塔山循環經濟園區的實踐及啟示

趙 鳴（中煤科工集團北京華宇工程有限公司,北京 100120）

塔山循環經濟園區的實踐及啟示

趙 鳴
（中煤科工集團北京華宇工程有限公司,北京 100120）

隨著煤炭資源與環境的矛盾越來越尖銳，突破資源與環境的制約，已成為我國國民經濟可持續發展的關鍵所在。塔山循環經濟園區“一礦八廠一條路”的成功實踐，為我國工業循環經濟園區的建設起到了探路，表率和示范作用，為我國工業現代化建設指明了方向。

循環經濟；節能減排；可持續發展

1 引言

隨著進入21世紀后國民經濟的迅猛發展，我國所面臨的資源與環境的壓力越來越大，如何突破資源與環境的制約瓶頸，已經成為我國國民社會經濟健康和可持續發展中的關鍵問題。黨中央、國務院高度重視發展循環經濟。在第十屆全國人大第四次會議上，通過了《中華人民共和國循環經濟促進法》。至此，我國全面拉開了各行各業循環經濟建設的大幕。

循環經濟就是在物質的循環、再生、利用的基礎上發展經濟。是一種建立在資源回收和循環再利用基礎上的經濟發展模式。其原則是資源使用的減量化、再利用、資源化、再循環。其生產的基本特征是低消耗、低排放、高效率。在煤炭企業的開采與加工過程中，會排出污水、瓦斯、煤泥煤矸石等“三廢”產物。“廢物只是一種錯放的資源”。因此，礦井“三廢”如果得不到有效處理或利用，不但會造成資源的嚴重浪費，還會嚴重污染和破壞環境。因此，發展循環經濟，推進綠色礦業是歷史潮流，是大勢所趨。

2 塔山循環經濟園區

塔山循環經濟園區，即是在以上大的宏觀政策背景下，根據循環經濟“減量化、再利用、資源化”的基本原則，經國家發改委批準規劃建設的煤炭行業第一個完整的循環經濟園區項目，項目總投資170億元，占地面積387公頃。經過8年的建設，形成了以煤為主，集煤、電、建材、化工為一體的塔山循環經濟園區，實現了多業并舉和煤炭資源的高效、安全、環保、高附加值開發利用。

塔山循環經濟園區根據物料平衡關系共有 “一礦八廠一條路”10個項目：以年產1500萬噸塔山礦井為龍頭，配套建設1500萬噸洗煤廠，實現煤的潔凈生產；洗煤廠生產的精煤通過鐵路專用線裝車外運；篩分煤進入坑口電廠；洗中煤供資源綜合利用電廠發電以及煤化工項目生產甲醇；洗矸石輸送到煤矸石磚廠；伴生物高嶺巖進入高嶺土加工廠；電廠排放出來的粉煤灰作為日產4500噸水泥熟料的原料；礦井水全部實現資源化利用，工業廢水和生活污水全部集中回收進入日處理能力4000m3污水處理廠，凈化處理后再進入電廠和洗煤廠使用。組成了“煤——電——建材”和“煤——化工”兩條循環經濟產業鏈，各個生產單位首尾相接，充分利用上一個生產單位產生的廢料作為下一個生產單位的原料，達到逐層減量，資源綜合利用最大化。塔山循環經濟園的物料平衡關系如下圖所示：電廠和甲醇廠在生產過程中會產生大量的粉煤灰、脫硫石膏和礦渣等工業固體廢棄物，如果不加以利用就會形成“二次污染”。電廠和甲醇廠的干排粉煤灰質量符合國標GB1596-91“用于水泥和混凝土中的粉煤灰”的技術要求，而礦渣質量也符合國標GB/T203－1994“用于水泥中的粒化高爐礦渣”的技術要求，可以作為生產優質水泥的活性混合材，臨近塔山循環經濟園的懷仁縣具有優質的石灰石資源和良好的投資環境，因此規劃建設了以同煤集團下屬煤礦自產優質煙煤作為熟料燒成燃料，采用石灰石、石英砂巖（或砂巖）、粉煤灰和鐵礦粉四種原料配料的4500t/d熟料新型干法水泥生產線，同時充分利用煅燒窯煙氣余熱，配套建設9MW純低溫余熱電站，項目建成后可年生產高標號水泥約200萬噸，形成山西省大型優質水泥生產及供應基地。

3.4 建設塔山污水處理廠，實現對園區生活污水的凈化利用

塔山循環經濟園區的運營會產生大量的生活污水和少量的工業廢水，采用“A2O+曝氣生物濾池+過濾”工藝，配套建設日處理能力為4000m3（其中，生活污水可處理1000 m3/d，超濾反沖洗水和三級深度處理反沖洗水等合計的處理能力3000 m3/d）的污水處理廠，凈化后水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的國家一級A排放標準，作為電廠生產用水和工業場地綠化灌溉用水。

3 循環經濟園區內各子項目

3.1 建設“塔山煤礦和洗煤廠”，實現對礦產資源的開采分選

塔山煤礦及選煤廠為園區的龍頭企業。根據塔山煤礦煤層賦存情況，確定塔山礦井的生產能力為1500萬噸/年，服務年限140年，礦井開拓方式為平硐開拓、采用無軌膠輪輔助運輸，主要水平大巷直接與工作面相接，采煤工藝采用一次采全高綜采放頂煤的煤與高嶺巖共采技術。并配套同等規模的塔山選煤廠，采用三產品重介與煤泥分選的聯合洗選工藝。

3.2 建設“五廠一條路”，實現對塔山礦產資源的工業化利用

3.2.1 建設鐵路專用線，打造塔山循環經濟園物流鏈基礎

塔山鐵路專用線的建設里程為19.29km，鋪軌48.6公里，自北同蒲線韓家嶺站接軌，將塔山循環經濟園區和國家鐵路運輸第一大動脈——大秦鐵路緊緊聯系在一起。專用線設計年運量6500萬噸，同時兼顧塔山、同忻煤礦的煤炭與園區相關企業的產品運輸。

3.2.2 建設塔山坑口電廠，實現對資源的就地轉化

塔山原煤中-25mm粒級物料產率達到35%左右。由于其灰分含量（大于20%）較高，不能完全滿足用戶對煤質的要求，因此并不適合于直接長距離運輸銷售。而直接篩分后用于坑口電站就地轉化，變輸煤為輸電，會降低洗選成本和運輸成本，顯示出優越的經濟性。

3.2.3 建設資源綜合利用熱電廠，實現洗中煤發電

塔山礦井原煤經過洗選之后的洗中煤產量每年約為135萬噸，其灰分含量約為45%左右，熱值為3500大卡左右，大量的洗中煤直接外運也會導致經濟效益降低。建設塔山4x50MW資源綜合利用熱電廠每年會綜合利用塔山礦低熱值劣質洗中煤120萬噸左右，可以發電11億度左右。

3.2.4 建設塔山甲醇廠，消化塔山洗中煤余量

綜合利用熱電廠尚不能完全消化塔山洗煤廠洗選出的所有洗中煤，同時同煤集團的其他礦井每年也會生產出大量的低熱值原煤，塔山120萬噸甲醇項目以大同侏羅紀煤為原料（年消耗量約為80萬噸左右），燃料煤每年消耗量為70萬噸左右（其中，可以消耗塔山洗中煤約為15萬噸，剩余部分來自其他礦井）。隨著塔山甲醇廠的建成投產，塔山洗煤廠所洗選出來的洗中煤可以完全實現資源的就地轉化。

3.2.5 建設塔山矸石磚廠，煤矸石制燒結磚

建設年產2.4億塊煤矸石燒結磚廠，對塔山選煤廠分選的洗矸石進行綜合利用，每年可消化煤矸石80萬噸，減少矸石對環境的影響。3.2.6 建設高嶺土廠，開發利用煤系伴生高嶺巖資源

建設年產5萬噸的高嶺土廠，每年可以利用煤系伴生高嶺巖資源10萬余噸，經過高溫煅燒生產雙90級優質超細高嶺土（6250目煅燒高嶺土2.5萬噸/年、4000目煅燒高嶺土2.5萬噸/年），產品通過塔山鐵路直接外運。

3.3 建設塔山水泥廠，實現對二次污染的產業式治理

“五廠一條路”基本實現了對塔山礦產資源的綜合利用，但是

4 取得的成績

隨著塔山循環經濟園區建設進程的推進，園區的產業鏈條日趨完善，無論是資產合計、就業人數、占地面積和主要產品產量等園區整體運營規模指標，還是工業總產值、營業收入、稅后利潤和上繳稅金等經濟效益指標，都出現了大幅度的提高。同時，產業鏈條的完善也對園區在平抑煤炭市場的周期性波動方面產生量明顯作用。塔山循環經濟園區的工業固體廢物處理率始終保持在100%，塔山循環經濟園的工業廢水實現零排放，生產廢水的重復利用率達到100%。單位電力生產的二氧化硫排放量逐年下降，每年減少SO2排放量3.5萬噸，減少煙塵排放量280噸。

5 結語

塔山循環經濟的建設模式摒棄了傳統的“資源——產品——廢棄物”單項直線式經濟發展模式，采用“資源——產品——廢棄物——再生資源”反饋式循環經濟發展模式，園區內通過產業鏈達到了能量和物料的平衡，實現了低消耗、低排放、高效率，取得了巨大的社會、經濟效益。為我國煤炭資源型循環經濟園區建設提供工程示范，具有廣泛的推廣價值和深遠的示范引領意義。目前，我國正處于經濟發展的快車道，每年的工業項目固定投資穩定增長，如何實現工業的發展與資源利用及環境保護相互協調、相互促進，是我們急待解決的問題。煤炭行業作為工業的基礎，目前的發展存在仍存在安全事故多發、產業集中度低、用人多效率低、深加工程度低、環境污染嚴重等諸多問題。隨著近幾年國家對煤礦安全及現代化、信息化建設程度的高度重視，近幾年間陸續新建成了一批具有世界領先水平的高產高效的千萬噸級礦井，組建了若干個億噸級煤炭企業航母，并通過在地方對私營小煤礦的重組、兼并和改造，進一步提高煤炭產業集中度的同時，也有效降低了安全事故風險。盡管取得了一定的成績，但我國煤炭工業在資源的重視程度、有效利用及環境保護方面還與當前發達國家存在著較大的差距，循環經濟即在這方面為我們指明了新的發展方向。

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趙鳴（1982-）男，山西長治人，工程師，從事礦山設計工作。