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我國循環經濟效益漸明顯 協同處理垃圾成趨勢

發布時間:2014-11-14
文章標簽:我國循環經濟效益漸明顯 協同處理垃圾成趨勢

11月初,全國水泥價格連續第六周上漲,中南地區繼續領漲。業內人士分析,這與近期隨著我國發起成立400億美元絲路基金,助力“一帶一路”藍圖實施密不可分。這將帶動我國中西部及亞洲多國鐵路、公路等交通基礎設施建設加快,并為我國水泥需求打開新的空間。

我國是水泥生產與消費大國,占世界水泥產量的一半以上,近年來,隨著水泥行業產能過剩、排放過高等產生的環保問題也逐漸顯現。去年,我國發布史上^嚴的水泥行業污染物排放標準,此外國內多個碳排放權有償與交易試點的啟動,也將水泥納入控排行業。而從2008年國務院發布抑制水泥行業產能過剩的38號文開始,已經不再新批水泥項目,企業只能通過兼并、重組等形式調整產能。

一邊是市場商機不時顯現,一邊是更為嚴格減排與環保約束。記者近日走訪相關企業發現,不少生產企業通過低碳、減排改造,并發展循環經濟提高附加值,探索水泥行業緩解產能過剩,開拓市場藍海的新路。廣東省建材行業協會會長吳一岳表示,產業鏈延伸已經成為水泥行業趨勢,并需要創新發展。

 減排

礦山開采全密閉廠區告別煙塵

越來越多水泥企業開始重視環保的背后,是該行業發展曾帶來的環境問題,已引起了政府、行業的重視。 煙氣繚繞、塵土飛揚,這些人們印象中水泥廠的景象不見蹤跡。取而代之的是廣闊的綠地與青翠的樹林,如果不是掩映樹林后的幾座高大塔吊和生產設備,難以令人察覺這是工業企業。

 近日,記者來到臺灣花蓮縣的臺泥和平水泥廠。在廠區背后不遠,便是水泥原料的來源地礦山。與傳統的礦山露天開挖,礦石從裸露的山體傾斜而下,揚起漫天塵土不同,這里的礦山看不見開采的痕跡,記者乘車盤山而上,山體郁郁蔥蔥保存完好,直到半山腰上的隧道口,才發現內有乾坤。

“從隧道進入就可以巡視礦井內情況,只需要6到7位員工就可以完成礦區的日常運作”。臺泥和平水泥廠廠長黃有進介紹,原來,該礦山采用“山頂平臺式階段開采以及豎井運輸法”,從1000多米高的山頂進行平面式開采,初采后的礦石投入豎井——即在山內下挖的垂直通道,利用重力分三階段運輸到山下,每個階段均設有一個平臺與破碎機,將礦石進一步破碎。原料石灰石開采運輸至山下之后,再運用封閉式皮帶廊運送至水泥生產線。“整個流程全自動化、全密閉。”

 該礦區目前有三套豎井,年產能達1500萬噸,也是世界上^大的豎井開采運輸系統。此外,每開采完一個平面,都會進行種植復綠,目前已經復原了10公頃,占總面積的30%。

 不僅臺灣,在中國大陸,越來越多水泥企業開始重視環保的背后,是該行業發展曾帶來的環境問題,已引起了政府、行業的重視。

 環保部去年公布的數據,水泥工業顆粒物排放占全國顆粒物排放量的15%—20%,行業二氧化硫排放占全國的3%—4%,氮氧化物排放占全國的10%—12%,屬污染控制的重點行業,水泥工業的礦山資源消耗與生態破壞也是突出問題。對此,國家要求“十二五”期間淘汰水泥落后產能3.7億噸;在三大城市群等重點地區,對水泥項目實施^為嚴格的特別排放限值。

 在中國大陸,環保的豎井開采方式開始試水。廣東英德一個水泥基地,就采用了“半豎井”的概念,“英德那邊是一兩百米高的幾個小山頭,較為分散且高度較低,不如和平廠的礦山質密,用完全豎井的方法并不適合。”對此,該項目采用了二重山開采的方法,“我們剛好找到了圍著的一圈山,中間有一個天然的洞,就將其當成天然的豎井。開采時粉塵都隔在里面,也保留了第一重山的景觀。”該生產基地負責人介紹。

 除了采礦粉塵,針對收嚴的氮氧化物等排放標準,臺泥(英德)公司分別于2012年、2013年完成四條生產生產線的低氮燃燒加SNCR選擇性非催化還原脫硝技術改造。“控制水泥產業燃燒的氮氧化物一直是難題。傳統脫硝用的是在末端處理上噴氨水,我們采用了低氮燃燒技術,就是用含氮量的氧氣來燃燒,雖然成本增加了,但從源頭上就減少了氮氧化物產生的成分。”黃有進說。

低碳

捕獲二氧化碳可養藻類生產保健品

碳捕捉僅是該水泥企業循環經濟的一部分。當地還采用“港廠電”融合的“三合一”發展模式,即水泥廠、和平電廠和和平港三位一體開發,實現能源互補與資源互用。

除了污染物排放收緊,在我國多地的碳交易試點中,水泥業也是重點碳控排行業。如何降低碳排放甚至變碳為“寶”,成為關乎水泥企業生產成本的重要話題。

今年7月,素有科技產業奧斯卡之稱的“全球百大科技研發獎”揭曉。起源于水泥行業的鈣回路捕獲二氧化碳技術獲殊榮。而臺泥和平廠正是該項技術全球^大的試驗廠。運營1年多來,總捕獲量達每小時1噸,捕獲效率可達90%以上。

記者在該廠內的研發實驗室看到,從水泥廠里捕捉到的二氧化碳通過細管輸送到實驗室里大小不一的瓶子和玻璃罐里,在光照等作用下,瓶罐里養殖出不同呈深淺綠色的藻類。這些藻類經過一個個大箱子狀的萃取裝置并加工后,得到的生物質燃料如藻油、沼氣,以及更高價值的蝦紅素、DHA等健康食品、化妝品原料,完成整個微藻固碳的過程。

當中,如何從水泥捕獲二氧化碳是關鍵。據了解,其奧妙在于鈣回路捕獲二氧化碳專利技術,并在水泥生產線中增加了純氧煅燒旋轉窯煅燒爐等技術和設備。

    “基本原理是利用氧化鈣(俗稱石灰)與二氧化碳結合后,所產生的碳酸鈣(CaCO3)再經過控制條件下的高溫處理,只將二氧化碳釋放出來,而剩余的物質又還原為氧化鈣,于是可以在吸放之間重復循環,并達到捕獲二氧化碳的目的。”參與研發的臺灣工研院研究員盧俊欽說。

廢氣中二氧化碳捕獲并濃縮成95%的高濃度。此外,當二氧化碳從碳酸鈣中釋放出來后,廢棄的生石灰(CaO)亦能完全成為水泥原料或排煙脫硫吸收劑,實現廢棄物零排放。

碳捕捉僅是該水泥企業循環經濟的一部分。當地還采用“港廠電”融合的“三合一”發展模式,即水泥廠、和平電廠和和平港三位一體開發,實現能源互補與資源互用。

“三合一”均瀕臨太平洋而建,海水可以用于電廠高溫設備的冷凝,水泥廠每年將電廠產生的數十萬噸煤灰全部作為水泥制造的原料,除節省水泥生產成本外,也節省電廠灰塘設置及處理成本。另外,電廠排煙脫硫設備所產生的脫硫石膏也作為水泥緩凝劑用;同時水泥廠產生的石灰石粉供應電廠脫硫作業所需。

廣東英德水泥基地也開始沿用上述思路。隨水泥廠而建的兩套21000千瓦的純余熱發電站,年發電量達3億千瓦時,年節約標煤9.74萬噸,可提供水泥廠約1/3的自用電力。此外,依江河而建設有港口,水泥產品可直接上船出港運輸,避免了汽車運輸中帶來的粉塵污染。

趨勢

循環經濟“搶戲”水泥業升級

無論是碳捕捉養殖藻類、還是余熱發電、協同處理垃圾等,循環經濟更越來越多地在水泥這個傳統的污染行業轉型升級中“搶戲”。

如果說二氧化碳捕捉利用尚處萌芽階段,并更多著眼于生產的中后端環節,那么在前端的高溫煅燒階段,水泥生產協同處理垃圾已經在我國多地陸續布局發展。

中國水泥協會^表示,利用全國水泥產能當中僅6億噸的產能,即可處置全國一半的垃圾;如每年用水泥行業總產能的25%,就可以處理全國年產生60%的垃圾1億噸。“垃圾焚燒發電要求垃圾在850℃的爐溫停留三秒,而使二噁英達標,但水泥窯溫度非常高,垃圾在超過1000℃以上的環境中停留超過8秒,廢渣和飛灰都可以和水泥形成的熟料結合,垃圾中的重金屬也剛好為水泥所用而不會殘留土地。”

今年初,華新水泥在廣東恩平年產水泥200萬噸,并配套純低溫余熱發電系統,以及協同處理城市生活垃圾、市政污泥的水泥熟料環保生產線。珠海華新水泥環保預處理工廠擬于年內投產,該項目一期工程每天可處理1000噸的生活垃圾。而臺泥在韶關以及國內多個地方,也陸續布局這類水泥窖協同處理生活垃圾項目。

無論是碳捕捉養殖藻類、還是余熱發電、協同處理垃圾等,循環經濟更越來越多地在水泥這個傳統的污染行業轉型升級中“搶戲”。

華新水泥副總裁王煥忠建議,“水泥工業消納可燃廢物與城市垃圾作為水泥業的先進產能,應該優先保留并支持,這樣淘汰落后產能也更有針對性,符合國家對產業向生態環保轉型升級的方向。”

臺泥集團副總經理呂克甫說,去年重慶和廣東英德兩個廠在去年各用了1000萬元購買碳配額。“以廣東碳交易做法為例,政府先給97%的無償配額,3%需有償購買,但今年我們有節能的做法,政府給的97%的量就足夠了。”

“如果將碳捕捉技術應用更廣更深入,還可以把環保作為商機,提供工藝和服務。”臺灣水泥股份有限公司董事長辜成允說,碳捕捉養殖一棵藻含有的蝦紅素,就相當于養1萬只蝦。

而在挪威等不少歐美國家,水泥產業都是以服務于協同處理垃圾、發電的形式存在,有數據顯示,目前發達國家已有約2/3的水泥廠使用替代燃料。“以后生產水泥只是產業鏈的副業,可能主要在捕捉二氧化碳,用于生產健康食品,或者是生產化妝品的原料。這是未來的一個發展趨勢。碳捕捉養殖一棵藻含有的蝦紅素,就相當于養1萬只蝦。”

按照辜成允的預計,目前生產水泥的碳捕捉成本從原來100-120美元/噸的水平降到60美元以下,“未來要做成合乎經濟效益的碳捕捉,而且大量地應用,我們還將繼續研發改進,將成本降至20美元/噸”。

對話

臺灣水泥股份有限公司董事長辜成允

未來8到10年水泥仍維持高需求

臺灣水泥股份有限公司董事長辜成允是首任海基會董事長辜振甫之子,作為多年來關注中國大陸發展并積極在多個省份投資的知名臺商,近日南方日報記者對其進行了專訪。

南方日報:早在2003年,臺泥就選擇廣東作為落地中國大陸的首站,并在英德建設了大陸^大的生產基地,這是基于什么考慮?

辜成允:我們^先選擇廣東有幾個原因。第一是臺灣本來就地處華南,華東、華北離我們遠一點,所以就選定了以華南為發展的重心,以廣東、福建、廣西為我們的發展基地,這是從地理位置來講的。第二廣東的臺商也比較多,臺泥的品牌在臺商里有很高的知名度。第三,我們曾做了詳細的市場調研,華南那個時候水泥還是供不應求,華中和華北都已經接近平衡。另外,我們看重珠三角的黃金水道,利用北江和西江的水運來做運輸,所以廣西貴港也好,還是廣東英德的兩個基地都是在珠江水系的范圍之內,以此輻射整個華南。

南方日報:隨著行業環保標準逐漸提高,臺泥將如何應對?

辜成允:有關環保的問題,我們是希望環保的規定能夠越嚴越好。環保對很多企業來說是個成本,然而你可以把這個成本做一個轉化,那它就是個商機。所以對大型水泥廠來講,我們就希望環保力度能夠不斷加強,實際上更突顯我們的優勢,我們不但會積極配合,也能夠主動來做。

事實上臺泥^真正的核心價值是永續經營,永續地球,永續環保。我們在水泥、能源還有環保業務之間的比重越來越模糊,因為水泥也做環保,水泥也做發電。目前來看,水泥的本業大概占到六七成。發電的部分占到35%左右。環保的部分,雖然仍是服務性的,目前營收相對較低,但獲利前景很好。

南方日報:如何看水泥的產能過剩和未來的需求?

辜成允:中國大陸對水泥需求的拉動有三架馬車,公共建設、樓盤開發和城鎮化。^近公共建設稍稍放緩,因為大部分的大型基建到了一個比較成熟的階段。但是民間的樓盤開發,尤其是城鎮化又接上來了,所以雖然不會像從前三駕馬車年年成長很高,但仍會一直在成長。我個人認為還能夠維持8-10年,之后大概會降到現在高需求量的50%。

水泥行業的產能過剩,主要是指落后的產能,或者是有一些不是真正專業的水泥經營者,看到市場好,就跳進去,將來會被淘汰,這就是為什么中國大陸政府要求水泥行業兼并重組,要整合提高集中度。

近期,APEC期間釋放出許多利好,尤其是一帶一路,將帶動很多同業往東南亞等國外去投資。

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