行业梳理|我国水泥窑协同处置技术的环保功能及其发展演变

自主创新，打造中国特色中国样板

回顾过去，如果说中国发展新型干法水泥技术走的是一条全生产线引进、消化吸收、再创新提升的创新之路，那么在发展利用水泥窑协同处置废物的技术，打造环保功能水泥产业方面，主要是依靠自主创新。这是因为中国的国情与国外不同。发达国家在经济全球化进程中，已将主要的传统工业转移到工业不发达国家和地区，加之社会文化与管理等方面的差异，在城市污泥、生活垃圾、工业危废物等主要废弃物的种类和物化性质方面，中国与发达国家大不相同，因此不能简单引进复制。别无选择，中国只有走自主创新之路。在技术创新发展中，除了北京水泥厂引进意大利污泥间接干化装备、海螺水泥引进日本流化床热气化炉、华润水泥引进丹麦热盘炉，以及生活垃圾破碎机等专项装备外，水泥窑协同处置各种废物的全产业链系统工艺技术创新和装备开发与集成，都是自主创新的成果。中国经过30多年的改革开放，国家工业体系完备，相关技术装备基础条件不断提升，为工程技术自主创新提供了支撑条件。

2010年，中材集团天津水泥工业设计研究院与金隅北京水泥厂、广州越堡水泥等一批企业合作，勇于担当、敢为人先，开发出了具有自主知识产权的利用水泥窑余热直接干化和间接干化污泥的工艺技术，并得到地方政府的认可和支持，成为水泥工业向环保功能产业发展的全国排头兵和标杆企业。金隅集团响亮提出金隅水泥企业要做“城市净化器、政府好帮手”，在安全化、无害化处置和资源化利用北京工业危废物、下水污泥、工业污染土的安全无害化处置方面，做出了重要贡献。金隅集团的创新发展受到政府和社会的高度关注和支持，国务院、国家发改委、环保部和北京市委市政府主要领导和主管部门先后视察了金隅北京水泥厂，笔者也曾陪同考察，见证了一些领导对水泥工业向环保功能产业转型给予的肯定和赞扬。金隅集团的成功实践为全国水泥行业的绿色发展和技术创新树立了一个新的标杆，各地来参观取经者络绎不绝，极大地促进了科研开发单位和水泥企业发展水泥窑协同处置技术积极性。这个时期是中国水泥工业在绿色发展中从自发到自觉向环保功能产业转型发展的一个转折点。

2013年，华新水泥（株洲）、中材国际（南京）与天山溧阳水泥、海螺水泥（铜陵）自主创新的水泥窑协同处置生活垃圾技术被国家发改委批准为低碳发展全国试点示范项目。这三个企业的协同处置技术创新路线各有特点，适应了中国不同城市和区域生活垃圾的产生和管理特点。值得指出的是，在当时国家政策一边倒支持生活垃圾焚烧的环境下，国家发改委敢于将这三个企业的水泥窑协同处置生活垃圾项目列入国家级低碳示范工程并予以财政补贴，体现了鼓励创新、敢于担当的精神。事实上，这些示范工程成就了中国水泥窑协同处置技术创新发展的一个里程碑。

华新水泥在其株洲水泥厂示范线基础上，又针对武汉中心城市日产2000多吨生活垃圾的问题，开发了大规模生态化预处置生活垃圾的技术体系。华新技术体系包括建设在武汉市陈家冲垃圾填埋场旁的大规模生态化预处理工厂，其处置能力已达到每天2000吨。从单一工厂处置量来说，创了世界纪录。原生态垃圾在生态化预处理工厂内通过分选分类、破碎和生物干燥，成为工业化产品替代燃料（RDF）。在地方环保部门的理解支持下，华新水泥利用长江水系运送RDF，在武汉相邻地区的华新水泥工厂配置协同处置能力，水泥厂替代燃料率高达到40%以上。华新水泥的技术路线为我国大中型城市圈大规模生态化集中预处置生活垃圾、利用周边水泥工厂协同处置提供了可行的技术示范。

南京水泥工业设计研究院和天山溧阳水泥采用在城市垃圾填埋场旁建立生活垃圾收集、分类、破碎预处理工厂，将处理后的生活垃圾送至该地区的水泥窑协同处置，该项技术的特点是保证区域内生活垃圾日产日清，垃圾填埋场仅作为生活垃圾的临时储存场地，以备水泥厂因各种原因暂时停产时储存之需。地理空间上水泥厂与城市环卫功能分离、不改变水泥工厂的产业外观形象，一条日常5000吨熟料生产线能承担城市生活垃圾日产生量在500吨左右的处置需求。

海螺铜陵水泥从日本引进流化床热气化炉，采用在水泥工厂内一体化处置生活垃圾的技术路线，在水泥工厂内建设城市生活垃圾收储和预处理车间，生活垃圾由城市环卫部门直接送到厂内收储车间，然后对生活垃圾进行分类、破碎，热气化处理与水泥窑炉生产线实现无缝对接，利用水泥烧成系统代替垃圾焚烧厂的尾气净化系统，形成了将热气化炉预处理生活垃圾与水泥窑协同处置一体化的中国版技术。

2015年，华润水泥采用丹麦史密斯公司热盘炉技术，集成开发水泥窑协同处置生活垃圾技术，针对广西宾阳县生活垃圾特性和热盘炉技术特点，开发出适应不同品质生活垃圾的热盘炉燃烧控制技术，并与水泥窑炉系统实现无缝对接，形成与热盘炉燃烧特性相适应的生活垃圾剪切破碎、生物干化、挤压脱水的预处理技术，成为中国又一个具有鲜明特色的水泥窑协同处置生活垃圾技术体系。

在这些具有示范性样板工程建设基础上，中国水泥窑协同处置生活垃圾工程技术创新不断发展，各种技术体系不断完善提升，形成了具有自主知识产权、适应不同品质特性、不同数量规模大小、不同地方条件限制的水泥窑协同处置生活垃圾的多种技术体系。在国家水专项污泥处理课题和许多省市级技术研发项目的带动下，协同处置技术创新成果不断涌现，包括利用水泥窑协同处置城市生活垃圾系统集成技术、生活垃圾生态化前处理与水泥窑协同处置系统集成创新技术、水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰工程化技术、城市污泥深度脱水与水泥窑协同处置技术、水泥窑协同处置配套用耐火快速修补材料等。这些成果分别获得各种奖励，其中，华新水泥的水泥窑协同处置技术创新成果获得2016年度国家科技进步二等奖，其它成果有的获得中国建筑材料联合会-中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖，有的获得所在省市的科学技术奖。海螺水泥的水泥窑协同处置生活垃圾技术获得2009年全球可再生能源领先技术“蓝天奖”提名奖。

中国水泥窑协同处置技术的创新成就和推广应用，不仅在于为中国生态环境保护做出了重要贡献，为中国经济社会可持续发展提供了有力的支撑，也是对世界水泥工业协同处置技术发展的中国贡献，为已经享誉世界的中国水泥工程技术和正在走向世界的中国水泥产业提供了新的核心竞争力，也为其他国家利用水泥窑协同处置生活垃圾、保护生态环境提供了中国设计、中国创造、中国样板。

走向新时代，向环保功能产业转型

其实早在上世纪末，中国引进消化吸收国际先进的新型干法技术取得突破之后，我国水泥工业的领导就开始关注国际水泥工业科技新的发展方向。2000年，国家建材局主管科技的蒋明麟副局长就组团到欧洲考察，调研发达国家水泥工业协同处置废物的发展，笔者有幸担任随团翻译。瑞士苏黎世附近的一家以处理城市污泥、汽车废旧轮胎和工业可燃废物的水泥厂，由于其环保功能的定位，在政府环保政策的支持下实现了“负成本”运行，这给我们留下深刻印象。之后不久，时任国务院参事室副主任的蒋明麟参事，发表了《水泥工业处置和利用可燃废弃物技术和政策研究》，指出不能单纯从经济利益上将处置废物理解“变废为宝”，“水泥行业要把处置和利用可燃性工业废弃物作为本行业走可持续发展道路和产业结构调整的重要内容（《建材工业信息》2002年第11期）。蒋明麟及其他两位参事上书国务院领导，提出了《关于利用水泥工业处置废弃物的建议》（《国务院参事蒋明麟咨询国是文稿汇编》），使得水泥工业协同处置废弃物开始受到国务院领导的关注。中国建筑材料联合会和中国水泥协会领导对水泥窑协同处置给予高度重视。2002年，笔者随同原国家建材局局长，时任中国建材工业协会张人为会长考察台湾台泥花莲工厂，调研水泥窑协同处置技术在台湾的发展，2004年笔者又陪同张人为会长赴欧洲丹麦、德国、日本等国专题考察水泥窑协同处置生活垃圾技术的创新发展。之后，更多中国水泥协会、企业领导和技术专家组团出国考察水泥窑协同处置技术工作；国内有关会议、论坛和技术交流此起彼伏，行业内水泥窑协同处置城市污泥和生活垃圾技术的创新工作开始涌动，并逐渐形成热潮。2012年下半年，中国建筑材料联合会在乔龙德会长领导下，发起以赶超世界先进水平为目标的“第二代新型干法水泥技术”创新工作，将水泥窑协同处置技术创新纳入其中。2013年国务院发布《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》（国发〔2013〕41号），“支持利用现有水泥窑无害化协同处置城市生活垃圾和产业废弃物，进一步完善费用结算机制，协同处置生产线数量比重不低于10%。”但是，中国新型干法水泥生产线多达1600余条，进行协同处置城市生活垃圾和产业废弃物的生产线数量目前还没有达到国务院的要求。

回首发展历程，可以看到，实际上每一个水泥窑协同处置项目的落地，都是通过技术创新和市场竞争的结果，尤其是生活垃圾处置项目。当前，中国水泥窑协同处置技术和项目的创新发展已进入快车道。随着各种协同处置技术的不断完善提升和示范工程增多，越来越多的地方政府选择采用水泥窑协同处置城市污泥和生活垃圾，越来越多的工业危废排放企业（包括生活垃圾焚烧企业）依靠水泥企业进行无害化处置，越来越多的环保专家参与水泥窑协同处置技术的创新发展，大势所趋，真有“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”之感。

展望新时代，由于中国社会主要矛盾的转变，任何产业的发展都将受制于越来越严的环保法规、毫无妥协余地。因此，发展协同处置，向环保功能产业转型发展，必将成为淘汰落后水泥、化解水泥产能过剩和产品同质化竞争的重要战略举措。可以预见，将来即使水泥企业处置生活垃圾仍不能公平享受生活垃圾焚烧企业得到的政府补助，水泥企业也将积极发展协同处置技术和业务，向环保功能产业转型。从发达国家社会发展对水泥需求的演变规律来看，能否成为政府认可的环保功能产业将可能是许多水泥企业的生死线。

走向新时代，绿水青山就是金山银山，生态美丽就是生产力。由于水泥窑协同处置在投资、环保、社会影响方面，在技术先进性和多样性、以及对处置包括生活垃圾在内的不同废弃物种类、品质和数量的适应性等等，其竞争优势不可抗拒，地方政府会逐渐把利用水泥窑协同处置城市和工业废弃物作为首选，水泥企业向环保功能产业转型的愿景正在变为现实。在这方面，金隅集团又走在了全国水泥行业的前列。不久前，北京市根据中央批准的四个定位，将北京水泥厂、北京琉璃河水泥厂认定并更名为北水环保科技公司和北京琉水环保科技公司，负责处置北京城市污泥、工业危废物、下水污泥和生活垃圾焚烧飞灰等各类废弃物，成为城市环保基础设施。可以说，只有这样的水泥企业才可能真正成为基业长青、可持续发展的企业。

走在新时代，不胜感慨。在过去的十五年中，笔者作为在中国建筑材料联合会负责行业科技工作的专职副会长，在行业和企业层面参与了水泥窑协同处置技术的创新规划、有关国家重大技术创新项目的争取和实施、以及国家相关产业政策的建议和贯彻，亲历和见证了中国水泥窑协同处置技术发展从学习、借鉴、跨越到自主创新（因为不能模仿照搬），技术水平从低到高、中国特色和中国创造从无到有的过程，并且还在企业中零距离感受了在发展协同处置技术和环保产业中的战略创新、责任担当、坚忍不拔的企业家精神。为了创新发展中国水泥窑协同处置技术，这些企业持续投入大量资金，很多项目亏损经营多年仍矢志不渝，这才有了今天的成就。尽管技术创新无止境，现有技术仍然还有较多创新提升空间，笔者深信，中国水泥窑协同处置技术已完全具备国际竞争力，必将随着中国水泥工程技术和水泥产业的国际化走向世界。沿着向环保功能转型的大道前行，中国水泥工业一定会走得更远更高，中国水泥工业由大变强的中国梦在新时代一定会很快实现。