
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(suí)著(zhe)水泥行業產(chǎn)能過(guò)剩、排放過高(gāo)等產生的環保問題也逐漸顯現。去年,我國發布*zui嚴(yán)的水泥行業(yè)汙染物排放標準,此外國內多個(gè)碳排放權有償與交易試點的(de)啟動,也將水泥納入控排行業。而從2008年國務院發布抑製水泥行業產能(néng)過(guò)剩的38號文開(kāi)始,已經不再新批水泥項目,企業隻能(néng)通過(guò)兼並、重(chóng)組等形式調整(zhěng)產(chǎn)能。
一邊(biān)是市場商機(jī)不時顯(xiǎn)現,一邊是更為嚴格減排與(yǔ)環保約束。記者(zhě)近日走訪相關企業發現(xiàn),不少生產企業通過低碳(tàn)、減(jiǎn)排改造,並發(fā)展循環經濟提(tí)高附加值,探索水泥行業緩解產能過剩,開拓市場藍海(hǎi)的(de)新路。廣東省建材行業協(xié)會(huì)會長吳一嶽表示,產業鏈延伸已經成(chéng)為水泥行業(yè)趨勢,並需要創新發展(zhǎn)。越來越多水(shuǐ)泥企業開始(shǐ)重視環保的背後,是(shì)該行業(yè)發展曾帶來的環境問題,已引起了*、行業的(de)重視。
煙氣(qì)繚繞、塵土飛揚,這些人們印(yìn)象中水泥廠的景象不見蹤跡。取而(ér)代之(zhī)的是廣闊的綠地與青翠的(de)樹(shù)林,如果不是掩映樹林後的幾座高(gāo)大塔吊和生產設備,難以令人察覺這是工業企業。近日,在中國台灣花蓮縣的(de)台泥和平水泥廠。在廠區背後不遠,便是水(shuǐ)泥原料的來源地礦(kuàng)山。與傳統的礦山露天開挖,礦石(shí)從(cóng)裸露的山體傾斜而下,揚起漫天塵土不同,這裏的礦山看不見開采的痕跡,記者乘車(chē)盤山而上,山體(tǐ)鬱鬱蔥蔥(cōng)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(jiù)可(kě)以巡視礦井內情況,隻需(xū)要6到7位員工就可以(yǐ)完成礦區(qū)的日常運作。台泥和平水泥廠廠長黃有進介紹,原來,該(gāi)礦山(shān)采用“山頂平台式階段開采以及豎井運(yùn)輸法”,從1000多米高的山頂進行平麵式開采,初采後的礦石投入豎井——即在山內下挖的垂直通道,利(lì)用重力分三階段運輸到山下,每個階段均設(shè)有一個平台與破碎機,將礦石進一步破碎。原料石灰石開采(cǎi)運(yùn)輸(shū)至山(shān)下之後,再運用封閉式皮帶廊運送至水泥生產線(xiàn)。“整個流程全自動化、全密閉。”
該礦區目(mù)前有三套豎井,年產能達1500萬噸,也是世界(jiè)上zui大的豎井開采運輸係統。此外,每開采完一個平麵,都會(huì)進行(háng)種(zhǒng)植複綠,目(mù)前已(yǐ)經複原了10公頃(qǐng),占總麵(miàn)積的30%。不僅中國台灣,在中國大陸,越來越多水泥企業開始(shǐ)重視環保的背後,是該行業發展(zhǎn)曾帶來的環境問題,已引起了*、行業的重視(shì)。
環保部去年公布的數據,水泥工業顆粒物排(pái)放占全國顆粒物排(pái)放量的15%—20%,行業二氧化硫(liú)排放占全國的3%—4%,氮(dàn)氧化物排放占全國的(de)10%—12%,屬汙染控製的重點行業,水泥工業的礦山資源消耗(hào)與生態破壞也是(shì)突出問題。對此,國家要求(qiú)“十二五”期間淘汰水泥落後產能3.7億噸;在三(sān)大城市群等重點地區,對水泥項目實施zui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(yīng)德一個水泥基地,就采用了“半豎井”的概念,“英德那邊(biān)是一兩百米高的(de)幾個小山頭,較為分散且高度較(jiào)低,不如和平廠的(de)礦山質密,用*豎井的方法並不適合。”對此,該項目采用了二重山開采(cǎi)的方法,“我們剛好找到了圍著的一圈山,中間有一(yī)個(gè)天然(rán)的(de)洞,就將其(qí)當成天然的(de)豎井。開采時粉塵都隔(gé)在裏麵,也(yě)保留了*重山的景觀。”該生產基地負責人介紹。
碳捕捉(zhuō)僅是該水泥(ní)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(mó)式,即水泥廠、和平電廠和(hé)和平港三位一體開發,實現能源互補與資源互用。除了汙染物排(pái)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(rú)何降低碳排放甚至變碳為“寶(bǎo)”,成為關乎水泥企業生產成本的重要話題。
今年7月(yuè),素有科技產業奧斯卡之(zhī)稱的“百大科技研發獎”揭曉。起源於水泥行業的鈣回路捕獲(huò)二(èr)氧化碳技術獲殊榮。而台泥和平廠正是該項技(jì)術zui大的試驗廠。運營1年多來,總捕獲量(liàng)達每小時1噸,捕獲效率可達90%以上(shàng)。
在該廠內的研發(fā)實驗室看到,從水泥廠裏捕捉到的二氧化碳通過細管輸送到實(shí)驗室裏大小不一的瓶子和玻璃罐裏,在光照等作用下,瓶罐裏養殖出不同呈(chéng)深淺綠色的藻類。這些藻(zǎo)類經過一個個大箱子狀的(de)萃取裝置並加工後,得到的生物質燃料如藻油、沼氣,以及更高價(jià)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(hé)從水泥捕獲二氧化碳是(shì)關鍵。據了解,其奧妙(miào)在於鈣(gài)回路捕獲(huò)二氧化碳技術(shù),並在水泥(ní)生產(chǎn)線中增加了純氧煆燒(shāo)旋轉窯煆燒爐等技術和設備。基本(běn)原理是利用氧化鈣(gài)(俗稱(chēng)石灰)與二氧化碳結合後,所產生(shēng)的碳酸鈣(CaCO3)再經過控製條件下的高溫處理,隻將二氧化碳釋放出(chū)來,而剩餘的物質又還原為氧化鈣(gài),於是可(kě)以在吸放(fàng)之間重複循環,並達到捕(bǔ)獲二氧化碳的目的。廢氣中二氧化碳捕獲並(bìng)濃縮成95%的高濃度。此外,當二氧化碳(tàn)從碳酸鈣中釋放出來後,廢棄的生石灰(CaO)亦(yì)能*成為水泥原料或排煙脫硫吸收劑,實現廢棄物*。碳(tàn)捕捉僅是該水泥企業(yè)循環經濟的一部分。當地還采(cǎi)用“港(gǎng)廠電”融合的“三合一”發展(zhǎn)模式,即水泥廠、和平電廠和(hé)和(hé)平港三位一體開發,實現能(néng)源互補與資源互用。
“三合一”均瀕臨太平洋而(ér)建,海水可以用於電廠高溫設(shè)備的冷凝,水泥廠每年(nián)將電廠(chǎng)產生的數十(shí)萬噸煤(méi)灰全部作為(wéi)水泥製造的原料,除節省水泥生產成本外,也節省電廠灰塘(táng)設置及處理成本(běn)。另(lìng)外,電廠排煙(yān)脫硫設(shè)備所產(chǎn)生的脫硫石膏也作為水泥緩凝劑用;同時水(shuǐ)泥廠產生的石灰石(shí)粉供應電廠脫(tuō)硫作業所(suǒ)需。無論是碳捕捉養殖藻類、還是餘(yú)熱發電、協同處理垃圾等,循環經濟更(gèng)越來越多地在(zài)水泥這個(gè)傳統的汙(wū)染(rǎn)行業轉型升級中“搶戲”。如果說二氧化碳(tàn)捕捉利用尚處萌芽階段(duàn),並更多著眼於生(shēng)產的中後端環節,那麽在前端的高溫煆燒階段(duàn),水泥生產協同(tóng)處理垃圾已經在我國多地(dì)陸續(xù)布局發(fā)展。
中國水泥協會專(zhuān)家(jiā)表示,利用全國水泥產能當中僅6億噸(dūn)的產能,即可處(chù)置全國一半的垃圾;如每年(nián)用水泥行業總產能(néng)的25%,就可以處理全國年產生60%的垃(lā)圾1億噸。垃圾焚(fén)燒發電要求垃圾在850℃的爐溫停留三秒,而使(shǐ)二噁英達標,但水泥窯溫度(dù)非常高,垃圾在(zài)超過1000℃以上的環境中停留超過(guò)8秒,廢渣和(hé)飛灰都可以和水泥形成的熟料結合(hé),垃圾中的重金屬也剛好為水泥(ní)所(suǒ)用而不會殘留土地(dì)。
今年初,華新水泥在廣東恩平年產水泥200萬噸,並配套純低溫餘熱(rè)發電係統,以及協同處理城市生活垃圾、市政汙(wū)泥的水泥熟料環保生(shēng)產線。珠海華新水泥環保預處理工(gōng)廠(chǎng)擬於年(nián)內投產,該項目一期工程每天可處理1000噸(dūn)的生活(huó)垃圾。而台泥在韶關以及國內多個地方,也陸續布局這類水泥(ní)窖協同處理生活垃(lā)圾項目。
在挪(nuó)威等不少歐美國家,水泥產業都是以服務於協(xié)同處理垃圾、發電(diàn)的形式存在,有(yǒu)數據顯示,目前發達國家已有約2/3的水泥廠使(shǐ)用替代燃料。以後生產(chǎn)水泥隻是產業鏈的副業,可能主要(yào)在捕捉二氧化碳,用於生產健康食品,或者是生產化妝品的(de)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(hóng)素,就相當於養1萬隻蝦。目前生產水泥的碳捕捉成本從原來100-120美元(yuán)/噸的水(shuǐ)平降到60美元以下,未來要做成合乎經濟(jì)效益的碳捕(bǔ)捉,而且大(dà)量地應用,將繼續研發改(gǎi)進(jìn),將成本降至20美元/噸。