一、概述

將全社會(huì )的生活垃圾和各種工農業(yè)廢棄物經(jīng)過(guò)適當的預處理后制成再生燃料RDF（RefuseDerivedFuels），充分發(fā)揮水泥窯特有的優(yōu)勢，協(xié)同處置可燃廢棄物，將RDF替代水泥窯原先所用的天然化石燃料（煤、石油、天然氣），這項技術(shù)及裝備在歐美發(fā)達國家已有30年以上成功應用的歷史經(jīng)驗，是一項十分成熟可靠的最佳實(shí)用技術(shù)（BAT）。2017年，德國采用替代燃料對全國水泥工業(yè)按熱量計的燃料替代率，簡(jiǎn)稱(chēng)熱量替代率TSR（ThermalSubstitutionRatio）已達68.3%，英國為51.2%，歐盟28國加權平均為44.5%，世界水泥工業(yè)（除中國大陸外）平均為7.6%3）。

近10多年來(lái)，我國水泥工業(yè)在協(xié)同處置生活垃圾、污泥和危險廢棄物等方面已攻克了諸多技術(shù)難關(guān),成功地投入生產(chǎn)應用,取得了初步成績(jì)1)。2017年我國已有近50臺水泥窯兼燒生話(huà)垃圾，協(xié)同處置能力約500萬(wàn)噸原生垃圾，兼燒市政污泥的水泥窯有近30臺，年處置量約230萬(wàn)噸，另外還有已獲兼燒危廢資質(zhì)的水泥廠(chǎng)30余家，核準能力152萬(wàn)噸每年。全國協(xié)同處置垃圾和/或污泥、危廢的水泥窯已有100多臺，占水泥窯總數的6%以上。但因這些廢棄物的熱值太低，加之每臺窯的處置量也不多，故其對全國水泥工業(yè)的熱量替代率TSR總計僅為1.5%左右。由此可知，我國與發(fā)達國家相比差距很大，屬起步階段。如果包含中國大陸在內，全球水泥工業(yè)的TSR將由7.6%下降到4%左右，可見(jiàn)我國所占世界權重之大。同時(shí)也表明全球水泥工業(yè)替代燃料市場(chǎng)的巨大發(fā)展空間和商機，近中期的市場(chǎng)需求和驅動(dòng)引擎主要在新興國家，即南美中東北非和東南亞，特別是中國；中遠期的還有全球眾多的欠發(fā)達國家。

綜合利用全社會(huì )各種廢棄物中的可燃成分，制成RDF

用作替代燃料，既可以無(wú)害化處置廢棄物，保護生態(tài)環(huán)境，又能節省天然能源和資源的消耗，一舉兩得。這是新時(shí)代的一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，具有日益增長(cháng)的需求和廣闊的發(fā)展前景。

二、替代燃料在德國水泥工業(yè)的發(fā)展歷程及其經(jīng)驗2~3)

德國是世界水泥強國，是世界水泥工業(yè)研究開(kāi)發(fā)應用替代燃料最早、回收利用廢棄物品種最多、技術(shù)裝備齊全、政府引導有方、首創(chuàng )替代燃料技術(shù)標準、應用發(fā)展成效顯著(zhù)、經(jīng)驗豐富的國家，頗值我國借鑒。

1985年德國水泥工業(yè)應用替代燃料剛起步，全國的TSR約為2%，相當于我國現今的情況。但是德國的出發(fā)點(diǎn)和最終目的是水泥企業(yè)的經(jīng)濟效益（替代化石燃料）與全社會(huì )的環(huán)保效益（高效處置廢棄物）必須統籌兼顧。即水泥企業(yè)協(xié)同處置廢棄物至少應有一點(diǎn)微利，不宜因此而承擔額外損失。德國認為，如果讓某一行業(yè)為全社會(huì )的環(huán)?！百I(mǎi)單”是不合理不公平的，不符合市場(chǎng)經(jīng)濟準則的，即使“買(mǎi)單”金額很少也是不可取的。因為環(huán)境是全社會(huì )的寶貴資源，環(huán)境保護原本就是政府必須履行和擔當的天大職責。所以無(wú)害化處置各種廢棄物，政府的主導引領(lǐng)和激勵政策是責無(wú)旁貸的。

在政府引導和水泥企業(yè)共同努力下，德國水泥工業(yè)TSR的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)大臺階，2000年達25.7%，2005年達48.4%，2010年達61%，提升較快。之后企穩微升，2017年為68.3%。據分析，這或許與其國內外水泥市場(chǎng)需求下降，產(chǎn)能過(guò)剩，技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng )新趨緩有關(guān)。

經(jīng)歷了30多年的實(shí)踐，現今德國已經(jīng)形成了一個(gè)專(zhuān)業(yè)性的廢棄物回收處置綜合再利用的新型產(chǎn)業(yè)，固廢回收再生燃料SRF(SolidRecoveredFuels)是其一種產(chǎn)品。利用各種固廢，按照一定的技術(shù)標準制備生產(chǎn)出不同的再生燃料，作為替代燃料供不同用途之需。例如，按德國SRF分類(lèi)及其標準總則DINEN15359(2012)和RAL-GZ724的規定，供水泥工業(yè)、石灰工業(yè)和火電廠(chǎng)用的SRF平均熱值應分別為20、25和13~16MJ/kg。相應的SRF經(jīng)過(guò)水泥廠(chǎng)正常加工以后即可用于水泥窯的分解爐內燃燒，或者用于窯頭噴煤管中與較高熱值（23MJ/kg以上）的煤（或廢橡膠、廢機油、廢溶劑等）一起混合燃燒。對水泥企業(yè)來(lái)說(shuō)，SRF可市玚采購，來(lái)源可靠，質(zhì)量穩定，使用方便，頗受歡迎。1990年前后德國曾經(jīng)是每家水泥企業(yè)專(zhuān)門(mén)裝備一套設備系統，用以預處理少量的原生廢棄物制備出替代燃料，為自已的水泥窯所專(zhuān)用。后來(lái)發(fā)現這種模式效率低不經(jīng)濟。2000年以后大都逐漸轉變?yōu)榈绞袌?chǎng)采購合適的SRF，無(wú)需單獨自制了。同時(shí)一個(gè)專(zhuān)業(yè)從事回收處理制備便于再利用各種廢棄物的產(chǎn)業(yè)鏈，在德國蓬勃形成和發(fā)展起來(lái)。2016年該利廢產(chǎn)業(yè)的營(yíng)業(yè)收入已達260億歐元，相當于其水泥混凝土產(chǎn)業(yè)的4~5倍，并呈繼續上升之勢。

據統計2014~2017年，德國平均年生產(chǎn)使用SRF約450萬(wàn)噸，主要應用于三個(gè)行業(yè)：即水泥工業(yè)占70~73%，約325萬(wàn)噸，相當于240萬(wàn)噸標煤，TSR約66%；火電廠(chǎng)及燒垃圾發(fā)電廠(chǎng)占25~28%；（石灰工業(yè)占1~2%。之所以近3/4的SRF都供應給水泥工業(yè)。因為多年的實(shí)踐表明，采用SRF時(shí)，其中熱能利用的轉化效率水泥窯最高，平均為68~70%;火電廠(chǎng)次之，為45~48%;垃圾發(fā)電廠(chǎng)為33~35%;石灰窯的最差僅25%左右。從社會(huì )資源高效合理配置的理念來(lái)看，這樣的比例關(guān)系是市場(chǎng)經(jīng)濟法則運作的結果，是比較經(jīng)濟合理的。更主要的還有兩大理由，可能因為在德國，這些優(yōu)勢公眾已經(jīng)熟知，故省略未提及。但是筆者認為，面對我國的現實(shí)情況，這里有必要重申。那就是：1）水泥窯協(xié)同處置廢棄物對生態(tài)環(huán)境安全的保障最好，這個(gè)觀(guān)點(diǎn)德國的實(shí)踐早已證實(shí)，并獲社會(huì )公認。筆者2007~2010年已撰文闡明4~6)，不贅述。2）水泥窯兼燒廢棄物所須的新增設備和投資最少，工期短見(jiàn)效快最經(jīng)濟。顯然這兩大優(yōu)勢是實(shí)實(shí)在在的，是德國和歐美諸國的長(cháng)期實(shí)踐經(jīng)驗，又經(jīng)過(guò)我國的實(shí)踐驗證了的，是立論之本，其重要性和決定作用應于肯定。這也是水泥窯利廢底氣之所在。

表1為德國水泥工廠(chǎng)聯(lián)合會(huì )VDZ在其年度環(huán)境報告中向全社會(huì )公布的2016年水泥工業(yè)利用替代燃料的統計?？梢钥闯?，共利用了12大類(lèi)的廢棄物，總計熱量替代率TSR為64.9%，其中城市生活垃圾SRF在總替代燃料TSR中占10%左右，在熟料總熱耗TSR中占6.2%。

表12016年德國水泥工業(yè)使用各種替代燃料和天然化石燃料的統計

*所有廢棄物均已制成SRF(水分少、粒度細、熱值高)或RDF(水分多、粒度粗、熱值低)

**2016年熟料產(chǎn)量為2340萬(wàn)噸

應該指出，德國水泥工業(yè)推行協(xié)同處置廢棄物用作替代燃料的全過(guò)程是在政府的引導、激勵和策劃，以及水泥協(xié)會(huì )的組織協(xié)調下逐步實(shí)施的。每一家水泥企業(yè)擬燒廢棄物都必須事先通過(guò)論證和政府的環(huán)保審批，投產(chǎn)后隨即進(jìn)入嚴格嚴密的監管程序。所以類(lèi)似我國垃圾發(fā)電廠(chǎng)那樣的“鄰避”事件從未發(fā)生過(guò)。政府的擔當和公信力足以使公眾放心、信賴(lài)、信服。這點(diǎn)頗值我國借鑒。

三、對完善我國水泥窯協(xié)同處置廢棄物技術(shù)政策的幾點(diǎn)建議

1.加強政府的全面主導、規劃、實(shí)施、監管職責

回顧我國水泥窯協(xié)同處置生活垃圾（污泥和危廢）10多年的歷程可知，其中水泥企業(yè)自告奮勇，甘愿“賠本賺吆喝”的作用似乎大于政府的引導職責。既然水泥企業(yè)著(zhù)重追求的是為緩解“垃圾圍城”做出貢獻，而不是本身的經(jīng)濟效益。因而中央財政的激勵政策就順勢相形見(jiàn)晚，虛多實(shí)少，落實(shí)滯緩。有時(shí)容易對一些必要的論證審批和監管不力，甚至缺失。這樣在短期內或者可以充分發(fā)揮那些自告奮勇水泥企業(yè)的積極性（或自由度），就像我國現今所取得的一些成績(jì)那樣。但是作為一項具有一定戰略性的國家技術(shù)發(fā)展方針和政策，政府的全面主導和科學(xué)規劃等的履責是必須的，是決不能或缺的。所幸我國正在對此進(jìn)行補短和改進(jìn)完善之中。然而美中不足的是相應的激勵政策久拖不定，終不能讓甘愿“賠本賺吆喝”的水泥企業(yè)一直這樣繼續下去吧？顯然，這不符合市場(chǎng)經(jīng)濟法則，是不可持續的。因此出臺公平合理可操作的激勵政策是當務(wù)之急。敦請中央政府積極扶持生活垃圾等協(xié)同處置項目，同時(shí)加強審批監管，防止當前某些不夠資質(zhì)的水泥企業(yè)和環(huán)保企業(yè)乘機逐利，粗制濫造“協(xié)同處置危廢“項目的哄起傾向。

德國長(cháng)期實(shí)踐表明，因水泥窯的熱效率或對廢料中的熱能利用率（~70%）比垃圾發(fā)電廠(chǎng)的（~35%）高一倍，所以德國城市垃圾70%以上用于水泥廠(chǎng)，用于火電廠(chǎng)和垃圾電廠(chǎng)的不到30%。然而我國的情況卻是始料不及地截然相反，用于垃圾電廠(chǎng)的垃圾占其總量的33%以上，而用于水泥廠(chǎng)的僅有3%還不到。顯然這是我國實(shí)施了20多年的過(guò)分傾斜的技術(shù)政策無(wú)意之間自然而然地形成的。通過(guò)對比和反思，吸取經(jīng)驗教訓，我們應該認識到，為求得高效協(xié)調合理的發(fā)展，亟須調整糾正完善有關(guān)的技術(shù)政策。公平合理地做好這項工作，以利于擺正水泥窯在利廢領(lǐng)域中應有的位置，發(fā)揮應有的功能和作用。

2.擴大協(xié)同處置廢棄物的品種，開(kāi)拓高熱值廢料利用，力爭加速提升水泥工業(yè)的熱量替代率TSR

我國水泥窯協(xié)同處置對象是從原生城市生活垃圾和市政下水汚泥開(kāi)始的,其含水量大,熱值低，處置難度大。水泥窯無(wú)害化處置這些廢棄物對全社會(huì )的環(huán)保效益遠大于水泥企業(yè)可能得到的經(jīng)濟效益。因其所能替代的煤量很少，熱量替代率TSR也低。實(shí)踐表明，標配情況下TSR約為3~7%，視各項目垃圾預處理裝備系統之不同而異。顯然，這樣低的TSR只是初級的，我們的近中遠期目標是TSR分別達到25%、50%、80%左右，最高目標是實(shí)現熟料生產(chǎn)對天然化石燃料的零消耗。為此我們必須開(kāi)拓高熱值的廢輪胎、廢機油、石油焦、廢溶劑等適量利用的途徑。

這里就涉及廢輪胎的切塊、削條、抽取鋼絲，以及液狀、稠液狀、漿糊狀、秸桿狀、絮羽狀等等廢物的處理技術(shù)裝備，有待研發(fā)配套。還有例如，可以同時(shí)適用于多種性狀廢料的窯頭與分解爐燃燒器、窯尾多級燃燒噴嘴、破碎剪切機、篩選分揀機、擠壓脫水機、除臭與污水處理、攪拌混料機、在線(xiàn)成分監測、計量喂料機、熱盤(pán)爐、旁路放風(fēng)、放風(fēng)窯灰利用（制鈉鹽或鉀肥）、防腐蝕耐火材料等等的改進(jìn)與創(chuàng )新?？傊?，目前我國的實(shí)現與目標之間的差距較大，要做的工作很多，任重道遠。但這我們必由之路，要下決心克服技術(shù)難關(guān)，充滿(mǎn)信心地逐步實(shí)現各發(fā)展階段（近中遠期）的目標。

3.建設大型固廢再生燃料SRF工廠(chǎng),研制SRF標準，集中生產(chǎn)各種替代燃料,分散供應市場(chǎng)

歐美經(jīng)驗表明，為了燒廢料，每一家水泥企業(yè)都新建一套廢物預處理系統滿(mǎn)足自身所需，既分散占地多，又沒(méi)有規模效應，效率低不經(jīng)濟。于是大型SRF廠(chǎng)應運而生，將一種或幾種廢物集中到一處，按照相應的技術(shù)標準，大批量地生產(chǎn)制備出一種或幾種SRF，再分銷(xiāo)到下游各行業(yè)用戶(hù)，既可提高全社會(huì )的經(jīng)濟效率，保障SRF的質(zhì)量與性能穩定.用戶(hù)應用也更方便。

例如，以色列位于Tel-Aviv地區西南的Hiriya山崗處的一座大型SRF工廠(chǎng)。該廠(chǎng)2014年投產(chǎn)，年處理居民生話(huà)垃圾50萬(wàn)噸，制成SRF15萬(wàn)噸，熱值4000~4800kcal/kg，全部用于該地區Nesher水泥廠(chǎng)作為替代燃料。該SRF廠(chǎng)總投資7500萬(wàn)歐元，是當時(shí)世界水泥工業(yè)技術(shù)最先進(jìn)、規模最大的生活垃圾SRF生產(chǎn)線(xiàn)7)。Nesher水泥廠(chǎng)有2臺6000t/d水泥窯，除采用生活垃圾SRF外，還有廢輪胎、廢溶劑和工業(yè)SRF,共四種廢棄物用作替代燃料。

表面看來(lái)，該廠(chǎng)的投資似乎很高，而我國現有的標配水泥窯燒垃圾預處理系統一般是投資近1億人民幣，原生垃圾年處置量10萬(wàn)噸，制成入窯的替代燃料每年估計2~3萬(wàn)噸，熱值估計2000~3000kcal/kg。實(shí)際上，按單位投資回收熱量或替代標煤量為衡量標準計，兩者的投資效益我國的卻不及以色列的40~50%，甚至更低。當然這里除兩者的規模效應差別外，還可能有其原生垃圾的情況很不相同，以及技術(shù)裝備系統效率差別的因素。但大規模集中生產(chǎn)SRF（或RDF）的效益是明確無(wú)誤的，可以肯定。

我國選用多大產(chǎn)能的原生垃圾SRF工廠(chǎng)為宜,須要根據各地該項目的具體情況來(lái)定。筆者初估可能對年處理量20~30萬(wàn)噸、50~60萬(wàn)噸和90~100萬(wàn)噸原生垃圾的三種規格的需求較多。目前我國有不少廠(chǎng)商具備研制配套這套系統的基礎和能力，抓緊研發(fā)早日完成，早投放市場(chǎng)就將先得商機。

對政府來(lái)說(shuō)還有一個(gè)課題，那就是籌劃制訂我國的SRF技術(shù)標準也應適時(shí)提上議事日程。另外，在中國建材工業(yè)聯(lián)合會(huì )的領(lǐng)導下，2016年成立的水泥窯協(xié)同處置生活垃圾產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟應該積極行動(dòng)起來(lái)，發(fā)揮應有的職能與作用，這一點(diǎn)我們應該向垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟學(xué)習。不要形同虛設，須加強組織領(lǐng)導，做好向政府和公眾的觀(guān)摩宣講匯報請示，協(xié)調好行業(yè)內部的交流探討，資源共享共同提高。對外更要公共信息（尤其是環(huán)境信息）公開(kāi)準確透明及時(shí)，履行水泥企業(yè)的社會(huì )責任，獲得政府和社會(huì )公眾更多的了解和支持。水泥工業(yè)應該而且可以為我國循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展做出更多的應有貢獻！實(shí)踐奉獻的空間猶為大矣！