水泥業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展范文

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摘要：分析了水泥及建材行業(yè)內(nèi)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的一些技術思路，并對上下游產(chǎn)業(yè)鏈間的循環(huán)模式進行了初步探索。在行業(yè)內(nèi)部，通過節(jié)能降耗（減量化）、粉塵回收及廢氣利用（再循環(huán)）等措施提高物料及廢氣的循環(huán)利用并減少無效循環(huán)（漏風漏料），還可以通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構(淘汰小立窯、發(fā)展窯外分解技術)實現(xiàn)結構型循環(huán)經(jīng)濟。同時，建材行業(yè)上下游還連接著很大的產(chǎn)業(yè)鏈，通過與上游礦山資源、電力及煤炭行業(yè)間發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，可以實現(xiàn)礦渣、粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢渣的資源化和再循環(huán)；通過對下游混凝土產(chǎn)品的回收利用可以得到再生骨料和再生水泥，進而實現(xiàn)與下游混凝土行業(yè)間的循環(huán)經(jīng)濟。

關鍵詞：水泥，上/下游產(chǎn)業(yè)，循環(huán)經(jīng)濟

1.水泥行業(yè)內(nèi)部的循環(huán)經(jīng)濟

水泥工業(yè)是重要的基礎原材料工業(yè),也是典型的資源、能源消耗型工業(yè),在其快速發(fā)展的同時,面臨著資源、能源的過度消耗和環(huán)境的嚴重污染。據(jù)統(tǒng)計，建材工業(yè)占全國能耗的9%，占全國工業(yè)能耗的13%,是僅次于電力、冶金行業(yè)的耗能大戶[1]。而從資源方面看，以水泥工業(yè)為例,其主要原料石灰石資源現(xiàn)有儲量全國僅為542億t,以目前我國水泥生產(chǎn)年消耗的石灰石量計算,僅夠維持幾十年的時間[1]；從環(huán)境方面看,建材工業(yè)年排CO2、SO2分別為約8億t和200余萬t，分別占全國工業(yè)總排放量的1/4和1/10左右[1,2]。同時，建材行業(yè)的平均單位能耗遠高于世界先進水平，從行業(yè)內(nèi)部采取措施，節(jié)能降耗的潛力還很大。

以目前國內(nèi)最大、能耗最低的海螺水泥公司為例，其近年來新建的窯外分解窯生產(chǎn)線產(chǎn)能都在5000t/d以上，在世界已有的7條萬噸級熟料生產(chǎn)線中，公司擁有3條。由于單線規(guī)模每增加1000t/d，能耗可下降2.5％－4％，海螺水泥的能耗普遍比國內(nèi)其它的新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)低10％以上。公司建設的低溫余熱發(fā)電項目07年中期全部投產(chǎn)，屆時年總發(fā)電量在12億度左右，以因發(fā)電成本比目前采購電價低0.4元左右，僅此一項，每年可年節(jié)約成本5億元左右。

針對水泥企業(yè)粉塵污染,而粉塵往往是顆粒細度優(yōu)于成品和半成品的原料這一現(xiàn)狀，可選擇相應的高效除塵設備如靜電收塵、袋式收塵器等加以收集，既實現(xiàn)了粉塵、煙塵濃度達標排放,又回收了磨好的成品和半成品，實現(xiàn)了物料的循環(huán)利用。

在銷售環(huán)節(jié)，可大力發(fā)展散裝水泥,節(jié)藥包裝費用,減少水泥損失,提高運輸效率[3]。水泥包裝袋的成本在20元/噸左右，且包裝袋在完成運輸環(huán)節(jié)后就成為廢棄物，考慮到我國水泥設計年產(chǎn)量接近10億噸，因此發(fā)展散裝水泥也是降低成本和工程造價,節(jié)約包裝紙和森林資源的重要途徑。

同時，對水泥產(chǎn)業(yè)進行結構調(diào)整也是在行業(yè)內(nèi)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要途徑。由于歷史原因，我國傳統(tǒng)水泥裝備比重過大，而國際上則以窯外分解窯為主，兩者相比，窯外分解窯能耗低、污染小，單位產(chǎn)量高，因此應重點發(fā)展。

我國2001年預分解窯的產(chǎn)能占全行業(yè)的13．8％，而日本占96％、印度80％、泰國90％、韓國100％、我國臺灣為90％[4]，因此優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，大力發(fā)展新型干法水泥，禁止機立窯、濕法窯、立波爾窯、干法中空窯和小型預熱器窯等生產(chǎn)線的新建和擴建，對現(xiàn)有的落后窯型進行技術改造，用先進的新型干法生產(chǎn)線取代立窯以及濕法、老式干法生產(chǎn)線，可以明顯緩解高污染、高能耗、低效益的現(xiàn)狀，淘汰下來的部分設備可根據(jù)情況改建成大廠的粉磨站，也可以進一步降低重復投資和資源浪費。

此外，采用余熱發(fā)電或供暖、制冷工藝等可以對窯尾和冷卻機廢氣余熱進行有效利用；烘干機推廣沸騰爐燃燒可以降低煤耗,采用立式磨代替球磨機可以顯著降低生料粉磨電耗；對水泥窯和磨機的冷卻水進行循環(huán)利用等等，都是水泥廠節(jié)能降耗、實現(xiàn)水泥行業(yè)內(nèi)部循環(huán)經(jīng)濟的有效方法。

2004年國家發(fā)改委對鋼鐵、電解鋁和水泥的投資規(guī)模進行了限制，針對水泥行業(yè)，還進行了投資結構的調(diào)整。749號文件指出，在東部和交通發(fā)達的地區(qū)，限制生產(chǎn)能力4000t/d以下的預分解窯生產(chǎn)線，西北地區(qū)也限制2000t/d以下生產(chǎn)線的建設；限期拆除年產(chǎn)能力4.4萬噸以下的小立窯，禁止小立窯的擴徑改造，對半干法、半濕法、SP預熱器要進行技術改造等，這些措施的實施，將有效改變水泥行業(yè)高煤耗、高電耗、高污染和低效益的現(xiàn)狀，對水泥行業(yè)實現(xiàn)初步的循環(huán)經(jīng)濟，也為我國構建節(jié)約型社會和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎。

2.水泥工業(yè)的與上下游產(chǎn)業(yè)間的循環(huán)經(jīng)濟

建材產(chǎn)業(yè)具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈和拉動效應，水泥行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟也必將對其上下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。其上游是礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)，據(jù)資料統(tǒng)計[1,2]，建材產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)資源消耗比重占基本原材料產(chǎn)業(yè)的90%以上，如何提高礦產(chǎn)資源的使用效率，開發(fā)新資源及可再生資源，實現(xiàn)節(jié)能降耗將是建材行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的一項長期任務。

水泥生產(chǎn)的原料主要有石灰石、粘土或砂頁巖及校正材料等，為節(jié)約粘土資源，可用尾礦、廢渣、、煤矸石等廢棄物取代，其中煤矸石的熱量還可以降低燒結水泥的煤耗；對于主要原料石灰石,應根據(jù)當?shù)刭Y源利用的長遠規(guī)劃,做到有序開采、貧富礦搭配使用，充分、合理、有效地使用有限的資源。同時,礦渣、粉煤灰等材料也可以作為混合材直接摻加到水泥中生產(chǎn)復合水泥、礦渣水泥和粉煤灰水泥等，這將相應降低水泥的強度，但同時也會改善水泥和混凝土的流動性、滲透性和耐久性，從全壽命周期角度來看，混凝土結構使用壽命的延長，也是實現(xiàn)水泥及上下游產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的重要一環(huán)。

建材產(chǎn)業(yè)的下游是建筑業(yè)等產(chǎn)業(yè)，大部分建材產(chǎn)品終結于構建建筑物，故建材產(chǎn)品的再利用和資源化，必然與建筑業(yè)的循環(huán)發(fā)展密切相關。據(jù)統(tǒng)計[5]，2003年全社會固定資產(chǎn)總投資為55118億元，其中基本建設的總投資就高達22729，約占整個社會固定資產(chǎn)總投資的40％，因此，建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將是整個社會可持續(xù)發(fā)展極重要的組成部分。

目前來看，我國混凝土結構主要還是按強度標號進行設計，而國外25年前就開始根據(jù)混凝土結構的使用環(huán)境，按結構的“服務年限或耐久性設計混凝土”[6]。因為強度只是為了滿足使用性能，在混凝土技術高速發(fā)展的今天，這一功能已不是問題，因此按循環(huán)經(jīng)濟要求，在滿足使用功能的基礎上，獲得最終產(chǎn)品的最長使用壽命，將具有重要而深遠的意義。長江大橋為例，武漢長江大橋使用50年后，于2003年第一次大修，而南京長江大橋使用20余年就開始大修，這對經(jīng)濟效益、資源和環(huán)境效益及社會效益帶來的影響將是極其深遠的，因此提高混凝土結構的耐久性也是發(fā)展建筑業(yè)循環(huán)經(jīng)濟，進而帶動整個上下游產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略。

同時，建材產(chǎn)業(yè)又與煤炭、電力、冶金和化工等基礎工業(yè)相關，它們?yōu)榻ú漠a(chǎn)業(yè)提供了燃料、電力及其他重要原料。由于建材工業(yè)的產(chǎn)品特點，煤炭工業(yè)產(chǎn)生的煤矸石，電力工業(yè)排放的粉煤灰和冶金工業(yè)產(chǎn)生的礦渣等又可由建材工業(yè)消納和利用；造紙廢液中的木質(zhì)素也可以經(jīng)磺化和提純后制得木質(zhì)素磺酸鈣或木質(zhì)素磺酸鈉，用以混凝土材料中作為減水劑使用；建材產(chǎn)業(yè)對含鉻離子的有毒廢棄物、含鍶離子的放射性廢棄物等多種垃圾加以固化和利用，效果顯著優(yōu)于其它處理方式。因此，建材企業(yè)可利用自己的廣泛耦合優(yōu)勢，融入可循環(huán)共生的經(jīng)濟生態(tài)鏈中，為國民經(jīng)濟循環(huán)和自身的可持續(xù)發(fā)展最大的發(fā)揮作用。

3.水泥行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟應遵循的原則

結合水泥工業(yè)特點，節(jié)省資源和節(jié)約能源,降低單位產(chǎn)品原料消耗、使用貧礦原料等，都屬于循環(huán)經(jīng)濟減量化原則范圍（reduce），水泥企業(yè)實施的利用其它工業(yè)的廢棄物如礦渣、粉煤灰、煤矸石、赤泥，以及實施清潔生產(chǎn)，回收生產(chǎn)過程中排放的粉塵，防止對環(huán)境的過量排放，等等屬于循環(huán)經(jīng)濟的再利用范疇(reuse)，而對建筑結構報廢后的回收和循環(huán)利用則屬于再循環(huán)范疇（recycle）。

3.1遵循減量化原則

我國建材行業(yè)與發(fā)達國家仍有較大的差距，在單位產(chǎn)值資源能耗上，我國建材行業(yè)萬元產(chǎn)值耗煤2.7噸、消耗礦山資源逾100噸、排放二氧化碳20噸，是發(fā)達國家平均水平的1.5～2倍；在總量上，建材行業(yè)年能源消耗總量為2.4億噸標準煤，礦產(chǎn)資源消耗近40億噸，居全國各行業(yè)前列；就總量平均而言，水泥和平板玻璃等主要建材產(chǎn)品單位能耗高于世界先進水平50％和68％；就國內(nèi)同期相比，2005年前10個月建材企業(yè)用煤進廠價較去年同期提高了100元/噸以上，電價提高了0.04-0.05元/度，運費提高了0.02元/噸•公里，且尚無緩解跡象，因此減量化是建材行業(yè)不僅是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的需要，而且勢在必行。

遵循減量化原則，一方面要依靠科技進步，建立起發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的技術支撐體系，包括減少氣流和物料的無效循環(huán)（漏風漏料等）、提高資源利用效率等，另一方面還要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構、提高管理水平和生產(chǎn)效率的信息技術，通過宏觀調(diào)節(jié)實現(xiàn)結構節(jié)能和結構降耗。

3.2遵循再利用原則

雖然建材行業(yè)是能源、資源消耗型行業(yè)，但也是利用各類廢棄物最多、潛力最大的行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，全國建材行業(yè)每年利用粉煤灰、礦渣、煤矸石等各類固體廢棄物數(shù)量在4億噸左右，約占全國工業(yè)部門固體廢棄物利用總量的80％以上，在上下游重要產(chǎn)業(yè)的全面協(xié)調(diào)和發(fā)展中具有不可替代的作用，是國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重點產(chǎn)業(yè)。

遵循循環(huán)經(jīng)濟的再利用原則，要求水泥行業(yè)生產(chǎn)過程中積極回收排放的粉塵并回收利用，防止對環(huán)境的過量排放，還要合理利用其它工業(yè)的廢棄物如礦渣、粉煤灰、煤矸石、赤泥，以及實施清潔生產(chǎn)；同時循環(huán)經(jīng)濟的“再利用”原則，還要求提高產(chǎn)品的使用壽命或服務年限，這要依靠加大科技投入、提高管理水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量（包括耐久性和多功能）來實現(xiàn)。產(chǎn)品功能增強或增多，通過長壽命設計使大壩、海港等鋼筋混凝土建筑物的服務年限從設定的50年延長到100年甚至更長；此外，不斷改進混凝土結構的設計原則，突出可修復性和可更換性，如我國現(xiàn)在的建筑工程一般為混凝土澆注結構，如能參考機械行業(yè)裝配模式，對已失效和破壞結構部件進行更換和修復，通過大修恢復原有設計功能，并最大限度保證完好部位的服役年限，則無疑對節(jié)省能源、資源和保護環(huán)境具有巨大的的意義。

3.3遵循再循環(huán)原則

我國建材工業(yè)的發(fā)展基本上還是“資源—產(chǎn)品—廢棄物”的線性經(jīng)濟模式，同時建材行業(yè)產(chǎn)品的近80％用于其最終用戶建筑業(yè)，而我國報廢和拆除的混凝土結構中，資源的再循環(huán)仍有很大潛力可挖。目前，報廢和拆除的建筑結構中，鋼筋和粘土磚的回收率較高，但混凝土的水泥水化物和砂石骨料等則基本沒有回收和循環(huán)利用，而日本再生骨料的利用率已經(jīng)達到很高水平，通過對回收和粉磨，水泥水化產(chǎn)物也可實現(xiàn)循環(huán)利用。

值得注意的是，引導公眾、社會樹立綠色消費觀念，形成綠色產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的市場機制，也是建材工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要一環(huán)。建設部有關文件也提出，在“十一五”規(guī)劃末期即2010年，全國城鎮(zhèn)新建建筑要實現(xiàn)節(jié)能50％，新建建筑對不可再生資源的總消耗比現(xiàn)在下降10％，為達到節(jié)能目標，2010年新型墻材的產(chǎn)量占墻體材料產(chǎn)量的比重至少要達到55％，建筑應用比率要達到65％以上。可喜的是，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，經(jīng)過政府指導和行業(yè)宣傳，人們對國內(nèi)外綠色消費、綠色建材的認識進一步深入，整個社會已經(jīng)開始對環(huán)保型建材產(chǎn)品高度關注，許多居民在房屋裝修、家居布置等方面已經(jīng)開始更加注重環(huán)保與健康。

《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃的建議》明確提出了對建材行業(yè)開展循環(huán)經(jīng)濟試點的意見，可以預見，隨著國家循環(huán)經(jīng)濟法律法規(guī)和政策的不斷出臺，一個政府引導、行業(yè)呼應、企業(yè)主導和公眾參與的水泥和建材行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式消費的必將逐步形成，并對整個社會實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。