水泥防水知识
水泥技术|日本利用水泥窑处置垃圾和污泥的政策和技术考察
作者:防水之家  建材之家    2017-03-15  浏览:49
防水之家讯:2009年4月中旬,为了推进我国水泥行业处置污泥和垃圾废弃物工作,由中国建筑材料联合会和中国水泥协会联合组织的“日本水泥行业节能减排政策与技术考察团”一行十人,在中国建筑材料联合会副会长、中国水泥协会会长雷前治为团长、中国建筑材料联合会副会长陈国庆为副团长的带领下,围绕水泥行业节能减排政策和技术主题进行了调研,访问并与日本经济产业省制造产业局窑业课、环境省废弃物与循环利用对策部、北海道环境生活部环境局、琦玉县日高市市民生活部环境课、日高市环境经济部环境课、琦玉县横濑町、日中经济协会、日本新能源与产业技术综合开发机构NEDO、日本节能中心、日本水泥协会、日本太平洋水泥株式会社、日本煤炭能源中心等单位进行了交流考察,参观了太平洋水泥公司日高水泥厂处置生活垃圾系统、三菱公司横濑水泥厂处置污泥和废塑料生产线、神奈川县川崎市垃圾处理焚烧厂和川崎市垃圾填埋场。在日中经济协会,雷前治会长做了《中国水泥工业现状和发展趋势》专题报告,重点介绍了中国水泥行业发展现状,并根据胡锦涛总书记2008年参加在日本举办的G8会议的讲话精神,提出了中日水泥界与环保界合作的领域与重点。来自经产省、环境省、日中经济协会、日本水泥协会、水泥企业和节能环保设备厂商、日本媒体和中国驻日使馆经参处等单位近百名代表参加了报告会。本次访问是与中国驻日本大使馆经参处共同确定了考察主题与内容、考察单位,并一同参加调研考察;考察过程中得到日中经济协会的全程接待和周到安排。

本次访问重点考察了日本自2001年实施《循环型社会形成促进基本法》以来日本废弃物处理法规体系,从中央到地方三级政府制定和实施废弃物循环利用政策的机制和经验,日本水泥工业利用废弃物的进展和水泥厂处置垃圾和污泥技术。

考察发现,日本水泥行业通过10年的努力,吨水泥废弃物和副产品利用率从332kg达到436kg,并成为日本构建循环型社会的样板行业,是日本推进建设循环型社会的大背景下实现的,政府大力的推动、污染者付费原则的落实、垃圾分类体系的社会化建设、公民环保意识的提高是水泥窑处置更多废物的关键,这些经验值得我们学习和借鉴。

1.日本循环型社会建设事业凸显实效,废弃物处理状况明显改善
日本推进循环型社会建设事业近年来已显露实效,废弃物的处理状况明显改善,主要表现为:

产业废弃物排放量保持稳定,一般废弃物排放量下降。1990年之前不论是一般废弃物还是产业废弃物都呈现急剧增长的态势。1990年后产业废弃物排放量一直徘徊在4亿吨上下,2006年排放量是4.18亿吨,是一般废弃物的8倍。2000年以来,一般废弃物排放量减少,2006年度排放量是5204万吨,比2000年减少了5.1%,人均日排放量从2000年的1185g下降到2006年的1116g,下降5.8%。

循环利用率提高。产业废弃物再生利用率从1993年的39%稳步上升到2006年的51.4%。一般废弃物的再生利用率从1993年的8.0%一路提升到2006年的19.6%。

填埋量减少,填埋场残余寿命提高。产业废弃物的填埋量从1993年的8400万吨持续下降到2006年的2200万吨,减少74%。一般废弃物的最终填埋量从1997年的1200万吨下降到2006年的681万吨,减少43%。产业废弃物填埋场的残余寿命从1993年的2.5年提高到2005年的7.7年。一般废弃物填埋场残余寿命由1997年的11.7年升高到15.6年。

产业废弃物填埋场新设立数由1988年度的136个减少到2004年度的38个、2005年度的32个。

2.日本水泥行业是利用与处置废弃物的样板产
2.1 水泥行业利用废弃物的总体情况
日本水泥行业不仅属于向社会提供工业产品的动脉产业,同时是废弃物循环利用的静脉产业,是日本构建循环型社会的重要一环。

日本位居中国、印度和美国之后是世界第4大水泥生产国,共有18家公司32座工厂57条回转窑。2007年度水泥产量是7060万吨。日本水泥行业能效在世界上最高,吨水泥综合能耗是118kg标准煤,比我国好19%。1996年12月水泥行业制定节能自愿协议,目标是2010年综合能耗比1990年低3.8%,目前已经实现这个目标。为了履行京都议定书,日本水泥行业能源端温室气体减排目标是2010年比1990年减少3.8%。

2001年7月日本经济产业省在“水泥产业在建设循环型社会方面所起作用研究会”上提出2010年水泥行业废弃物和副产品的利用率是400kg/t水泥,在行业的一致努力下,2004年达到该目标。2007年度吨水泥废弃物和副产品利用率达到436kg,利用废物3072万吨,其中污水处理厂污泥、建设发生土和粉煤灰增长最快,2007年水泥行业处置污泥317万吨,比2000年增加66.6%,污泥成为水泥行业利用的第三大废弃物种类。水泥行业利用了62%的高炉矿渣、62%的粉煤灰和16%的废轮胎,约占日本废弃物总量7%,占再生利用量的14%。从1990年到2007年水泥行业接收的废弃物和副产品累积量高达3.351亿立方米,水泥厂接收处置的产业废弃物年容量达2200万m3,延长填埋场寿命3.7年。

目前,日本中央政府正与水泥行业制定下一轮废弃物和副产品利用计划,下一个目标初步拟定在每吨水泥利用废物和副产品500kg,比现有水平提高15%。

2.2 日本环境省与经产省高度赞赏水泥行业在循环社会事业中的作用
日本环境省与经产省高度赞赏水泥行业在日本循环社会事业中的作用:“水泥行业是利用废弃物的样板产业”,并总结水泥厂处置废弃物具有如下特点:

第一,无二次废弃物污染的产生。在水泥厂各种废弃物、副产品的成分全部利用作生产用的原料、热能,因此不会产生二次废物。

第二,得到无害化处理。进入水泥厂的废弃物与其他水泥原料一起在1450℃高温下煅烧,几乎不会产生二恶英。

第三,可以消减天然原料的使用。水泥厂主要以石灰石、粘土、硅岩以及氧化铁为主要原料生产水泥,通过将废弃物、副产品作为水泥原料循环再利用,可以消减相应量的天然原料的使用量。

第四,可以消减温室气体排放量。在水泥厂接收废塑料、废木材等取代热能的废弃物,作为热能源加以利用,可以节约煤炭使用量,还消减了温室气体的发生量。

第五,为构筑地区循环型社会做贡献。通过接收城市垃圾焚烧灰渣、城市垃圾为延长生活垃圾填埋场使用寿命做贡献。

3.考察体会(日本在废弃物处置方面值得我国借鉴的经验)
我国水泥窑处置污泥和垃圾的工作仅处于探索与试验阶段,出现许多困难与问题,比较典型的有:
1)有关部门控制了垃圾和污泥的供应,有的设置层层障碍,使准备上污泥和垃圾处置项目的水泥厂得不到足够量的垃圾和污泥。

2)已经上了污泥和垃圾处置项目的水泥厂,垃圾和污泥的供应数量和质量得不到保证,人为的“断供”时有发生,造成生产过程控制波动,预处理困难加大,既有的设备投资回收期延长,同时抑制到新设备投资等问题。

3)处置污泥和垃圾的处置费得不到保证,挫伤水泥厂处置废弃物的积极性。

4)垃圾没有分类,垃圾水分含量高,热值低,利用价值低。本次考察了解到,日本同样曾遇到类似问题,大部分问题已经解决,在法规健全、政企长期协议、落实处置费和全民提高环保意识,在法制的框架下,人人参与垃圾分类等方面值得我国学习借鉴。

3.1 法律体系健全,可操作性强
2001年日本实施了《循环型社会形成推进基本法》,明确了通过控制废弃物等的产生以及对废弃物进行合理的循环利用、处置,控制天然资源的消耗,实现尽可能减轻对环境负荷的社会。以此为蓝图,修订了《废弃物处理法》和《资源有效利用促进法》,制定了《容器包装循环再利用法》、《家电循环再利用法》、《食品循环再利用法》、《建筑废材循环再利用法》、《汽车循环再利用法》、《有关增进环保意愿以及推进环保教育的法律》和《绿色采购法》等多部法律,形成了构建循环型社会的法律体系。

这些法规具有体系健全,操作性强的特点。尤其以其垃圾分类体系方面的法规,操作性之强,民众参与之广令人感叹。

中国驻日大使馆经参处牛建国参赞家的家庭垃圾回收系统也是考察团的考察内容。牛参赞家厨房里的5个垃圾桶使团员们发生了浓厚的兴趣,他拿出东京都政府发的《垃圾收集日历》讲解了日本的垃圾分类方法与要求。日本各地对垃圾分类与回收垃圾要求不尽相同(代表团此次就收集了几个城市的《垃圾收集日历》),一般分为可燃垃圾、不燃垃圾、资源垃圾、粗大垃圾和特别管理的垃圾(即危险废弃物)五大类,而相应又分为若干小类,例如,东京丰岛区把可燃垃圾细分为9小类:含水垃圾(餐厨)、少量的花木、不可资源化的纸(如复写纸、感光纸等)、废食用油、纸尿布、不可资源化的布(如长筒袜)、塑料类(如食品包装、CD、录像带、饮料罐瓶盖和标签)、橡胶类(软管、雨鞋等)和皮革(鞋、钱包)类。除此之外,还对每个小类有详细要求,例如,对于可燃垃圾,废食用油须用报纸浸渍,衣服应洗干净凉干,衣服上的金属要摘除,尿布应冲洗干净后晾干。日本每个家庭都按照要求进行垃圾分类,经分类的垃圾要定点和定时投放,老百姓一般每周2次或3次定时把可燃垃圾送到指定的处理厂或收集点。在法律的规范下与教育宣传的引导下,日本用了整整五年的时间教会了国民养成对垃圾分类的习惯。日本垃圾分类体系的建立是资源化的基础。按照这样分类的垃圾可利用价值提高,可燃垃圾的含水率降低,热值提高。

3.2 政府职责明确
在日本,废弃物分为一般废弃物(主要是生活垃圾)和产业废弃物二大类,二者均纳入《废弃物处理法》管理框架,《循环型社会形成推进基本法》出台后,管理体系得到统一,监管力度加强。中央、都道府县和市町村三级政府责任明确。

1)中央政府形成统一管理部门,结束多头管理体制。2001年成立的环境省废弃物与循环利用对策部是在厚生劳动省等相关部门基础上重新改组而来,下设七个处室、职员达100多人,集中管理工业废弃物和家庭垃圾,专门负责制定国家关于废弃物和循环利用方面的基本方针,设定设施基准、委托基准、处理基准,制定废弃物处理设施建设计划,以及技术开发和收集信息等。

2)废弃物管理工作是地方政府的“一把手”工程。都道府县知事负责审订处理设施许可和能力、进行排放监测、征收相关报告、现场检查、发布改善命令和措施命令,负责的对象有排放企业、产业废弃物处理业者、生活垃圾和产业废弃物处理设施设置者。

市町村长负责制定相应区域内生活垃圾处理计划,市町村必须根据上述计划,在不影响保护生活环境的前提下处理区域内的生活垃圾,市町村根据生活垃圾处理基准对生活垃圾进行处理。

日本基层政府市町村自治体管理本辖区生活垃圾,一般从1970年代开始垃圾分类,自2000年以来制定了各自的近期或中期垃圾减量化规划和行动指南,提出明确的减量化目标,分类要求严格化趋势明显,分类越来越彻底,资源化比例越来越高,垃圾产生量减少,收集到经分类的可燃垃圾比例高,为资源化打下牢固基础。例如,2006年度生活垃圾5204万t,其中可燃垃圾占3190万吨,占61%,而混合的垃圾只有380.8万,只占生活垃圾总量的7.3%。

地方政府向每个家庭发放《垃圾收集日历》宣传海报,海报上有每周收取垃圾的种类、时间和对各类垃圾细分和注意事项进行说明。

地方政府长官还在环保宣传上亲历亲为,成为环保大使。例如,日野市在垃圾收费制度准备阶段共召开了600余次说明会,市长亲自主持100多场,市长还到车站等人群聚集的地方散发传单,宣传垃圾改革的必要性。垃圾分类的说明上往往有地方政府长官签署的倡议。

3)政企分开由来已久,废弃物处理业者接受监督。日本在江户时代(17-19世纪)就制定了禁止丢弃垃圾的规定并指定垃圾的处置公司,构架了由废弃物处理业者处置集中在规定场所的垃圾的体制。废弃物处理业者应取得废弃物处理业者许可证,废弃物处理设施设置者应取得废弃物处理设施许可证,在取得后者之前必须事先进行生活环境影响评价。

4)环保部门和警察进行联合环境执法据环境省官员介绍,地方政府的环保部门与警察部门有沟通机制,有的警察部门还向环保部门派驻机构,进行联合执法。对工业部门,地方政府环保部门有权进行入厂检查,如果发现存在环境违法,则打电话报警,警察出动进行执法。而对于非法抛弃垃圾,同样由警察出面进行执法,例如,如果有人在路边不按规定扔掉一台旧电视,其结果可能是被警察逮捕并罚款10万日元。

3.3 政府与水泥厂签订长期处置协议
水泥窑处置污泥和垃圾是合理的处置方式,政府和水泥厂签订长期处置协议,协议中规定了垃圾和污泥的数量和质量要求,污染物排放要求,以及处置费率。

政府和水泥厂签订具有法律效应的长期处置协议的形式,规范了政府和企业的责任和义务,增加了政府与水泥厂之间的互信,水泥厂不用担心废弃物的长期稳定供应和处置费的落实,政府也不用担心水泥厂有意停止处置。

3.4贯彻污染者付费原则,水泥厂获得处置费

污染者付费原则(或称污染者负担原则,PolluterPaysPrincipal,PPP)得到落实,治污有了经费来源。

政府向污染者收费,主要做法有收取垃圾填埋费和下水道使用费。北海道政府对废物填埋收费500、660或1000日元/t,其中1/3用于设备更新维护。市民缴纳下水道使用费用于下水道管网建设和维护、污水处理和污泥处置。例如,生活在日本琦玉县横濑町月污水产生量为25m3的4口之家,需要支付下水道使用费3675日元,约合250元人民币。此外,对百姓定时定点投放的分类生活垃圾不收费,家电和家具垃圾等粗大垃圾要收取运费和处理费。当超过一定重量时收取少许费用,付费的多少根据垃圾和生活废品的重量、种类和环保化处理难度大小来定。对环境污染重,环保化处理难度大的收费就高,反之则低。除此,日本法律规定每个家庭每月的生活废品与垃圾不得超过一定的重量,比如一个三口之家每月的垃圾量不能超过10公斤,对此还有专门的奖惩措施,每个家庭每次的垃圾量还被登记在册并在居住小区公示。(同类的垃圾称重规定在欧洲的瑞士也有要求)。

政府支付废弃物处置费。琦玉县横濑町政府支付给水泥厂污泥处置费用是20000日元/t(80%含水率污泥),约合人民币1360元/t。神奈川县川崎市政府以每吨垃圾4.6万日元(约合RMB3100元/t)的标准支付给川崎浮岛垃圾焚烧厂处置垃圾。日高市政府支付给琦玉水泥厂垃圾处理费,每吨垃圾的补贴标准是3.9万日元,约合RMB2650元/t。

3.5水泥厂成环保教育基地
环保作为德育教育的一部分从娃娃抓起,日本的废弃物处理厂敞开大门给民众提供科普教育机会,有的还专门设计出方便参观的安全设施和硬件条件,水泥厂成为环保教育基地。水泥厂每周都有工厂开放日,让参观者身历其境地感受水泥厂如何利用垃圾、污泥、废塑料和废轮胎等作为水泥生产的原燃料,如何控制污染物排放,教育和提醒参观者如何进行垃圾分类。这种教育形式和效果让人们印象非常深刻。在太平洋水泥公司琦玉工厂会议室的墙上贴着半墙附近小学生来此参观后写的感言,其中一份上写道:“我非常感谢水泥厂为我们处理垃圾,我决心长大后到水泥厂工作。另外,我以后要注意垃圾分类,把电池和垃圾分开。”

此外,日本政府的高效管理体制、社会各界对环保的执著、企业界对温室气体减排的郑重承诺和实际行动、产业废弃物的票单制管理制度和环境化设计理念(DesignforEnvironment,DfE)也促进了日本水泥行业处置废弃物的发展,都给我们留下深刻印象。

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