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? ? 一、概述
? ? 將全社會的生活垃圾和各種工農業廢棄物經過適當的預處理后制成再生燃料RDF（Refuse Derived Fuels），充分發揮水泥窯特有的優勢，協同處置可燃廢棄物，將RDF替代水泥窯原先所用的天然化石燃料（煤、石油、天然氣），這項技術及裝備在歐美發達國家已有30年以上成功應用的歷史經驗，是一項十分成熟可靠的最佳實用技術（BAT）。2017年，德國采用替代燃料對全國水泥工業按熱量計的燃料替代率，簡稱熱量替代率TSR（Thermal Substitution Ratio）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（除中國大陸外）平均為7.6%3）。
? ? 近10多年來，我國水泥工業在協同處置生活垃圾、污泥和危險廢棄物等方面已攻克了諸多技術難關,成功地投入生產應用,取得了初步成績1)。2017年我國已有近50臺水泥窯兼燒生話垃圾，協同處置能力約500萬噸原生垃圾，兼燒市政污泥的水泥窯有近30臺，年處置量約230萬噸，另外還有已獲兼燒危廢資質的水泥廠30余家，核準能力152萬噸每年。全國協同處置垃圾和/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的熱量替代率TSR總計僅為1.5%左右。由此可知，我國與發達國家相比差距很大，屬起步階段。如果包含中國大陸在內，全球水泥工業的TSR將由7.6%下降到4%左右，可見我國所占世界權重之大。同時也表明全球水泥工業替代燃料市場的巨大發展空間和商機，近中期的市場需求和驅動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達國家。
? ? 綜合利用全社會各種廢棄物中的可燃成分，制成RDF用作替代燃料，既可以無害化處置廢棄物，保護生態環境，又能節省天然能源和資源的消耗，一舉兩得。這是新時代的一個新興的產業，具有日益增長的需求和廣闊的發展前景。
? ? 二、替代燃料在德國水泥工業的發展歷程及其經驗
? ? 德國是世界水泥強國，是世界水泥工業研究開發應用替代燃料最早、回收利用廢棄物品種最多、技術裝備齊全、政府引導有方、首創替代燃料技術標準、應用發展成效顯著、經驗豐富的國家，頗值我國借鑒。
? ? 1985年德國水泥工業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。但是德國的出發點和最終目的是水泥企業的經濟效益（替代化石燃料）與全社會的環保效益（高效處置廢棄物）必須統籌兼顧。即水泥企業協同處置廢棄物至少應有一點微利，不宜因此而承擔額外損失。德國認為，如果讓某一行業為全社會的環保“買單”是不合理不公平的，不符合市場經濟準則的，即使“買單”金額很少也是不可取的。因為環境是全社會的寶貴資源，環境保護原本就是政府必須履行和擔當的天大職責。所以無害化處置各種廢棄物，政府的主導引領和激勵政策是責無旁貸的。
? ? 在政府引導和水泥企業共同努力下，德國水泥工業TSR的發展經歷了3個大臺階，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需求下降，產能過剩，技術進步與創新趨緩有關。
? ? 經歷了30多年的實踐，現今德國已經形成了一個專業性的廢棄物回收處置綜合再利用的新型產業，固廢回收再生燃料SRF(Solid Recovered Fuels)是其一種產品。利用各種固廢，按照一定的技術標準制備生產出不同的再生燃料，作為替代燃料供不同用途之需。例如，按德國SRF分類及其標準總則DIN EN 15359(2012)和RAL-GZ 724的規定，供水泥工業、石灰工業和火電廠用的SRF平均熱值應分別為20、25和13~16MJ/kg。相應的SRF經過水泥廠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。對水泥企業來說，SRF可市玚采購，來源可靠，質量穩定，使用方便，頗受歡迎。1990年前后德國曾經是每家水泥企業專門裝備一套設備系統，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用。后來發現這種模式效率低不經濟。2000年以后大都逐漸轉變為到市場采購合適的SRF，無需單獨自制了。同時一個專業從事回收處理制備便于再利用各種廢棄物的產業鏈，在德國蓬勃形成和發展起來。2016年該利廢產業的營業收入已達260億歐元，相當于其水泥混凝土產業的4~5倍，并呈繼續上升之勢。
? ? 據統計2014~2017年，德國平均年生產使用SRF約450萬噸，主要應用于三個行業：即水泥工業占70~73%，約325萬噸，相當于240萬噸標煤，TSR約66%；火電廠及燒垃圾發電廠占25~28%；（石灰工業占1~2%。之所以近3/4的SRF都供應給水泥工業。因為多年的實踐表明，采用SRF時，其中熱能利用的轉化效率水泥窯最高，平均為68~70%;火電廠次之，為45~48%;垃圾發電廠為33~35%;石灰窯的最差僅25%左右。從社會資源高效合理配置的理念來看，這樣的比例關系是市場經濟法則運作的結果，是比較經濟合理的。更主要的還有兩大理由，可能因為在德國，這些優勢公眾已經熟知，故省略未提及。但是筆者認為，面對我國的現實情況，這里有必要重申。那就是：1）水泥窯協同處置廢棄物對生態環境安全的保障最好，這個觀點德國的實踐早已證實，并獲社會公認。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，工期短見效快最經濟。顯然這兩大優勢是實實在在的，是德國和歐美諸國的長期實踐經驗，又經過我國的實踐驗證了的，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為德國水泥工廠聯合會VDZ在其年度環境報告中向全社會公布的2016年水泥工業利用替代燃料的統計。可以看出，共利用了12大類的廢棄物，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%。
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表1：2016年德國水泥工業使用各種替代燃料和天然化石燃料的統計
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? ? 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年熟料產量為2340萬噸
? ? 應該指出，德國水泥工業推行協同處置廢棄物用作替代燃料的全過程是在政府的引導、激勵和策劃，以及水泥協會的組織協調下逐步實施的。每一家水泥企業擬燒廢棄物都必須事先通過論證和政府的環保審批，投產后隨即進入嚴格嚴密的監管程序。所以類似我國垃圾發電廠那樣的“鄰避”事件從未發生過。政府的擔當和公信力足以使公眾放心、信賴、信服。這點頗值我國借鑒。
? ? 三、對完善我國水泥窯協同處置廢棄物技術政策的幾點建議
? ? ?1.加強政府的全面主導、規劃、實施、監管職責
? ? 回顧我國水泥窯協同處置生活垃圾（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。既然水泥企業著重追求的是為緩解“垃圾圍城”做出貢獻，而不是本身的經濟效益。因而中央財政的激勵政策就順勢相形見晚，虛多實少，落實滯緩。有時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揮那些自告奮勇水泥企業的積極性（或自由度），就像我國現今所取得的一些成績那樣。但是作為一項具有一定戰略性的國家技術發展方針和政策，政府的全面主導和科學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行補短和改進完善之中。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”的水泥企業一直這樣繼續下去吧？顯然，這不符合市場經濟法則，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之急。敦請中央政府積極扶持生活垃圾等協同處置項目，同時加強審批監管，防止當前某些不夠資質的水泥企業和環保企業乘機逐利，粗制濫造“協同處置危廢“項目的哄起傾向。
? ? 德國長期實踐表明，因水泥窯的熱效率或對廢料中的熱能利用率（~70%）比垃圾發電廠的（~35%）高一倍，所以德國城市垃圾70%以上用于水泥廠，用于火電廠和垃圾電廠的不到30%。然而我國的情況卻是始料不及地截然相反，用于垃圾電廠的垃圾占其總量的33%以上，而用于水泥廠的僅有3%還不到。顯然這是我國實施了20多年的過分傾斜的技術政策無意之間自然而然地形成的。通過對比和反思，吸取經驗教訓，我們應該認識到，為求得高效協調合理的發展，亟須調整糾正完善有關的技術政策。公平合理地做好這項工作，以利于擺正水泥窯在利廢領域中應有的位置，發揮應有的功能和作用。
? ? 2.擴大協同處置廢棄物的品種，開拓高熱值廢料利用，力爭加速提升水泥工業的熱量替代率TSR
? ? 我國水泥窯協同處置對象是從原生城市生活垃圾和市政下水汚泥開始的,其含水量大,熱值低，處置難度大。水泥窯無害化處置這些廢棄物對全社會的環保效益遠大于水泥企業可能得到的經濟效益。因其所能替代的煤量很少，熱量替代率TSR也低。實踐表明，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，最高目標是實現熟料生產對天然化石燃料的零消耗。為此我們必須開拓高熱值的廢輪胎、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裝備，有待研發配套。還有例如，可以同時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、在線成分監測、計量喂料機、熱盤爐、旁路放風、放風窯灰利用（制鈉鹽或鉀肥）、防腐蝕耐火材料等等的改進與創新。總之，目前我國的實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，要下決心克服技術難關，充滿信心地逐步實現各發展階段（近中遠期）的目標。
? ? 3.建設大型固廢再生燃料SRF工廠,研制SRF標準，集中生產各種替代燃料,分散供應市場
? ? 歐美經驗表明，為了燒廢料，每一家水泥企業都新建一套廢物預處理系統滿足自身所需，既分散占地多，又沒有規模效應，效率低不經濟。于是大型SRF廠應運而生，將一種或幾種廢物集中到一處，按照相應的技術標準，大批量地生產制備出一種或幾種SRF，再分銷到下游各行業用戶，既可提高全社會的經濟效率，保障SRF的質量與性能穩定.用戶應用也更方便。
? ? 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。該廠2014年投產，年處理居民生話垃圾50萬噸，制成SRF 15萬噸，熱值4000~4800kcal/kg，全部用于該地區Nesher水泥廠作為替代燃料。該SRF廠總投資7500萬歐元，是當時世界水泥工業技術最先進、規模最大的生活垃圾SRF生產線7)“。Nesher水泥廠有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SRF,共四種廢棄物用作替代燃料。
? ? 表面看來，該廠的投資似乎很高，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10萬噸，制成入窯的替代燃料每年估計2~3萬噸，熱值估計2000~3000kcal/kg。實際上，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，以及技術裝備系統效率差別的因素。但大規模集中生產SRF（或RDF）的效益是明確無誤的，可以肯定。
? ? 我國選用多大產能的原生垃圾SRF工廠為宜,須要根據各地該項目的具體情況來定。筆者初估可能對年處理量20~30萬噸、50~60萬噸和90~100萬噸原生垃圾的三種規格的需求較多。目前我國有不少廠商具備研制配套這套系統的基礎和能力，抓緊研發早日完成，早投放市場就將先得商機。
? ? 對政府來說還有一個課題，那就是籌劃制訂我國的SRF技術標準也應適時提上議事日程。
