。利用水泥窯進(jìn)行徹底焚燒。

水泥環(huán)保一體化淤泥

城市污水處理廠、造紙廠等沉淀淤泥，利用水泥窯干燥并混入水泥原料，燒制后進(jìn)入水泥成品固化。

水泥環(huán)保一體化可燃物

廢棄可燃物，包括舊輪胎、塑料制品、生物質(zhì)廢棄物，送入水泥窯作為替代燃料。

水泥環(huán)保一體化建筑垃圾

渣土、混凝土塊等，粉碎后混入水泥原料或熟料，作為替代原料。

水泥環(huán)保一體化煤矸石

作為替代燃料及原料、粉碎后進(jìn)入水泥窯。

水泥環(huán)保一體化粉煤灰

作為替代原料，進(jìn)入水泥成品。

水泥窯內(nèi)燃燒溫度高，時(shí)間久，可徹底焚燒。

基本不生成二惡英等強(qiáng)致癌物質(zhì)。

灰渣進(jìn)入水泥成品，徹底固化。

尾氣與水泥堿性原料充分接觸，大大降低酸性氣體排放量。

使用替代原料和燃料，降低水泥生產(chǎn)成本。

水泥環(huán)保一體化替代原料

以粉煤灰為代表，進(jìn)入水泥成品，減少礦石消耗。

水泥環(huán)保一體化替代燃料

以廢舊輪胎等為代表，在水泥窯中燃燒，減少煤炭消耗。

水泥環(huán)保一體化同時(shí)替代

以垃圾為代表，可燃成分替代煤炭，不可燃的灰渣進(jìn)入水泥成品。

1. 燃料替代需要對(duì)垃圾分類，否則將造成一系列問題，而我國目前的垃圾分類工作尚處于起步階段。

2. 垃圾電站不僅可以收取垃圾處理費(fèi)，還可獲得上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼，而水泥環(huán)保一體化項(xiàng)目沒有發(fā)電補(bǔ)貼。

近日，在南京工業(yè)大學(xué)召開的“第十二屆全國青年材料科學(xué)技術(shù)研討會(huì)”上，南京工業(yè)大學(xué)透露，該校正在研制“低碳水泥”， 并取得突破性進(jìn)展，使水泥在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中的二氧化碳綜合排放量有望減少50%甚至50%以上，而這一消息的披露也再一次預(yù)示著預(yù)拌混凝土的綠色、環(huán)保之路將會(huì)延伸的更遠(yuǎn)，開辟的更寬，同時(shí)也昭示著我國的“低碳混凝土”的發(fā)展之路指日可待。

而在此之前，愛爾蘭17個(gè)主要混凝土制造商就曾聯(lián)合推出過一款“超低碳混凝土”，它能夠減少新建筑碳排放量的25%。而這款產(chǎn)品就是用一種“綠色水泥”制造的。因?yàn)橥ㄟ^使用低碳混凝土，建筑業(yè)每年將能夠少排放超過200萬噸的二氧化碳，而這也相當(dāng)于一年減少了50多萬輛汽車在道路上跑。

由此可見，不論是“低碳水泥”還是“綠色水泥”，其根本目的就是降低“碳排放”，保護(hù)環(huán)境，而在耗能較大的建筑行業(yè)中，“低碳混凝土”所表現(xiàn)出來的優(yōu)勢(shì)也為“低碳水泥”的發(fā)展增添的前進(jìn)的動(dòng)力。

據(jù)南工大材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長沈曉冬教授介紹，在碳排放中，水泥加上鋼鐵的碳排放量要占到總數(shù)的30%以上，而其中水泥的碳排放占到大頭。因此在提高水泥性能方面，我國一直都在利用外加劑增加水泥對(duì)混凝土的壽命和耐腐蝕性，不過對(duì)于龐大的中國建筑工程量來說，這種“減碳”措施所取得的效果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因而“低碳水泥”的超高減排能力為低碳水泥制品的發(fā)展有增添一臂之力，尤其是將來預(yù)拌混凝土的環(huán)保之路，“低碳水泥”的研發(fā)讓其發(fā)展路途更寬廣。

立窯污染嚴(yán)重，特別是使用螢石等礦化劑造成高氟排放，對(duì)農(nóng)作物以及蠶桑生產(chǎn)影響很大，今后將不鼓勵(lì)企業(yè)為自身節(jié)能而污染環(huán)境，加快落后生產(chǎn)工藝的淘汰。水泥行業(yè)是重點(diǎn)污染行業(yè)，其粉塵排放占全國粉塵排放量的50～70%，SO2排放占全國SO2排放量的 5～6%，NOx排放占全國NOx排放量的12～15%，有些立窯生產(chǎn)中加入螢石以降低燒成熱耗，還造成周邊地區(qū)的氟污染。新標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)施后，現(xiàn)有立窯以及一些落后的回轉(zhuǎn)窯必須進(jìn)行環(huán)保設(shè)施改造，全國現(xiàn)有水泥企業(yè)的顆粒物總排放量將由2000年的780萬噸，削減到200萬噸左右，環(huán)境效益十分突出。

人們對(duì)立窯水泥指責(zé)最多的是粉塵污染，其實(shí)這對(duì)現(xiàn)代化立窯技術(shù)來說是冤枉的，土立窯、一般機(jī)械化立窯由于工藝不完善，不能保證煅燒過程熱工制度穩(wěn)定，燒成看火崗位不得不采用甚至明火操作，從而造成粉塵排放量大，先進(jìn)的機(jī)立?特別是現(xiàn)代化立窯水泥生產(chǎn)線工藝及設(shè)備完善配套，熟料燒成完全可以暗火操作甚至閉門燒窯，厚厚的濕料層相當(dāng)于一臺(tái)高效除塵器，隨廢氣逸出的粉塵在透過濕料層時(shí)很容易被滯留下來，而在新型干法水泥系統(tǒng)中物料層幾乎始終牌懸浮狀態(tài)，廢氣攜帶粉塵通過旋風(fēng)分離器離開熱工系統(tǒng)，而旋風(fēng)分離器的分離效率很低，一般只有90%，這樣大量的粉塵隨著廢氣排出，從而加大了粉塵治理的難度和工作量，新型干法水泥系統(tǒng)的收塵也面臨著新的考驗(yàn)。