試論新經濟時代的水泥工業(2)
在與各國許多專家學者的交流中,筆者的感覺是:2050年之前,新經濟時代的水泥工業不僅可以基本實現上述的“六個零”的目標,而且還能全面地與其他工業組成仿生群樂體,協同處理和再循環利用各種廢料廢渣以及生活垃極等,為全社會廢料廢話渣的負增長作出卓越貢獻。
按照ISO14000環境管理系列標準的宗旨和內容,實現水泥工業對全社會的承諾,達到“六零一負”的目標,成為綠色工業。
四、新時代水泥工業污染物的允許排放極限
首先應該說明,任何工業生產,其污染物的排放是不可避免的,即不可能對所有的污染物都做到零排放。我們的目標是要將各種污染物的排放盡量地減少到最少,使它們在自然的生態環境中足以及時地被“消化”掉,不致造成近期或遠期的生態平衡遭受破壞的后果。也就是說,實現零污染是完全可能的,也是必需的。
表1列舉的當今水泥工業各種污染物的允許排放極限值,是有關各國根據自身的經濟與技術條件而制訂的,屬現今國際上最全面最嚴格的極限值。表1中所選擇選擇的國家,其水泥工業在世界上是有一定代表性的。
根據德國和瑞士對水泥廠周圍地區的環境長期全面的監測結果,其涉及空氣、水、土壤、氣候、動植物、食物鏈等等的各項生態環境質量指標和沒有水泥廠的參照對比地區的完全相同。說明他們現今的排放允許極限是符合零污染要求的。如果水泥廠按兼燒廢料,其排放限值將更嚴格。因為廢料中往往含有較多種類的污染物,所以必須嚴加控制。這就是德國TA—Luft廢氣污染防治規范和17.BlmSch
V聯邦污染防治法中關于燒廢料的條例規定(表1序號1),兩者的內容與其限值有所區別的原因。在此基礎上,1998年3月歐盟對其進行了修訂(序號12、13)。緊接著1999年11月歐盟又通過了一項污染綜合防治法則IPPC(序號14),立即開始實施。規定歐盟各國最遲在3年內必須完成將其中所有內容全部列入本國法律的工作;對已有的水泥生產設備必需進行相應的升級換代,逐步達到排放標準;凡是2007年11月以前仍不能達標的設備必需依法淘汰廢除。
早在1989年歐盟曾通過了BAT規程,即環保型最佳適用技術選用規定,其主要目的是敦促水泥工業加強環境保護,節約能源與資源,推行可持續發展戰略。當時也制訂了排污極限(序號11)。根據各國實施BAT的經驗,1999年9月德國水泥工業重新制定了BATR最佳適用技術推薦實例及強制性選用規定,立即開始實施。同時,對確定排污極限值的方式也有所創新,就是不再完全依賴于硬性的統一法規,而是依靠水泥廠所地區的政府代表,民間組織及社區代表以及水泥界代表共同商討制定中短期的指標,采用滾動發展,逐步達標的方法,形成一個良性的動態循環模式。諸多方面的協作、承諾與監督共同開展,激勵達標工作的進度和質量加速完成。
歐盟各國,尤其是德國水泥工業在全面強化可持續發展戰略方面,成績斐然,不愧為新時代水泥工業的典范。然而美國在這方面就相形見拙,這可能是美國幅員廣大,環境壓力較小之故。日本水泥工業近一段時期也一直不太景氣,似乎無暇顧及太多的長遠之計。表1中美日兩國的若干有關數據,因尚未見權威性報導,容后搜集補充之。
表1
水泥工業污染物允許排放極限值mg/m3(標況)(略)
表2
近年投產的若干典型的新型綠絕水泥生產線
投產日期----水泥公司---水泥廠址---時代及技術特征
1.96.8------丹麥Aalborg----丹麥Aalborg---利用粉煤灰配料,生產超細混合水泥,窯廢氣脫硫生產石膏,燒廢料,余熱發電并供取暖或空調,BAT,網絡型
2.96.10---德國Readynix--德國Rudersdorf----新建5000t/d線,循環流化床燒廢料及含碳頁巖,旁路放風15%,生產細磨混合水泥等,BAT,已上網
3.97.5----瑞典Nordic----瑞典Slite市----新建4000t/d線,BAT,燒廢料(橡膠、塑料等)達50%,廢氣脫硫塔
4.97.11-----德國Heiderburg----德國Bernburg-----新建5000t/d線,6級預熱器,多級燃燒分解爐,燒廢料,BAT,網絡型
5.97.12------澳大利亞昆士蘭-----澳大利亞昆士蘭州Gladstone------新建4900t/d線,BAT,燒廢料,已聯網,投資2億澳元
6.98.9---英國Castle----英Cornwall半島Ketton
: Ribblesdale---燒廢料,采用濕法脫硫塔為窯廢氣脫硫,降低SO2、NOx排放,BAT,已聯網
7.99.2---美國Lone
Star---美印地安那州Creencalte---將原2000t/d濕法窯改為4000t/d半干法窯,BAT,網絡型投資3300萬美元
8.99.6--英國Rugby---英國Rugby市---新建3800t/d半干法線,入烘干破碎機水分36%~38%,窯φ4.6m×62m,放風25%,BAT,已聯網
9.99.7---德國Heilderburg---德國巴州Lengfurt---戊烷蘭肯循環余熱發電,3000t/d篦冷機余熱發電1300kw,工業試驗線
10.99.12---美國佛州巖石---美佛羅里大州Newberry---新建2100t/d,BTA,網絡型
11.2000.2---美國Lehigh----美馬里蘭州Union
Bright---新建5500t/d線,BAT,窯φ5.2m×70m,5級預熱器,多級燃燒分解爐,燒廢料,電子商務平臺
12.
2000.8(計劃)---美國德州工業---美德克薩斯州Midlothiah---新建6000t/d線,BAT,窯φ5.6m×78m,5級預熱器,多級燃燒分解爐,BAT,e-C平臺,燒廢料
13.20000.10(計劃)---瑞士Holderbank---所屬Holnam美卡羅那多州Florence---新建5400t/d線,窯φ5.2m×78m,多級燃燒分解爐,燒廢料,BAT,e-C平臺,
新經濟時代水泥工業的環保標準應該達到怎樣的程度,現行的歐盟有關法規足以提供一個正確的方向和指導性理念。顯然,我國水泥工業在環保工作上的差距很大,有待各部門各方面的艱巨努力,任重道遠矣。
五、新型水泥企業的典型實例
20世紀80年代,一些發達國家的水泥工業曾被視為“夕陽工業”。然而,近四、五年內以德國和美國為先導,其他的發達國家急起直追,相繼采用環保型最佳先進適用技術BAR和Internet網絡技術,對各自國家的幾家較典型的老水泥企業進行了環保型信息化升級換代。同時在世界各地新建了一批綠色型、網絡型的最先進的水泥生產線,其生產能力介于2000~8500t/d之間,合計有30多條。這批改擴建和新建生產線的成功運營,不僅使各該水泥公司的經濟效益和社會效益顯著提高,更具劃時代意義的是:這些生產線在節能利廢、智能化過程控制、生態環境保護、用戶個性化服務、電子商務應用、管理模式等重要領域內,全方位地一躍而成為新經濟時代水泥工業可持續發展的典范。水泥企業在信息產業和環保產業的強烈輻射和相互激勵之下,開始向綠色互聯網企業轉型。在德國水泥工業已成為傳統造業中首先進入綠色型的先驅。美國水泥企業則在互聯網和電子商務方面明顯領先,大步走向網絡經濟。
根據美國PCA波特蘭水泥協會公布的最新統計數據,美國和加拿大兩國已宣布的將于2000~2003年建成的新水泥生產線有6條,改擴建線有16條,兩者的生產能力分別為780和1360萬t/a,合計2140萬t/a。這有力地表明,美國傳統水泥工業正借助新經濟的春風,迅速地進行大規模的更新換代,大有重掌世界水泥工業牛耳之勢。
表2列舉了近年投產的若干代表性生產線的時代與技術特征。可以看出,它們的共同特征與本文第三節所論述的發展趨向和目標完全吻合。例如,它們都是BAT型,已經或準備燒廢料,廣泛采用低NOx型分解爐燃燒器以及廢氣脫硫設施,已聯網啟動了電子商務平臺,大量采用生產工藝、機電和自動化方面的最新技術,開拓個性化服務與管理模式(理念)創新等等,不一而足,茲不贅述。
在燒廢料方面,1999年德國和瑞典已取代了全國熟料煅燒用燃料的18%~20%,北歐諸國為10%~14%,英國為8%,美國為5%;在瑞典和美國的個別水泥企業中,燒廢料的比例已有高達80%的實例。瑞典已制訂了具體措施,計劃2008年全國達到50%以上,2020年基本實現100%。
新經濟時代的新型水泥工業已初顯端倪,前程無量,大有可為。我國水泥工業如何應對這一嚴峻的挑戰,是一個必需作出抉擇的重大問題,應該深思并作出必要的反應。
筆者注:已故吳中偉院士曾對拙文予以賜教,深表敬意與懷念。
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