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【中國(guó)環(huán)保在線 固廢處理】水泥窯協(xié)同處置目前是適宜協(xié)同處置危廢的工藝，匹配度相當(dāng)高，具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)和盈利空間。另外，其適用性強(qiáng)，是以大部分水泥企業(yè)的改造意愿普遍較強(qiáng)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)處于快速釋放產(chǎn)能階段。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，2019年產(chǎn)業(yè)將全面進(jìn)入爆發(fā)期。
危廢處置找水泥窯？協(xié)同模式加速釋放產(chǎn)能
1、水泥窯：目前適宜協(xié)同處置危廢的工業(yè)
(1)工藝特點(diǎn)與危廢處置需求高度匹配
鑒于傳統(tǒng)危廢處置工藝新建產(chǎn)能選址難、阻力大、周期長(zhǎng)，依托成熟工業(yè)窯爐協(xié)同處置，成為化解產(chǎn)能不足局面的佳戰(zhàn)略。水泥窯作為適合協(xié)同處置危廢的工業(yè)爐窯，已經(jīng)在海外有30年左右的成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。受益于水泥生產(chǎn)工藝環(huán)境適宜、改造耗時(shí)耗資較少、地域匹配性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，該工藝適宜在國(guó)內(nèi)推廣。在14年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完善后，正式登上歷史舞臺(tái)，并有望與傳統(tǒng)工藝分庭抗禮，在未來(lái)兩年迎來(lái)產(chǎn)能爆發(fā)期。
堿性環(huán)境天然適宜處置危廢：水泥生產(chǎn)中，窯內(nèi)呈現(xiàn)堿性環(huán)境，有效避免酸性物質(zhì)和重金屬揮發(fā)，目前可適應(yīng)約60%種類的危廢、適用范圍廣。較之專業(yè)危廢焚燒爐需要投加堿性物質(zhì)，捕捉酸并固化重金屬，水泥窯天然的堿性環(huán)境有助于節(jié)約處置成本。
高溫、長(zhǎng)停留時(shí)間、高氧氣過(guò)剩量，有效避免二次污染：水泥窯內(nèi)燃燒溫度在1300℃以上，可控制焚燒時(shí)間在5s左右(大于2s)，可由在線監(jiān)控系統(tǒng)控制氧氣過(guò)剩量大于3%、尾氣CO量小于100ppm，有利于徹底分解危廢物質(zhì)，避免燃燒不充分產(chǎn)生二次污染物，可徹
底分解廢物中有害有機(jī)物，如二噁英、呋喃等。殘?jiān)惋w灰終均成為熟料的成分，有害物質(zhì)都可全部固熔在水泥熟料的晶格中不能再逸出或析出，不對(duì)環(huán)境造成二次污染窯爐自動(dòng)化控制水平高，操作難度較低：目前我國(guó)水泥熟料生產(chǎn)線中，新型干法工藝占比已接近100%，該工藝自動(dòng)化水平較高、工作狀態(tài)穩(wěn)定，可控制溫度、含氧量、燃料投加等步驟，對(duì)各種廢物適應(yīng)能力強(qiáng)，略作調(diào)整就不會(huì)影響水泥熟料的正常性能和質(zhì)量，也不會(huì)影響窯的正常操作運(yùn)行。根據(jù)《水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證審查指南》要求，不同熱值與成分的危廢摻燒比例，約為熟料生產(chǎn)能力的4-15%之間。目前5000t/d的水泥窯批復(fù)產(chǎn)能一般為10萬(wàn)噸/年，危廢實(shí)際摻燒比例約7%，因此對(duì)于水泥生產(chǎn)的干擾較為可控。
協(xié)同處置危廢對(duì)水泥產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)不良影響。大量研究表明，固體廢物中重金屬、硫、氯等物質(zhì)在水泥窯協(xié)同處置過(guò)程中能進(jìn)入水泥熟料的晶格中不再逸出或者析出(水泥窯固定重金屬的熟料礦物晶格取代理論)，起到很好的固定作用，沒(méi)有二次污染隱患。
(2)投資/運(yùn)營(yíng)成本，僅為傳統(tǒng)工藝1/3和1/2，盈利優(yōu)勢(shì)顯著
初始改造成本低：目前水泥窯協(xié)同處置危廢投資額小于1000元左右/噸處置產(chǎn)能，而新建或改擴(kuò)建傳統(tǒng)危廢焚燒爐設(shè)施的平均投資一般為0.3-1.6萬(wàn)元/噸處置產(chǎn)能。
運(yùn)營(yíng)成本低：根據(jù)《水泥窯協(xié)同處置危廢污染控制規(guī)范(征求意見(jiàn)5000-6000元/噸，而水泥窯的實(shí)際處置收費(fèi)大概為2000-4000元/噸。
實(shí)際處置成本方面：由于難以將危廢處置與水泥生產(chǎn)的成本嚴(yán)格區(qū)分與分拆，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明水泥窯協(xié)同處置危廢噸成本約在500-1000元/噸，而焚燒爐處置成本約為其2倍以上。
(3)適用性強(qiáng)：處置品類達(dá)總品類的80%，爐窯區(qū)域分布與危廢產(chǎn)區(qū)高度
適用危廢品類占危廢總品類的80%：水泥窯協(xié)同處置危廢工藝，可涵蓋約40大類危廢處置需求，占2016年新版國(guó)家危廢名錄50大類危廢種類的80%以上。行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制中，已經(jīng)將將輻射性廢物、醫(yī)療廢物與易爆廢物等類型排除在外。以金圓股份(000546.SZ)旗下格爾木宏揚(yáng)水泥窯協(xié)同處置危廢項(xiàng)目為例，獲批的處置范圍涵蓋38大類，426小類危險(xiǎn)廢物，處置能力10萬(wàn)噸/年，是目前青海省規(guī)模大、處置資質(zhì)齊全的危廢無(wú)害化項(xiàng)目。
危廢在水泥窯中投加位置應(yīng)根據(jù)廢物特性從以下三處選擇：窯頭高溫段、窯尾高溫段和生料磨。其中：
窯頭高溫段中可處置：①液態(tài)或易于氣力輸送的粉狀廢物、含POPs物質(zhì)或高氯、高毒、難降解有機(jī)物質(zhì)的廢物、熱值高、含水率低的有機(jī)廢液適宜從主燃燒器投加；②各種低熱值液態(tài)廢物應(yīng)從窯門罩投加。
窯尾高溫段中可處置：①含POPs物質(zhì)和高氯、高毒、難降解有機(jī)物質(zhì)的廢物優(yōu)先從窯頭投加；若受物理特性限制需要從窯尾投加時(shí)，優(yōu)先選擇從窯尾煙室投加點(diǎn)；②含水率高或塊狀廢物應(yīng)優(yōu)先選擇從窯尾煙室投入。
生料磨中可處置不含有機(jī)物和揮發(fā)半揮發(fā)性重金屬的固態(tài)廢物。
區(qū)域分布與危廢產(chǎn)區(qū)高度匹配：水泥在是傳統(tǒng)意義上的“短腿”產(chǎn)品，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為其經(jīng)濟(jì)銷售半徑為公路<300公里、鐵路<500公里。因此水泥產(chǎn)能的密度與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平和基建需求直接相關(guān)。同時(shí)，危廢來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，同樣與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相關(guān)。如下圖所示，水泥產(chǎn)能分布與危廢產(chǎn)量分布情況區(qū)域匹配度整體較高。因此，水泥窯協(xié)同處置工藝的區(qū)域適用性較強(qiáng)，適于在全國(guó)范圍內(nèi)推廣，作為普適的協(xié)同處置技術(shù)，填補(bǔ)全國(guó)各地傳統(tǒng)危廢產(chǎn)能供需缺口。
2、改造＋爬坡周期短、產(chǎn)能釋放快
水泥窯協(xié)同處置的改造，主要包括工程改造和運(yùn)行爬坡兩方面，整體改造周期約為8-9個(gè)月，建成之后項(xiàng)目爬坡周期較短，產(chǎn)能釋放速度快。而傳統(tǒng)危廢無(wú)害化處置項(xiàng)目一般需要2-3年建設(shè)期和1-2年的產(chǎn)能爬坡期。例如，金隅紅樹(shù)林的廣靈金隅項(xiàng)目自6月12日項(xiàng)目組進(jìn)廠服務(wù)，同年11月7日即取得危廢經(jīng)營(yíng)許可證，原計(jì)劃8個(gè)月的施工建設(shè)+取證周期被縮短至5個(gè)月完成，創(chuàng)造了業(yè)界快的施工和取證速度記錄。
配套傳送、倉(cāng)儲(chǔ)與分析檢測(cè)設(shè)施：該部分改造可以在不影響水泥窯生產(chǎn)的情況下施工，施工周期約7-8個(gè)月左右。主要包括分析檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室搭建、危廢運(yùn)輸車輛配置、危廢分類倉(cāng)儲(chǔ)構(gòu)筑物建設(shè)、預(yù)處理設(shè)施、污染控制系統(tǒng)與傳送裝置安裝。
窯體改造：對(duì)于水泥窯的改造，一般只需對(duì)投料口進(jìn)行部分改造，無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模技改，只需幾天時(shí)間即可完成。
3、協(xié)同處置危廢顯著提升盈利能力，水泥企業(yè)改造意愿強(qiáng)
近幾年水泥熟料產(chǎn)能過(guò)剩嚴(yán)重，水泥企業(yè)盈利能力不強(qiáng)，企業(yè)積極尋找開(kāi)源節(jié)流的手段。由于協(xié)同處置危廢①增厚企業(yè)利潤(rùn)，提升熟料生產(chǎn)線盈利能力；②可一定程度上規(guī)避錯(cuò)峰生產(chǎn)，增加熟料產(chǎn)能利用率。③企業(yè)開(kāi)啟協(xié)同處置固廢新思路。目前水泥企業(yè)改造意愿較為積極。
(1)水泥行業(yè)16-17年雖呈弱復(fù)蘇、但去產(chǎn)能壓力依然大。
2015年全國(guó)水泥行業(yè)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重下滑局面，量?jī)r(jià)齊跌。2015年全國(guó)水泥產(chǎn)量23.48億噸，水泥產(chǎn)量增速同比下降4.95%，其中華北區(qū)域市場(chǎng)下降14.60%。企業(yè)盈利水平嚴(yán)重下滑，全國(guó)六大區(qū)域利潤(rùn)同比均呈現(xiàn)無(wú)差別化的全面大幅下滑走勢(shì)。
2016-17年水泥市場(chǎng)復(fù)蘇。2016年房地產(chǎn)市場(chǎng)回暖和基建項(xiàng)目加快啟動(dòng)，帶動(dòng)全國(guó)水泥市場(chǎng)需求呈現(xiàn)弱復(fù)蘇態(tài)勢(shì)；同時(shí)在積極開(kāi)展行業(yè)自律措施及大面積錯(cuò)峰生產(chǎn)的影響下，水泥市場(chǎng)走勢(shì)經(jīng)歷了前低后高的反轉(zhuǎn)，一改2015年的低迷態(tài)勢(shì)。但水泥窯盈利能力，已不能與前期高景氣時(shí)期同日而語(yǔ)。
(2)水泥下行周期中的曙光，生產(chǎn)線盈利能力顯著提升
水泥行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩，企業(yè)盈利能力銳減：國(guó)內(nèi)水泥熟料產(chǎn)能連年增長(zhǎng)，但國(guó)內(nèi)基建增速卻有所回落，水泥熟料開(kāi)工率由時(shí)期的近150%銳降至75%，且噸水泥盈利能力從峰值階段的200元回落至目前的30-50元。
4、行業(yè)格局：已有產(chǎn)能200萬(wàn)噸，可釋放至1200-1600萬(wàn)噸
14年底水泥窯協(xié)同處置危廢產(chǎn)能快速增長(zhǎng)，截至17年5月，核準(zhǔn)產(chǎn)能超30條生產(chǎn)線、約200萬(wàn)噸，約占無(wú)害化總產(chǎn)能的16%，占全國(guó)危廢核準(zhǔn)總產(chǎn)能的3%。
水泥窯協(xié)同處置工藝自2014年起快速增長(zhǎng)：①截至14年底，我國(guó)共有16家水泥企業(yè)取得危廢經(jīng)營(yíng)許可證，年核準(zhǔn)處置量103.4萬(wàn)噸，實(shí)際處置量52.6萬(wàn)噸，利用率50.9%。②截止17年5月，全國(guó)核準(zhǔn)水泥窯協(xié)同處置危廢項(xiàng)目超過(guò)30個(gè)、總產(chǎn)能約200萬(wàn)噸。截至17年5月，按照無(wú)害化占總產(chǎn)能20%估算，全國(guó)無(wú)害化產(chǎn)能達(dá)到1239萬(wàn)噸，其中，水泥窯協(xié)同處置危廢產(chǎn)能約占無(wú)害化總產(chǎn)能的16%。
產(chǎn)能分布已涵蓋14?。何覀兘y(tǒng)計(jì)，截至2017年5月，陜西、浙江、河南、北京、青海、山西、內(nèi)蒙、云南、福建、廣西、河北、重慶、江蘇、吉林等14省市已有核準(zhǔn)的水泥窯協(xié)同處置危廢項(xiàng)目共31個(gè)，對(duì)應(yīng)總產(chǎn)能197萬(wàn)噸，其中陜西省水泥窯協(xié)同處置危廢核準(zhǔn)產(chǎn)能多(79萬(wàn)噸)，項(xiàng)目個(gè)數(shù)多(8個(gè))，占陜西總危廢處置產(chǎn)能比例接近30%。
協(xié)同處置危廢產(chǎn)能即將進(jìn)入爆發(fā)期：根據(jù)我們不完全統(tǒng)計(jì)，目前處于環(huán)評(píng)公示階段的協(xié)同處置危廢項(xiàng)目超過(guò)40個(gè)；根據(jù)中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、環(huán)保部原污防司巡視員李新民2017年5月在長(zhǎng)興危廢論壇上的發(fā)言，獲得批文尚未投產(chǎn)的水泥窯危廢協(xié)同處置項(xiàng)目超過(guò)60個(gè)，由于建設(shè)周期短，在建產(chǎn)能將于一年內(nèi)投運(yùn)，我們判斷協(xié)同處置危廢產(chǎn)能將在2019年進(jìn)入爆發(fā)期。
目前全國(guó)范圍內(nèi)新型干法生產(chǎn)線共計(jì)1769條，其中終可進(jìn)行協(xié)同處置危廢改造的生產(chǎn)線預(yù)計(jì)將有150-200條。主要考慮以下兩點(diǎn)甄選因素：
客觀限制：考慮①新型干法水泥窯一般分為大小兩種窯型規(guī)模，根據(jù)我們草根的結(jié)果，小窯在實(shí)業(yè)操作中很難獲得環(huán)評(píng)批復(fù)，大窯一般可批復(fù)危廢產(chǎn)能規(guī)模為6-10萬(wàn)噸/年。②部分水泥廠位于水源地或居民聚居區(qū)，衛(wèi)生防護(hù)距離不達(dá)標(biāo)，環(huán)評(píng)難以通過(guò)。
主觀限制：①水泥窯所處區(qū)域的水泥供需格局較好，若競(jìng)爭(zhēng)過(guò)于白熱化，熟料產(chǎn)能難以提升，危廢摻燒量小，低，則不宜改造。②當(dāng)?shù)匚U產(chǎn)能供需缺口較大，且危廢品類適宜利用水泥窯處置。以上主觀限制或進(jìn)一步排除30%-50%產(chǎn)能。
因此，終可完成改造的生產(chǎn)線約為150-200條生產(chǎn)線，按照單線平均8萬(wàn)噸/年計(jì)算，對(duì)應(yīng)產(chǎn)能約為1200萬(wàn)噸/年-1600萬(wàn)噸/年，未來(lái)有望依托產(chǎn)能釋放快、處置成本低等優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)危廢處置工藝分庭抗禮。
原標(biāo)題:2017年中國(guó)水泥窯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析【圖】
