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2018年08月號 封面故事

循环经济发威 水泥业升级绿色产业

远东人月刊 / 编辑室采访整理

  台湾的垃圾处理以往大多以掩埋为主,随着经济起飞,愈来愈多垃圾无处去,1980年即曾发生垃圾大战,时至今日,垃圾清运仍是许多县市头痛的问题。其实,水泥业因制程特性,不仅可有效处理废弃物,甚至能将废弃物转化为替代原料与替代燃料,让垃圾变黄金。本期「封面故事」特别邀请台湾亚洲水泥花莲厂陈志贤副厂长和亚泥(中国)技术部品管及研发处李绍先经理,分享两岸水泥公司如何成功启动水泥业的「循环经济」。
  


全球吹循环经济风 水泥业成废料处理高手
  随着全球环保意识抬头,「循环经济」已成为制造业的必修学分,透过重新设计产品和新的商业模式,使废弃物可再利用,成为良性的资源循环,「水泥业在此模式下大有可为,」亚泥(中国)李绍先经理表示,「因预热机与旋窑等设备,具有高温燃烧的密闭环境,可有效消除有害性物质、利用多种工业废弃物,以及城市生活垃圾、污泥等,在循环经济中扮演资源综合利用再循环、再制造的重要角色。」

  对此,台湾亚泥花莲厂的陈志贤副厂长也十分认同,「台湾目前来自都会民生及不同产业之废弃物,除部份回收再利用外,其余大多采用掩埋或焚化处理,惟现有掩埋场容纳量即将用罄,焚化炉处理能量也明显不足,在社会政治氛围下,新设掩埋场、焚化炉相当不易,导致全台垃圾大战或非法弃置污染的环保事件层出不穷。」更重要的是,焚化或掩埋方式皆可能衍生戴奥辛污染,或後续残余灰渣污染地下水问题,「将废弃物用於水泥制程是更环保的资源再利用方式,可避免二次污染,完全符合循环经济的概念。」

  解决垃圾危机之余,再利用废弃物中的成分作为替代原料与替代燃料,更是循环经济的一大好处,不仅减少原料/燃料开采、降低生产成本,也进一步减少对环境的伤害。因此,李经理深信,「水泥工业循环经济的推广,正是将产业由重工业转型推升为绿色环保产业的契机。」

  为促进水泥产业持续发展,美国、日本及欧洲等先进国家都已立法推动循环经济,李经理指出,「早在1976年,美国即颁布实施《资源保护回收法》;德国也於1996年制定《循环经济和废弃物管理法》;日本则於2000年颁布《促进建设循环型社会基本法》,其他包括:法国、英国、比利时、澳大利亚、丹麦等国家,自90年代以来,也相继颁布实施相关法令。」

  在各国政府努力下,循环经济已有显着成果,陈副厂长以邻近的日本为例,「2016年产生的5.75亿吨废弃物中,有2.61亿吨(45%)透过循环系统再利用,其中用於水泥工业约2,900万吨,占总量11%,且再利用的种类广泛,包括:煤灰、炉石、下水道污泥、营建废弃物、焚化炉灰渣、脱硫石膏等替代原料,以及废轮胎、废油、废白土、废塑胶、废木材、废弃物衍生燃料等替代燃料。不仅日本如此,荷兰的替代燃料使用比例也高达83%,非常值得他国学习。」

  至於产业界也有诸多贡献,李经理进一步补充,「瑞士霍尔西姆公司(Holcim)在70多个国家设立水泥企业,对於水泥厂处置废弃物方面有许多值得参考的做法,包括在36个国家建立废弃物处理中心,并有17座垃圾预处理站,每年可处理约500万吨废弃物。无独有偶,日本三菱材料公司旗下产能最高的九州水泥厂,每天可处置100吨污泥,几乎能消化掉北九洲下水道的全部污泥,而且九州水泥厂将废轮胎、废塑胶、废燃油和可燃生活垃圾,大量用於生产水泥熟料的燃料,每生产1吨水泥,就可消化431公斤废弃物和垃圾。至於中国北京的金隅集团公司则於2005年成立北京金隅红树林环保技术公司,是大陆地区首家利用水泥窑解决城市环境问题的环保型企业。值得一提的是,北京金隅公司甚至可处理来自工业企业、大专院校实验室、研究院所的30大类危险废弃物,尤其还可以处理医疗垃圾,上述废弃物对水泥窑来说,都不是问题。」

  反观台湾,根据陈副厂长的观察,「近年来台湾水泥厂已陆续使用数种产业废弃物於水泥生产制程,包括:燃煤火力发电厂之脱硫石膏、飞灰、底灰;水泥旋窑之废窑砖;电子业之废溶剂、钢铁业之废炉渣……等。2015年,台湾水泥业以废弃物替代原料约115万吨,替代比率约8.6%;但在替代燃料部份,则几乎无使用,未来仍有非常大的成长空间。」

变废为宝 资源再用不浪费
  国内外的成功案例,在在证明水泥窑处置废弃物的可行性,两岸的亚泥也看准这项趋势,将循环经济列为企业发展的一大重点,尤其亚泥花莲厂早在1990年即投入近2,000万元设置废轮胎燃烧设备,希望协助解决废轮胎去化问题,「不过因工厂位处东部,载运废弃物的运费极高,造成整体处理成本过高,加上邻近居民对於燃烧废轮胎仍有疑虑,计画因而作罢。」陈副厂长的语气中难掩遗憾,但亚泥并未就此放弃,而是聚焦替代原料与燃料的使用,包括:利用火力发电厂之脱硫石膏,作为水泥研磨制程之替代原料,或是使用中钢产生之矿泥,作为生料研磨制程的铁质替代原料。

  2017年6月,台湾《废弃物清理法》修法通过,新增「产生废弃物之事业应与受托处理机构就该废弃物负连带清理责任」,此举也让废弃物产出事业更加重视其委托处理的机构能否合法、确实处理。陈副厂长认为,「水泥厂因企业资本额大,具信用可靠优势,可提升业者合作的意愿。」因此,亚泥花莲厂自2017年起,实地拜访多种产业,挑选适合导入循环经济的合作对象,第一阶段优先处理县境内、集团及公用事业产生之废弃物,来源包括:石材矿泥、净水污泥、燃煤底灰、焚化再生粒料、消石灰等替代原料,以及浆纸污泥、纺织污泥、废木材、稻草、RDF等替代燃料。「目前『废弃物清理计画书』已完成变更申请,正在申请『固污染源操作许可证』异动,待政府机关核定,即可试车操作,稳定使用後,再进一步申请使用燃煤飞灰、电弧炉炼钢还原渣、混烧灰、纺织残料、下水道污泥等替代原、燃料。预计至2020年前,亚泥花莲厂替代原料使用率可达10%,每年减少开采天然矿物约60万吨;替代燃料使用率可达7%,每年减少原煤用量约4万吨,合计每年约可减少10万吨的二氧化碳排放量。」

  场景移到中国,亚泥(中国)对於利用各种废弃物作为水泥原料也行之有年,包括:钢铁公司炼钢产生的废弃物「转炉渣」、「电炉渣」;燃煤电厂排放之「粉煤灰」、「脱硫石膏」、「燃煤炉渣」;有色金属冶炼厂排放之金属灰渣;化工厂排放之「硫酸渣」与「磷石膏」,以及金、铜、铁矿废弃的尾矿碎屑;石灰石矿山剥离废弃的高镁石灰石;碎石场的下角料碎屑与粉末……等,通通可获得水泥厂有效再利用,且随着亚泥(中国)生产工艺不断优化,工业废渣的利用率也持续提高,李经理统计,「2017年综合利用各类工业废渣共计696.86万吨,成功降低生产成本、节约天然资源耗用,符合政府税收优惠政策,2017年度本公司退税金额达6,000多万元人民币,进一步提升企业的经济效益。」

  下一步,亚泥(中国)将积极回应大陆地区推动的循环经济与资源综合利用政策,扩大处理生活垃圾、固体废弃物、污泥、危险废弃物……等,服务地方环保事业。其中,湖北亚东水泥与武汉市阳逻污水处理厂已签订水泥窑协同处置污泥协议书,自2017年起,试烧污水处理厂产生的污泥,「具体流程是将污泥(含水率约80%)投入水泥窑进料室,经1100℃以上高温燃烧後,再入窑参与熟料煆烧。目前每天约处理20吨,迄今共处置污泥3,000多吨,且经检验证实,不影响熟料品质,因此,湖北亚东後续还将进行污泥自动化喂料系统兴建工程,以完善污泥处置相关设施。」李经理解释。不只湖北亚东水泥,江西亚东水泥也自2018年起,使用水泥窑协同处置江西理文化工公司的工业废弃物,全程密闭处理,做到无害化、减量化、资源化,现阶段每天焚烧约70吨废弃物制成熟料,迄今共处置3,600多吨废料。

节能减碳 绿色水泥模范生
  除了积极发展循环经济,亚泥多年来也致力节能减碳的各项措施,「花莲厂自2008年起,几乎年年进行设备及制程改善专案,以达成温室气体减量,合计至2016年,已节省超过2千万度电、4万吨煤,CO2减量达16万吨以上,因此陆续於2009、2011、2013、2015、2016、2017年,获经济部工业局颁发『产业自愿性温室气体排放减量绩优厂商』;2017年更认购3.3万度再生能源凭证,响应政府能源转型政策。」陈副厂长细数花莲厂多项减碳作为,同时也预告花莲厂近期内将继续执行三号冷却机热回收效率改善工程、三号水泥磨排气风车改善工程,以及四号水泥研磨系统增设三分离式选粉机工程,持续降低生产耗能,朝低碳绿色产业的目标前进。

  至於拥有多家水泥厂的亚泥(中国),对於节能减碳同样不马虎,李经理介绍,「亚泥(中国)所辖六家一贯化水泥公司皆设有余热发电系统,利用旋窑系统产生的余热产制热水,再经由锅炉产生的高压蒸汽提供发电机发电,纵观历年余热回收发电量已占总用电量平均约28%。」除此之外,亚泥(中国)更自产洋房牌增强提产型助磨剂,「在水泥研磨中掺加0.01%~0.03%,可节约各型水泥中的熟料配比约2~3%,并确保水泥品质优良稳定。2017年即减少熟料消耗量约50万吨,相当於节能约5.1万吨标准煤,大幅降低因熟料产生的CO2排放量约43.2万吨。」不仅如此,四川亚东水泥也建置长带运机运送石灰石原料,取代传统卡车运输;江西亚东水泥则将球磨机钢球更换为陶瓷球,以优化设备,为亚泥(中国)的节能减碳工作再添力道,「未来我们还将积极建构智慧化生产系统,预计2018年完成生产维护资料库统合,2019年完成矿山生产即时系统软硬体整合建构,以提高生产效率,达到智慧化制造,实现公司永续发展。」
  水泥工业为能源密集的产业,由於能源耗用和温室气体排放量较大,总是被外界贴上污染的标签。不过,随着时代变迁,水泥产业已逐渐转型,不论台湾或中国亚泥,长期以来除了遵循节能减碳的原则,近年更在全球循环经济浪潮下,成为新兴的环保标竿产业,尽管目前仍处於萌芽阶段,但在创新技术的加持下,相信由水泥业带动永续绿色的正向循环将不再是梦。#

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