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文檔簡介
1、我國水泥工業(yè)污染現(xiàn)狀及對策,當(dāng)前水泥工業(yè)不容樂觀的污染問題由來已久,限于當(dāng)初我國的歷史條件及人們的認(rèn)識水平,致使政府有關(guān)決策乏遠(yuǎn)見,造成歷史上一度“小水泥”一哄而上。這些以立窯工藝為主、產(chǎn)品質(zhì)量無保障、資源利用率低且污染嚴(yán)重的“小水泥”,02年我國水泥年產(chǎn)量已突破6億噸,到2007年我國水泥總產(chǎn)量達到14億噸,約占全球總產(chǎn)量的1/3,在數(shù)量上堪稱世界水泥大國了,但這14億噸的產(chǎn)量卻是由數(shù)千家水泥廠、數(shù)萬座窯爐來完成的,平均每個廠的生產(chǎn)規(guī)模約10萬噸,不足先進國家平均規(guī)模的1/10。若將我國水泥行業(yè)所有窯爐的煙囪和粉磨設(shè)備的排氣筒按間距1公里排列,其長度足可以繞地球赤道兩周。我國水泥工業(yè)污染情況
2、及存在的嚴(yán)重危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面:,1.粉塵排放仍很嚴(yán)重,粉塵是水泥工業(yè)的主要污染物。在水泥生產(chǎn)過程中,需要經(jīng)過礦山開采、原料破碎、黏土烘干、生料粉磨、熟料煅燒、熟料冷卻、水泥粉磨及成品包裝等多道工序,每道工序都存在不同程度的粉塵外溢,其中烘干及煅燒發(fā)生的粉塵排放最為嚴(yán)重,約占水泥廠粉塵總排放量的70%以上,而很多水泥廠在建廠之初根本就沒有考慮其窯爐或烘干機的除塵工藝,建成投產(chǎn)后甚至連一個簡易的沉降室都沒有,有少數(shù)廠雖然安裝了除塵設(shè)施,卻形同虛設(shè),要么就是疏于管理而不能正常運行,要么就是白天運行晚上關(guān)閉,要么干脆就是一套應(yīng)付檢查的擺設(shè)而已,粉塵大多處于直接排放狀態(tài)。有資料表明,目前我國大
3、氣粉塵污染主要源自于水泥、火電和冶金三大行業(yè),其中水泥行業(yè)的排放量躍居首位。,據(jù)專家保守估計,我國水泥工業(yè)每年排放的粉塵總量超過2500萬噸,約占水泥年產(chǎn)量的2.5%,而德國、美國日本等先進國家,其水泥工業(yè)粉塵排放量僅占產(chǎn)量的0.01%左右,兩者相差200多倍。我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水泥廠允許排放濃度本來就高出先進國家1-2倍,然而先進國家卻能做到達標(biāo)排放,反而我們能夠做到達標(biāo)排放的水泥廠僅僅是鳳毛麟角而已,絕大多數(shù)超標(biāo)排放,且排放濃度動輒超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)十倍,甚至上百倍,這不能不令人深思、憂慮。每年所排放的兩千余萬噸粉塵,不僅造成環(huán)境的嚴(yán)重污染,同時造成了資源的巨大浪費。,2.有害氣體排放量大,(1)
4、我國水泥工業(yè)也是SO2、N0 x等多種有害氣體的排放大戶。這些氣體具有很強的毒性,不僅可以直接毒害人體,也可以通過形成酸雨或酸霧間互接毒害人體,并大面積損害農(nóng)作物、森林和植被,對生態(tài)環(huán)境造成危害,同時對露天工程的壽命也有嚴(yán)重影響。據(jù)報道,我國已有近一半的國土面積成了酸雨高發(fā)。而高硫燃料的采用是SO2大量排放的根本原因,落后的生產(chǎn)工藝則是N0 x大量產(chǎn)生的罪惡魁禍?zhǔn)住?(2)為了便于煅燒,近年來在水泥立窯上普遍推廣了礦化劑技術(shù),但由于螢石的摻入,使立窯的廢氣當(dāng)中又增加了HF等諸多毒性氟化物,其對環(huán)境質(zhì)量的不良影響已日益突出,這類氟化物容易在植物的體內(nèi)及葉面沉積,不僅植物自身受害,還將對以該植物為
5、食的人畜或其它動物造成明顯危害。,(3)水泥廠也是CO2的排放大戶,因為在熟料燒成過程中,CaCO3的分解和煤的燃燒均有大量CO2產(chǎn)生。據(jù)測算,每生產(chǎn)1噸水泥排出1噸CO2氣體。也就是說,我國水泥工業(yè)每年要排放10多億噸CO2進入大氣。但由于CO2對人體沒有直接危害,故一直未引起足夠注意,然而CO2卻是一種促使氣候變暖的溫室氣體,氣中CO2成分高了,將導(dǎo)致氣溫上升,人類有可能因無法適應(yīng)而遭受滅頂之災(zāi)。,3.重金屬等污染物自由排放,我國水泥行業(yè)還在大量使用鎂、鉻磚作窯耐火材料,面作為耐火材料的鎂鉻磚在先進國家早已被限制使用,原因是它在使用過程中易同硫結(jié)合形成六價鉻鹽。該化合物是一種對皮膚有腐蝕作
6、用的高毒性物,人接觸一定時間,先會引發(fā)大骨節(jié)病,然后進一步發(fā)展成為癌癥,由于六價鉻鹽極易溶于水,因此一旦管理不善,則會造成水源污染,人們將通過飲用遭污染的水而受到毒害,同時該物質(zhì)也可通過粉塵隨尾氣排放出來污染空氣,被吸入后會引起慢性中毒。,有關(guān)鎂鉻磚使用及其殘渣處理,德國等工業(yè)發(fā)達國家都有一套嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)來加以制約,而我國對在水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯上使用鎂鉻磚仍未加任何限制,對其廢渣的處置更是隨意。相關(guān)廠家每次拆換下來的廢磚大多露天堆放,一旦遇上下雨,大量高毒性鉻鹽便隨雨水滲入地下或進入江河湖泊,使水源在神不知鬼不覺中遭受污染,對此卻很少有人去理會。,德國等發(fā)達國家除對鉻及鉻鹽的排放有法規(guī)加以限制以
7、外,對其它一些重金屬污染物排放的法規(guī)限。在我國限制水泥行業(yè)重金屬污染物排放的法規(guī)目前仍處于幾乎空白的狀態(tài),同時國內(nèi)對水泥工業(yè)的一些排放物尚缺乏足夠認(rèn)識,如對包括重金屬及其化合物在內(nèi)的諸多排放物,其對人及環(huán)境的危害性亦缺乏專門的,深入的研究,對其潛在的危害更是知之甚少,這是水泥工業(yè)不保工作面臨的新課題。,我國在水泥綠色生產(chǎn)技術(shù)方面取得的成績,20世紀(jì)90年代中期開始,我國水泥工業(yè)提高了對綠色生產(chǎn)技術(shù)的重視,由于我國水泥工業(yè)存在著嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題,故在環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展方面進展緩慢,一些技經(jīng)指標(biāo)與國外相比差距較大,但進人21世紀(jì)之后我國加強了開發(fā)力度,已在如下方面取得進展:,a水泥廠的純低溫余
8、熱發(fā)電技術(shù)開發(fā)成功,已在多家企業(yè)得到采用; b回轉(zhuǎn)窯焚燒可燃廢棄物和有毒有害物、下水污泥的研究已取得很大進展,工業(yè)實驗已在幾家水泥廠進行,北京水泥廠的焚燒有毒有害廢棄物示范工程已經(jīng)完成; c礦渣超細(xì)粉磨的立式輥磨機已開發(fā)成功; d采用低品位石灰石,使用替代黏土原料和采用工業(yè)廢渣配料,無煙煤和低揮發(fā)份煤煅燒技術(shù)都已成熟,對細(xì)摻合料(如超細(xì)礦渣)與水泥強度的關(guān)系、水泥顆粒級配、顆粒形狀與水泥砂漿強度的關(guān)系作了較多的實驗室研究; e對新型干法水泥廠燒成系統(tǒng)N0 x減排研究取得很大進展,工業(yè)性應(yīng)用研究已經(jīng)完成,目前正在進行適應(yīng)不同規(guī)模的降低N0 x的系列化裝備的開發(fā)及推廣應(yīng)用;,我國水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)
9、展必需要解決的問題,(1)資源、能源的節(jié)約 一般石灰石在水泥原料中的配比占80一85,所以生產(chǎn)水泥需要的石灰石資源是很大的,雖然我國是一個水泥資源較豐富的國家,各個地質(zhì)年代都有石灰?guī)r沉積,但質(zhì)量好、規(guī)模大的石灰?guī)r礦床往往賦存于一定的層位中,并且高品位石灰石也不能全部供生產(chǎn)水泥使用,化工、冶金均需優(yōu)質(zhì)石灰石,根據(jù)前幾年我國石灰石礦勘查的數(shù)據(jù),理論上說只夠水泥工業(yè)幾十年的使用,雖然我們可以繼續(xù)勘探,但石灰石資源嚴(yán)峻的現(xiàn)實是不容樂觀的。,我國除西北地區(qū)外,黏土資源更缺,現(xiàn)在設(shè)計的大水泥廠已不再使用黏土,而用其它原料代替,如使用頁巖、粉砂頁、鋁礬土、粉煤灰、煤矸石等來代替黏土,只有這樣才能少用耕地,不
10、侵占良田。 我國煤炭資源雖然豐富,但不能只供水泥工業(yè)使用,并且分布不平均,低揮發(fā)份煤和含硫量大的煤較多,能夠用于水泥工業(yè)的煤質(zhì)越來越差。水泥工業(yè)是能源資源消耗較大的產(chǎn)業(yè),能源問題是循環(huán)經(jīng)濟的核心問題,是否能夠使循環(huán)經(jīng)濟永遠(yuǎn)持續(xù)下去,最終還是要取決于能源,所以節(jié)能和使用代用燃料是我們的追求目標(biāo)。 按照8億噸水泥熟料(10億噸水泥)產(chǎn)量考慮,每年我國水泥工業(yè)需要石灰石約11億噸(按每噸熟料需14噸石灰石計),標(biāo)準(zhǔn)煤炭1億噸(按每噸熟料煤耗為130kg標(biāo)準(zhǔn)煤計),電力約1250億kWh(按每噸水泥電耗為125kWh計)。所以按照目前的技術(shù)水平和水泥需求發(fā)展,必然面臨資源、能源和環(huán)境問題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。對
11、于傳統(tǒng)水泥來說,由于固有工藝原理的限制,要想使水泥工業(yè)較好的解決上述問題是困難的,只有發(fā)展新型干法水泥,走循環(huán)經(jīng)濟的道路去解決。,2)關(guān)于環(huán)境保護 總體來說,我國水泥制造業(yè)的環(huán)保形象普遍較差,因為約有50的水泥產(chǎn)量是由落后水泥企業(yè)生產(chǎn)的,特別是小水泥企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)落后,環(huán)保措施差,每年約有12的水泥產(chǎn)量是作為粉塵排放于大氣中的,立窯使用的石膏、瑩石礦化劑也引起污染,此外還有有害氣體的治理和水泥窯灰的處理問題。為了使生態(tài)環(huán)境得到更好保護,我國水泥工業(yè)必需加強“源頭治理”和提高環(huán)保水平,加大力度推行水泥企業(yè)的清潔生產(chǎn)。另外,隨著水泥產(chǎn)量的增加C02的排放量還要增加,為此需要科技創(chuàng)新,在減少傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)量的同時,開發(fā)高質(zhì)量水泥和環(huán)境共存型水泥,使用代用原料以便減少石灰石的配料量,推廣純低溫余熱發(fā)電,減少化石類燃料并減少溫室氣體C02的排放量。,(3)我國大量產(chǎn)生的廢棄物可以在水泥窯協(xié)同處理 水泥工業(yè)具有消納廢物的功能,在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟過程中這點特別重要。固體廢物是指在生產(chǎn)、建設(shè)、日常生活或其他活動中產(chǎn)生的廢棄的、污染環(huán)境的固體、半固體或液體物質(zhì),包括工業(yè)廢棄物、礦業(yè)廢棄物、城市廢棄物(生活垃圾)、農(nóng)業(yè)廢棄物等。,根據(jù)有關(guān)資料的報道,我國工業(yè)廢棄物與生活垃圾的產(chǎn)生現(xiàn)狀如下: 我國生活垃圾年產(chǎn)量在15億噸以上(其中約有4000萬噸以上為建筑垃圾),工業(yè)固體廢物約10億噸,(其中化學(xué)品等
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