水泥工业“四零一负”战略对循环经济的奉献

表1    国际及我国水泥工业推行“四零一负”的进展和预测

注：* 2000t/d以上的PC窑平均先进值；△因我国水泥中混合材掺入量多，故该值已相应减少了。

    实际上，水泥企业对其周围生态环境达到零污染的第一项目标，德国在20世纪七十年代已经开始了这项研究工作，经历了30年的对比监测，得出了具有充分说服力的科学结论。2002年德国正式向世界宣布了该国水泥工业已实现了对其周围生态环境的零污染。这在水泥工业发展史上是一项划时代的成果。
    我国PC窑水泥在达到零污染方面与国际先进水平尚有一些差距，但差距并不大。
    最近开始新建的美国Lee lsland 12000t/d水泥生产线对环保的承诺是，在政府批给该厂的4000英亩（1620公顷）原生态土地范围内，以及水泥厂的整个生命周期内都不得发生任何有损环境或生态平衡的显发事件和隐性迹象；此外，必需有2200英亩（890公顷）以上的整片土地始终保持其原生状态，无论是地面上还是地下均不得动用。废气的排放限值为：粉尘＜20mg/Nm3，NOx＜200mg/Nm3，SO2＜50mg/Nm3。这一案例是第一次将水泥厂零污染的范围给出了明确界限。这可能是美国新建水泥厂有关环保承诺的一种动向，显然其保证零污染范围更明确更扩大了很多很多。（我国一条万吨级生产线的厂区占地约35公顷。）不过这种动向即使在美国其普遍性如何尚有待观察。
    水泥厂对废料、废渣、废水的零排放，国际上在上世纪90年代早已实现。记得1996年笔者在德国的Lagerdorf水泥厂考察时，其化验室水管中放出的处理后循环水已达到饮用标准，远高于废水零排放的要求。我国现今2500t/d以上的PC窑水泥厂多数能达到废水零排放的目标。
    水泥厂对外界电能的零消耗，过去10年左右国际上也有较大进展，吨熟料纯低温余热的回收电能，从弥补熟料电耗的近50%上升到约72%，或从弥补水泥电耗的30%上升到约43%。预计到2015年前后，即10年以后，熟料生产就可实现对外界电能的零消耗了。
    在这方面，我国PC窑水泥厂正处于快速发展之势，纯低温余热发电技术与装备，今后5年中将会在250台PC窑上推广应用，如此大量的工业实践，必然导致该项技术的改进和创新。笔者相信到2015年在电能的零消耗方面，我国PC窑水泥将与国际先进水平并驾齐驱，双双实现熟料生产对外界电能的零消耗。
    过去10年水泥工业对天然矿物燃料的零消耗方面，国际上的进展很大，采用各种可燃废料用作二次燃料的全国按熟料热耗计的替代率大致由10%上升到50%；预计10年后（2015年）将达85-90%。这将是一项巨大的进步。
    而我国PC窑水泥在这方面的差距却很大，二次燃料的替代率几乎为零。因为水泥厂烧废料或垃圾，确实是一项复杂的全社会性的系统工程。多年来少数水泥企业和设计院虽然做了不少工作，事实证明，单靠水泥工业本身，的确力不从心难以突破，可能最关键的还是需要中央与地方政府的政策引导和必要的财政投入，支持试点水泥企业切实地推进这项工作。
    在资源综合利用与消纳社会废物方面，过去10年国际上一直做得较好，现在只是进一步完善了，尤其是矿山复垦环境修复工程效果甚佳；而我国对此似乎尚未引起普遍认知，需注意改进。
    应该指出，在利废方面我国水泥中的混合材掺入量特多。这种现象是“先进”还是“弊端”，因具体情况之不同而异，难以一概而论。好在我国正在修改水泥标准，力求完善之。但是，我国应向德国学习，多用二次燃料；向日本学习，多用二次原料，这是肯定无疑的。