水泥窑协同处置固体废物工艺及安全管理

:数十年来，我国向着“水泥强国”发展，在水泥工业产业结构调整、生产工艺升级、节能减排等方面取得巨大进步，赋予现代水泥工业“生态、环保、绿色工业”的新内涵。特别是在固体废物、二次资源和能源的资源化利用方面取得良好进展。水泥工业能源消耗总量约2亿吨标准煤，占全国能源消耗总量的5.8%左右;CO2排放量占全国总排放量的9%~10%。《技术路线图》[1-2]表明水泥行业产生的CO2排放量占全球人为CO2排放总量的5%。然而国际水泥工业的发展趋势是以高性能、节能、低耗、低排放和提高劳动生产率为中心，走可持续发展的道路。因此，开展水泥工业安全生产技术应用对减缓全球气候变化具有重要意义。

水泥窑协同处置固体废物日渐成为社会、行业和市场关注的焦点。从政策、管理、技术、市场等各个方面的探讨此起彼伏。然而，与国际先进水平相比，我国水泥行业仍存在单位产品能源消耗较高，安全健康防护注意不当等问题。除了原燃材料、固体废物、替代燃料等差异，最重要的原因在于我国水泥窑协同处置固体废物工艺技术及安全管理水平与国际先进水平存在一定的差距。

1世界水泥工业发展概况

从水泥生产工艺来看，美国水泥生产线从1993年的113条减少到2013年的94条，减少了17%，其中干法生产线由72条增加到83条，湿法生产线由37条降至10条(如图1);而水泥产量却由7380.7万吨增加到8270万吨。同样地，观察图2可以发现，德国水泥生产线由2005年的69条降低至2012年的53条，其中立窑生产线数一直维持在8条，篦式预热器窑炉由16条降低到6条，旋风预热器窑炉生产线数有小幅度降低。类似的，德国水泥产量从2005年到2012年也是呈现增长态势。这说明欧美这些城市化进程完成较早的国家，对水泥产品的需求量偏低且稳定，对现有水泥生产线的产能利用率稳步提高。

美国及德国水泥工业历年燃料消耗分别见图3和图4。可以看出，美国的燃料类型主要有煤炭、燃油、石油焦、天然气、轮胎、固体燃料、液体燃料等。其中轮胎、固体燃料及液体燃料的使用量逐年增加，而煤、燃油及天然气的使用量大幅下降。具体来看，1993年轮胎使用量仅为7万吨，但到2013年增加为39.9万吨，相当于使用量增加近5倍;1993年煤炭消耗量为1003.4万吨，但到2013年锐减为603万吨，相当于减少了一半。这说明替代燃料受到欧美发达国家的高度重视，使用替代燃料大大有助于减少来自化石来源热能消耗。