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水泥窑协同处置危废行业发展现状及未来发展趋势分析(图表)

2019/06/14 一和环境

近年来,随着危废行业政策的逐渐完善,我国危废市场规模高速增长。根据国家统计局数据,2016年我国危废产生量5347万吨。由于部分工业企业未严格申报及偷排量大,我国危废实际产量与统计数据相差较大。有专家预测到2018年我国实际危废产量至少在1.3亿吨,存在着巨大的处置需求缺口。......

  1、危废市场现状
       近年来,随着危废行业政策的逐渐完善,我国危废市场规模高速增长。根据国家统计局数据,2016年我国危废产生量5347万吨。由于部分工业企业未严格申报及偷排量大,我国危废实际产量与统计数据相差较大。有专家预测到2018年我国实际危废产量至少在1.3亿吨,存在着巨大的处置需求缺口。


  图1:我国工业危废产生量(万吨)

  数据来源:生态环境部2014、2015年环境统计年报

  国家统计局2016年数据

  图2:危险废物处置方式

  2、危险废物处置方式
       我国危废治理主要以无害化处置和资源化利用为主,资源化利用仍是危废处理的主要方式,无害化处置的比例正在逐年上升。目前我国无害化处置的主要方式是焚烧、填埋、水泥窑协同等。其中水泥窑协同处置被誉为处理过程最安全、处理结果最彻底方式之一,日益成为危废处理的主流。

  3 水泥窑协同处置简介

  水泥窑协同处置是水泥工业提出的一种新的废弃物处置手段,它是指将满足或经过预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑,在进行水泥熟料生产的同时实现对固体废物的无害化处置过程。

  危废进入水泥窑之前需进行预处理,一般根据危废性质进行分类处理:

  热值高且稳定的危废作为水泥窑替代燃料;

  符合水泥原料成分且含量较高的作为可替代原料;

  不能作为替代燃料或原料的固态危废一般进行破碎分选,采用螺旋输送器或人工投料方式入窑处理;

  半固态、液态危废主要在混合配伍后采用污泥泵、隔膜泵等直接泵送入水泥窑。

  水泥窑协同处置投加位置包括窑头高温段、窑尾高温段或者生料配料系统,主要根据危废的特性、进料装置的要求以及投加口的工况特点来确定。

  窑头高温段适合含水率低的液态物质及含高氯、高毒、难降解有机物质等危废;

  窑尾高温段适合含水率高、大块状等危废;

  生料配料系统对危废的要求相对较高,只能投加不含有机物和挥发、半挥发性重金属的固态危废。

  4 水泥窑协同处置危废优势

  1.处置范围广,处置量大。水泥窑协同涵盖HW02-HW50共40大类危废处置需求,适应约60%种类的危废处置,还可处理生活垃圾、工业固废、污泥、污染土壤等。同时其危废处置产能大,专业焚烧炉的处理规模一般仅为15-30t/d,但即使是规模最小的水泥窑协同处置设备危废处理量也能达到100t/d。

  2.处置能力强。水泥窑煅烧时温度可高达1400-1800℃,窑内呈现碱性环境,停留时间长,易形成稳定的氧化环境。这种条件下,危废能得到充分稳定燃烧,可有效避免酸性物质和重金属挥发,剧毒物质二噁英很难形成,有机物被彻底分解。(其中,我国绝大部分垃圾焚烧厂产生的飞灰HW18都是经过螯合固化后进行填埋,利用水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰可减少飞灰填埋中重金属和二噁英对土壤、地下水的污染,目前这是最安全有效的方式。)

  3.资源充分利用,环境效益好。水泥窑协同焚烧后的残渣和飞灰作为水泥组分进入水泥熟料产品中,不需要额外进行填埋处置,不占用任何土地资源。绝大部分重金属元素都可全部固熔在水泥熟料的晶格中不能再逸出或析出,不会产生二次污染。同时水泥窑煅烧产生的热能可被回收利用。

  4.项目投资少,建设周期短,运营成本低。目前新建或改扩建传统危废焚烧炉设施的平均投资一般为3000-16000元/吨处置产能,而水泥窑协同处置危废投资额只需1000元左右/吨处置产能,依托于水泥厂现有生产线,不占用土地资源。在审批手续和项目落地建设改造方面,与传统焚烧炉工艺相比,水泥窑技术改造、设备安装施工等方面建设周期较焚烧炉缩短一半以上。而且水泥窑运营成本低,项目经验数据表明水泥窑协同处置危废吨成本约在500-1000元/吨,而焚烧炉处置成本约为其2倍以上。

  5 、我国目前水泥窑协同产能及规模

  近年来,我国水泥窑协同处置危废发展迅速,经济及社会环境效益均非常显著。据一和环境数据统计,截至2019年4月30日,我国具有水泥窑协同处置危废经营许可证的企业有67家,总核准经营规模达到448万吨/年。剔除9个资质仅包含HW33的企业和1个仅包含HW34的企业后,处置规模约340万吨/年。

  注:9家仅处置HW33的企业利用水泥窑处理黄金冶炼氰化尾渣,由于其成分与铁矿石接近,高温分解其中有害物质后直接作为生产水泥的原料使用;1家仅处理HW34的企业是通过石膏制硫酸联产水泥技术。

  其中,陕西省有7家企业处理HW33(无机氰化物),经营规模总共达69万吨/年;河南省有2家企业处理HW33(无机氰化物),规模达26.6万吨/年;山东省有1家企业处理HW34(废酸),规模达12万吨/年。以下统计中均不包含在内。

  按地区分布

  截至2019年4月30日我国已有20个省份(或直辖市)存在水泥窑协同处置危险废物的产能,规模前五名的省份为浙江、广西、福建、陕西和江苏,合计规模占全国总量56%。

  

  图4:各省水泥窑协同处置企业数量及规模

  按集团分布

  在水泥窑协同处置危废上处置能力排名前五的集团为红狮、海螺、南方水泥、金隅和金圆,合计危废处置能力占行业总量的70%。除此之外,华新、中建材、台泥等也在推进水泥窑协同项目的发展,并在积极的往危废处置方向进行改造和扩张。部分环保企业也敏感的注意到水泥窑协同处置危废的优势及发展潜力,积极布局,占有不小的比重。

 

 

  图5:水泥窑企业集团分布

  6 未来市场趋势

  据水泥工程技术专家统计,目前水泥窑协同处置危废项目在批及再建项目约60个,整个水泥行业仍处于协同处置危废发展高峰期。未来若整个水泥行业的危废处置能力全部释放,年处置危废能力将达到1200-1800万吨/年,这部分处置能力有可能在近五年逐渐落地。有机构预测未来一段时期内,水泥窑改造建设端市场空间有望达到340亿元,水泥窑协同处置危废运营端市场规模达700亿元,运营端市场空间估计在400亿元。

  利用水泥窑协同处置危废较其他处置工艺优势明显,是未来危废处置的主力军,也是未来水泥企业通过协同处置转型升级为环保公司的重要途径之一。随着社会经济的不断发展,这将成为全球各国消纳危废的主要趋势。

(责任编辑:梁爱光)

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2019-07-19 05:36:10