我國是水泥生產(chǎn)與消費(fèi)大國，占世界水泥產(chǎn)量的一半以上，近年來，隨著水泥行業(yè)產(chǎn)能過剩、排放過高等產(chǎn)生的環(huán)保問題也逐漸顯現(xiàn)。去年，我國發(fā)布*zui嚴(yán)的水泥行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，此外國內(nèi)多個(gè)碳排放權(quán)有償與交易試點(diǎn)的啟動(dòng)，也將水泥納入控排行業(yè)。而從2008年國務(wù)院發(fā)布抑制水泥行業(yè)產(chǎn)能過剩的38號(hào)文開始，已經(jīng)不再新批水泥項(xiàng)目，企業(yè)只能通過兼并、重組等形式調(diào)整產(chǎn)能。
一邊是市場商機(jī)不時(shí)顯現(xiàn)，一邊是更為嚴(yán)格減排與環(huán)保約束。記者近日走訪相關(guān)企業(yè)發(fā)現(xiàn)，不少生產(chǎn)企業(yè)通過低碳、減排改造，并發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)提高附加值，探索水泥行業(yè)緩解產(chǎn)能過剩，開拓市場藍(lán)海的新路。廣東省建材行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長吳一岳表示，產(chǎn)業(yè)鏈延伸已經(jīng)成為水泥行業(yè)趨勢，并需要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展。越來越多水泥企業(yè)開始重視環(huán)保的背后，是該行業(yè)發(fā)展曾帶來的環(huán)境問題，已引起了*、行業(yè)的重視。
煙氣繚繞、塵土飛揚(yáng)，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(chǎn)設(shè)備，難以令人察覺這是工業(yè)企業(yè)。近日，在中國臺(tái)灣花蓮縣的臺(tái)泥和平水泥廠。在廠區(qū)背后不遠(yuǎn)，便是水泥原料的來源地礦山。與傳統(tǒng)的礦山露天開挖，礦石從裸露的山體傾斜而下，揚(yáng)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(fā)現(xiàn)內(nèi)有乾坤。
從隧道進(jìn)入就可以巡視礦井內(nèi)情況，只需要6到7位員工就可以完成礦區(qū)的日常運(yùn)作。臺(tái)泥和平水泥廠廠長黃有進(jìn)介紹，原來，該礦山采用“山頂平臺(tái)式階段開采以及豎井運(yùn)輸法”，從1000多米高的山頂進(jìn)行平面式開采，初采后的礦石投入豎井——即在山內(nèi)下挖的垂直通道，利用重力分三階段運(yùn)輸?shù)缴较拢總€(gè)階段均設(shè)有一個(gè)平臺(tái)與破碎機(jī)，將礦石進(jìn)一步破碎。原料石灰石開采運(yùn)輸至山下之后，再運(yùn)用封閉式皮帶廊運(yùn)送至水泥生產(chǎn)線。“整個(gè)流程全自動(dòng)化、全密閉。”
該礦區(qū)目前有三套豎井，年產(chǎn)能達(dá)1500萬噸，也是世界上zui大的豎井開采運(yùn)輸系統(tǒng)。此外，每開采完一個(gè)平面，都會(huì)進(jìn)行種植復(fù)綠，目前已經(jīng)復(fù)原了10公頃，占總面積的30%。不僅中國臺(tái)灣，在中國大陸，越來越多水泥企業(yè)開始重視環(huán)保的背后，是該行業(yè)發(fā)展曾帶來的環(huán)境問題，已引起了*、行業(yè)的重視。
環(huán)保部去年公布的數(shù)據(jù)，水泥工業(yè)顆粒物排放占全國顆粒物排放量的15%—20%，行業(yè)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(diǎn)行業(yè)，水泥工業(yè)的礦山資源消耗與生態(tài)破壞也是突出問題。對(duì)此，國家要求“十二五”期間淘汰水泥落后產(chǎn)能3.7億噸;在三大城市群等重點(diǎn)地區(qū)，對(duì)水泥項(xiàng)目實(shí)施zui為嚴(yán)格的特別排放限值。
在中國大陸，環(huán)保的豎井開采方式開始試水。廣東英德一個(gè)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(gè)小山頭，較為分散且高度較低，不如和平廠的礦山質(zhì)密，用*豎井的方法并不適合。”對(duì)此，該項(xiàng)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(gè)天然的洞，就將其當(dāng)成天然的豎井。開采時(shí)粉塵都隔在里面，也保留了*重山的景觀。”該生產(chǎn)基地負(fù)責(zé)人介紹。
碳捕捉僅是該水泥企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一部分。當(dāng)?shù)剡€采用“港廠電”融合的“三合一”發(fā)展模式，即水泥廠、和平電廠和和平港三位一體開發(fā)，實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)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(diǎn)中，水泥業(yè)也是重點(diǎn)碳控排行業(yè)。如何降低碳排放甚至變碳為“寶”，成為關(guān)乎水泥企業(yè)生產(chǎn)成本的重要話題。
今年7月，素有科技產(chǎn)業(yè)奧斯卡之稱的“百大科技研發(fā)獎(jiǎng)”揭曉。起源于水泥行業(yè)的鈣回路捕獲二氧化碳技術(shù)獲殊榮。而臺(tái)泥和平廠正是該項(xiàng)技術(shù)zui大的試驗(yàn)廠。運(yùn)營1年多來，總捕獲量達(dá)每小時(shí)1噸，捕獲效率可達(dá)90%以上。
在該廠內(nèi)的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室看到，從水泥廠里捕捉到的二氧化碳通過細(xì)管輸送到實(shí)驗(yàn)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(yǎng)殖出不同呈深淺綠色的藻類。這些藻類經(jīng)過一個(gè)個(gè)大箱子狀的萃取裝置并加工后，得到的生物質(zhì)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(gè)微藻固碳的過程。當(dāng)中，如何從水泥捕獲二氧化碳是關(guān)鍵。據(jù)了解，其奧妙在于鈣回路捕獲二氧化碳技術(shù)，并在水泥生產(chǎn)線中增加了純氧煅燒旋轉(zhuǎn)窯煅燒爐等技術(shù)和設(shè)備。基本原理是利用氧化鈣(俗稱石灰)與二氧化碳結(jié)合后，所產(chǎn)生的碳酸鈣(CaCO3)再經(jīng)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(zhì)又還原為氧化鈣，于是可以在吸放之間重復(fù)循環(huán)，并達(dá)到捕獲二氧化碳的目的。廢氣中二氧化碳捕獲并濃縮成95%的高濃度。此外，當(dāng)二氧化碳從碳酸鈣中釋放出來后，廢棄的生石灰(CaO)亦能*成為水泥原料或排煙脫硫吸收劑，實(shí)現(xiàn)廢棄物*。碳捕捉僅是該水泥企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一部分。當(dāng)?shù)剡€采用“港廠電”融合的“三合一”發(fā)展模式，即水泥廠、和平電廠和和平港三位一體開發(fā)，實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)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(shè)備的冷凝，水泥廠每年將電廠產(chǎn)生的數(shù)十萬噸煤灰全部作為水泥制造的原料，除節(jié)省水泥生產(chǎn)成本外，也節(jié)省電廠灰塘設(shè)置及處理成本。另外，電廠排煙脫硫設(shè)備所產(chǎn)生的脫硫石膏也作為水泥緩凝劑用;同時(shí)水泥廠產(chǎn)生的石灰石粉供應(yīng)電廠脫硫作業(yè)所需。無論是碳捕捉養(yǎng)殖藻類、還是余熱發(fā)電、協(xié)同處理垃圾等，循環(huán)經(jīng)濟(jì)更越來越多地在水泥這個(gè)傳統(tǒng)的污染行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)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(chǎn)的中后端環(huán)節(jié)，那么在前端的高溫煅燒階段，水泥生產(chǎn)協(xié)同處理垃圾已經(jīng)在我國多地陸續(xù)布局發(fā)展。
中國水泥協(xié)會(huì)專家表示，利用全國水泥產(chǎn)能當(dāng)中僅6億噸的產(chǎn)能，即可處置全國一半的垃圾；如每年用水泥行業(yè)總產(chǎn)能的25%，就可以處理全國年產(chǎn)生60%的垃圾1億噸。垃圾焚燒發(fā)電要求垃圾在850℃的爐溫停留三秒，而使二噁英達(dá)標(biāo)，但水泥窯溫度非常高，垃圾在超過1000℃以上的環(huán)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(jié)合，垃圾中的重金屬也剛好為水泥所用而不會(huì)殘留土地。
今年初，華新水泥在廣東恩平年產(chǎn)水泥200萬噸，并配套純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，以及協(xié)同處理城市生活垃圾、市政污泥的水泥熟料環(huán)保生產(chǎn)線。珠海華新水泥環(huán)保預(yù)處理工廠擬于年內(nèi)投產(chǎn)，該項(xiàng)目一期工程每天可處理1000噸的生活垃圾。而臺(tái)泥在韶關(guān)以及國內(nèi)多個(gè)地方，也陸續(xù)布局這類水泥窖協(xié)同處理生活垃圾項(xiàng)目。
在挪威等不少歐美國家，水泥產(chǎn)業(yè)都是以服務(wù)于協(xié)同處理垃圾、發(fā)電的形式存在，有數(shù)據(jù)顯示，目前發(fā)達(dá)國家已有約2/3的水泥廠使用替代燃料。以后生產(chǎn)水泥只是產(chǎn)業(yè)鏈的副業(yè)，可能主要在捕捉二氧化碳，用于生產(chǎn)健康食品，或者是生產(chǎn)化妝品的原料。這是未來的一個(gè)發(fā)展趨勢。碳捕捉養(yǎng)殖一棵藻含有的蝦紅素，就相當(dāng)于養(yǎng)1萬只蝦。目前生產(chǎn)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(jīng)濟(jì)效益的碳捕捉，而且大量地應(yīng)用，將繼續(xù)研發(fā)改進(jìn)，將成本降至20美元/噸。