韓仲琦
眾所周知,水泥產品及生產過程的環境特性在很大程度上取決于設計階段,而水泥工業生態設計就是要把生態環境意識貫穿或滲透到水泥產品和生產工藝的設計中去。水泥工業生態設計是關于綠色水泥技術的創新、節能減排、低碳發展與新型水泥基材料開發的一項重要工作。筆者根據長期的知識積累并查閱了有關書刊雜志、會議論文的報道和web資料,整理編集了《水泥工業生態設計基本術語90條》一文,詞目為中英文對照并做了簡要說明,供水泥科技工作者參考,以促進綠色水泥技術在我國的發展。水泥作為一種可靠的傳統基礎原材料,生態水泥技術的研究與發展已在全球引起關注,某些內容是全新的概念,由于涉及水泥工業綠色發展的熱門問題,探討的內容將會越來越多,范圍也會越來越廣,望廣大讀者持續關注。
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(1)采礦廢物/tailings
采礦或金屬冶煉時丟棄的無用低品位礦石稱為采礦廢物,又稱礦業廢棄物或尾礦。有些采礦廢物經科研開發可作為二次資源使用。當前我國礦業循環經濟很重要的任務就是要開發利用長期擱置的大量尾礦。
(2)城市廢物(城市垃圾)/municipal waste
城市廢物主要指工業固體廢物、廢水和垃圾,其中工業固體廢物中的有機固體廢物是一大生物質資源,包括食品加工、釀造、紡織等行業的廢渣等。據有關城市調查資料顯示,城市工業有機固體廢物占整個工業固體廢物的11%。廢水包括生活污水和工業廢水兩部分,對工業有機廢水這一重要生物質資源的開發可獲得能源和環保雙重效益。城市中的垃圾數量大且嚴重污染環境,若有成套的收集、轉運和貯存系統,則可成為便于集中利用的生物質資源,如水泥的替代燃料或替代原料。
D
(3)低鈣水泥/low-calcium cement
早期出現的低鈣水泥有礦渣硅酸鹽水泥(高爐礦渣為20%~70%)、火山灰硅酸鹽水泥(火山灰質混合材20%~50%)、粉煤灰硅酸鹽水泥(粉煤灰20%~40%),之后又出現了復合硅酸鹽水泥,摻加大量超細礦渣(比表面積600~800m2/kg)和高質量粉煤灰等混合材。此外,利用粉煤灰配料也是低鈣水泥的研究方向,噸熟料使用的粉煤灰比例超過40%,噸熟料CO2排放量和燒成熱耗可以降低20%以上。
(4)低品位原料利用率/use ratio of low quality material
低品位原料泛指低品位、低價值的原料,如石灰石、煤矸石、某些巖礦和工業廢渣,可代替高鈣石灰石、粘土、鐵粉等,其指標要根據有關標準確定。例如我國水泥低品位原料利用率規定:采用<48%CaO石灰石、代用粘土(如砂巖、頁巖、煤粉灰等)在水泥原料配料中所占的比率。
(5)低品位燃料利用率/use ratio of low quality fuel
在熱重試驗條件下,煙煤的燃燒性能最好,焦煤和無煙煤次之,石煤最差。水泥窯采用劣質煤的標準,要根據有關標準確定,例如2011年我國水泥清潔生產技術要求中提出低品位燃料為發熱量Qnet,ar≤21.00MJ/kg,硫分 St,d≥2.00%,揮發分 Vad≥35.00%,水分 Mt≥15.00%,灰分 Aad≥28.00%的煤炭,其在全廠煤炭燃料消耗中所占的比例稱為低品位燃料利用率。
(6)低碳經濟/low-carbon economy
低碳經濟的實質是摒棄以無限消耗碳能源、大量排放溫室氣體和影響地球環境氣候為代價的發展模式,代之以人、社會和自然的和諧、友好的可持續發展。水泥工業低碳經濟是以低能耗、低排放、低污染為基礎的經濟模式,目的是提高能源利用效率和創建清潔生產機制,減少CO2等溫室氣體的排放量。2009年12月,聯合國氣候變化框架公約第15次締約方會議在丹麥首都哥本哈根舉行。會上可持續發展倡議組織(CSI)與國際能源署(IEA)聯合發布了全球水泥行業減排路線圖,設定了2050年前水泥行業CO2減排的宏偉目標。
(7)低碳產業/low-carbon industry
低碳產業是以低能耗、低污染為基礎的產業。在全球氣候變化的背景下,低碳經濟日益受到世界各國的關注。低碳產業是一種涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部門,在可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發、CO2捕獲與埋存等領域,可開發的能夠有效控制溫室氣體排放的新產業。我國水泥工業在促進低碳產業發展中將會有很多機遇,例如,微藻制油技術成熟后,不僅可以吸納全部CO2,解決水泥工廠排放的難題,而且可以節能,對相關行業發展將會產生很大的作用。
(8)低碳水泥/low-carbon cement
每生產1t普通硅酸鹽水泥,約排放0.7~0.8tCO2,所以低碳化是水泥產業的必由之路,大量使用混合材是水泥低碳化的有效手段之一。另外,利用藻類與水泥工業產生的煙道廢氣進行光合作用,可以生產生物能源,從而控制CO2的排放。近年來,非波特蘭水泥體系的研究有了一定進展,某些產品也屬于低碳水泥。例如硫鋁酸鹽水泥的原料為低品位礬土,故石灰石的配合量低,所以燒成溫度低,CO2排放量也低。
(9)低碳技術/low carbon technology
“低碳技術”一詞已成為當前我國經濟發展中關注的熱點,水泥工業低碳技術就是要把生態環境意識貫穿或滲透到產品和生產工藝的設計之中,其實質是摒棄人類以無限消耗自然資源、碳能源和污染環境為代價的發展模式,代之以人、社會和自然的和諧、友好的可持續發展。低碳技術是一個全新的概念,從廣義上說低碳技術是為綠色經濟服務的,屬于節能減排和清潔生產的范疇。
(10)低碳發展/low carbon development
轉變現行的發展模式,走以有效利用資源和保護環境為基礎的循環經濟之路,其方法和步驟是:對低碳的定義、內容、設計原則以及評價方法等進行研究,使其在新的法律、法規和標準的支持下順利開展工作,得到政府的政策引導,同時還要解決許多新的技術問題,如減排CO2的低碳水泥開發、利用CO2制備生物質新能源的研究、CO2的捕獲與封存技術、低碳產品性能與對環境的影響等,這些問題恰恰是低碳發展的關鍵和主要內容。
E
(11)二次污染/secondary pollution
當某些一次污染物在自然條件的作用下,改變了原有性質,而產生了新的污染物,即為二次污染。特別是一些反應性較強的物質,性質極不穩定容易發生二次污染。
(12)惡臭公害/odour nuisance
惡臭作為一種公害,嚴重影響周圍的環境和人們的身體健康,惡臭污染已成為垃圾處理和處置過程中的嚴重公害,發生惡臭污染時要加大力度處理。
F
(13)廢石處理/barren rock disposal
廢石包括礦山剝離物、廢石、表土及尾礦等,以往僅要求采用廢石堆置排棄或采取綜合利用措施,為了加強礦山的環境保護,水泥工業清潔生產技術要求中規定,應進行無害堆置并采取綜合利用措施(復墾綠化)。
(14)放射性物質/radioactive substance
放射性物質是指那些能夠自然向外輻射能量,發出射線的物質。一般都是原子質量很高的金屬,像钚、鈾等。放射性物質放出的射線有三種,它們分別是α射線、β射線和γ射線。
(15)仿真技術/simulation technology
通過改變變量求解的方法進行流體數學模擬試驗,以取代實物模型試驗便是仿真技術。例如水泥燒成系統的仿真技術是將懸浮預熱器、分解爐、回轉窯和冷卻機作為全系統,建立半經驗半理論模型,以系統熱效率為目標函數,利用數學模型進行若干工況條件為變量的計算機模擬試驗。
(16)粉塵爆炸/dust explosion
粉塵爆炸,指粉塵在爆炸極限范圍內,遇到熱源(明火或一定高的溫度)就會發生爆炸,火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間,化學反應速度極快,同時釋放大量的熱,形成很高的溫度和很大的壓力,系統的能量轉化為機械能以及光和熱的輻射,具有很強的破壞力。粉塵爆炸多在伴有存放鋁粉、鋅粉、各種塑料粉末、小麥粉、煤塵、植物纖維塵等場所發生。水泥廠的煤粉加工車間是粉塵爆炸的危險區域。
(17)復合材料/composite material
復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理化學方法,在宏觀(微觀)上組成的具有新性能的材料。各種組分材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。碳纖維復合材料得到很大發展,水泥基復合材料已引起人們的重視。
G
(18)固體廢物/solid waste
固體廢物是指在生產、建設、日常生活或其他活動中產生的廢棄的、污染環境的固體、半固體廢棄物。主要包括工業固體廢棄物、礦業固體廢棄物、城市固體廢棄物(生活垃圾)、農業固體廢棄物等。
(19)固體廢物替代率/substitute rate of solid waste
固體廢物作為原料配料或作為水泥混合材的比例。
(20)工業固體廢物/industrial solid waste
工業生產過程中產生的固體廢物。
(21)功能水泥/functional cement
不同于常規的、普通硅酸鹽水泥的、具有特殊功能或性能的水泥,稱為功能水泥。例如防輻射水泥、油井水泥、飛機跑道水泥等,可以是硅酸鹽體系產品,也可以是非硅酸鹽體系產品。
(22)過濾介質/filter medium
過濾介質主要指收塵器的過濾材料,雖然袋收塵器是古老的收塵裝置,但由于過濾介質的進步,20世紀90年代以后,袋收塵器進入復合性能時代,使收塵的功能向環保、復合功能轉移,在二英、臭氧的吸收過濾方面有了很大的技術進步。PTEF膜、復合濾料等一些先進過濾材料技術的研發有了新突破。納米催化劑氣流成網技術正在開發,復合針刺氈濾料兼具過濾和催化裂解功能。此外,惡臭問題可以用活性炭或沸石等作為預涂層來解決。
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(23)環境材料/ecomaterial
環境材料是賦予傳統結構材料、功能材料以優異的環境協調性的材料,即環境材料是具有系統功能的一大類新型材料的總稱,出現于20世紀90年代初。有人認為,環境材料是指同時具有優良使用性能和最佳環境協調性的一大類材料。也有人認為,環境材料是指在加工、制造、使用和再生過程中具有最低環境負荷、最大使用功能的人類所需材料,既包括經改造后的現有傳統材料,也包括新開發的環境材料。
(24)環境特性/environmental characteristics
環境是以人類為主體的外部世界,即人類賴以生存和發展的物質條件的整體,包括自然環境和社會環境。環境具有三個最基本的特性:整體性,區域性和變動性。
(25) 環境效率/environmentalefficiency(Eco-efficiency)
環境效率即生態效率,它是產出與投入的比值。其中,“產出”是指企業生產或經濟體提供的產品和服務的價值;“投入”是指企業生產或經濟體消耗的資源和能源及它們所造成的環境負荷。
(26)環境協調性設計/environmental coordination design
材料在生命周期內應與環境相協調,采用這樣的設計理念進行的生態設計就是環境協調性(LCA法)設計。
(27)環境經營(環境管理)/environmental management
環境經營是指企業將環境視為企業經營戰略的新要素,將環境保護活動作為企業經營活動和運營管理的重要方面,在水泥工程項目的開發、設計、設備制造、廢棄物協同處理等方面與環境問題相對應的戰略逐漸具體化,以減少在經營活動中投入的水、能源、原材料、化學物質等所帶來的環境負荷并力求使其最小化。
(28)環境信息/environmental information
環境信息是表征環境問題及其管理過程中各固有要素的數量、質量、分布、聯系和規律等的數字、文字和圖形等的總稱,是指對一切自然資源與人文社會現象在空間位置上的統一的數字化表示。在生態設計中,環境信息就是環境標識。
(29)環境負荷/environmental load
所謂環境負荷是指某一具體材料在其生產過程中耗用的資源和能源的多少,以及其向環境排放的廢棄物(氣態、固態和液態之和)多少的綜合指標。
(30)環境友好產品/environment friendly product
環境友好產品是指在產品的整個生命周期內對環境友好的產品,也稱為環境無害化產品或低公害產品。
(31)環境保護/environmental protection
環境保護一般是指人類為解決現實或潛在的環境問題,協調人類與環境的關系,保護人類的生存環境,保障經濟社會的可持續發展而采取的各種行動的總稱。其方法和手段有工程技術、行政管理的,也有經濟、宣傳教育的。
(32)環境風險/environmental risk
環境風險是指人們在建設、生產和生活過程中所遭遇的突發性事故(一般不包括自然災害和不測事件)對環境(或健康、經濟)的危害程度。用風險值R表征,定義為事故發生概率P與事故造成的環境后果C的乘積,即R=P×C。水泥工業是對環境風險作用較大的產業。
J
(33)減量化/reduction
減量化是指通過實施清潔生產技術的開發與利用,從生產源頭控制固體廢物的產生,也包括采取壓縮、焚燒等適當方法,減少固體廢物的重量和體積。垃圾無害化、減量化、資源化政策是固體廢物處理處置的總技術政策,是一個循序漸進的過程,其中無害化是前提,減量化與資源化是發展方向。
K
(34)可持續發展/sustainable development
可持續發展或永續發展,是20世紀80年代提出的一個新概念。可持續發展是一種注重長遠發展的經濟增長模式,既滿足當代人的需求,又不損害后代人滿足其需求的能力,是科學發展觀的基本要求之一。
(35)可持續發展原則/principle of sustainable development
可持續發展原則如下:a公平性(fairness),是指機會選擇的平等性;b持續性(sustainability),是指生態系統受到某種干擾時能保持其生產力的能力;c共同性(commonality),可持續發展關系到全球的發展,要實現可持續發展的總目標,必須爭取全球共同的配合行動。
(36)可燃廢物/flammable waste
具有可燃特性的廢物。
(37)可燃廢物的燃料替代率/fuel substitute rate of flammable waste
統計期內回轉窯煅燒水泥熟料時所利用的可燃廢物熱量占燒成熱耗的比例。
(38)礦山廢水處理/mine waste water disposal
礦山開采產生的污水應符合GB 8978《污水綜合排放標準》的要求,按照該標準制定懸浮物、化學需氧量和石油類三項指標限值。
(39)礦化劑/mineralizer
礦化劑對成礦物質的運移和集中起重要的媒介作用,可提高反應效果。水泥窯煅燒時加入的礦化劑,能加速結晶化合物的形成,提高水泥生料易燒性,加速固相反應,從而增強反應能力。加入少量的礦化劑除能促進燒結還能改善制品某些性能。正在研究的可提高燃燒效率的納米技術,是將納米微粒燃燒催化劑添加到燃料中去,利用納米微粒高比表面積與高活性的催化作用,提高燃燒效率,減少CO2的排放量。
L
(40)垃圾分類/refuse classification
垃圾分類,指按一定規定或標準將垃圾分類儲存、分類投放和分類搬運,從而轉變成公共資源的一系列活動的總稱。分類的目的是提高垃圾的資源價值和經濟價值,力爭物盡其用。垃圾分類是水泥窯協同處置廢棄物的必要準備工作和程序。
(41)綠色采購/green purchasing
綠色采購源于綠色思想,綠色思想是對片面追求經濟增長的傳統做法的反思。優先選購生態設計的產品和服務即為綠色采購。
(42)綠色環保水泥/green environmental protection cement
綠色環保水泥是一種廣義的水硬性膠凝材料,可以是無機或復合材料的波特蘭體系或非波特蘭體系產品,具有顯著的節能環保或特殊功能的特點。新型綠色環保水泥還包括了新型水泥基材料(The new type of cement base materials)和新功能水泥(New functional cement)的產品。
(43)零排放/zero emission
所謂“零排放”是指減少污染物和能源排放直至為零的活動。利用清潔生產、3R(Reduce,Reuse,Recycle)原則及生態平衡等技術,實現對自然資源的完全循環利用,不留任何廢棄物。零排放,一方面是要控制生產過程中產生的廢棄物排放,盡可能將其減少到零;另一方面是將不得已排放的廢棄物充分利用。
(44)流化床燒成法/fluidization burning method
流化床水泥燒成法在國內外已有40多年的研究史,流化床燒成法從機理、燒成效率及產品質量上都是非常好的方法,但因為流態化操作技術敏感性高,對化學反應復雜、操作條件要求苛刻的水泥燒成工藝來說,應用起來難度較大。另外,流化床燒成除固相反應外,還有相當數量的液相生成,而其熔點和液相量往往受許多不確定因素的影響,容易形成粘結、堵塞,破壞沸騰狀態,這也是流化床至今尚未能大規模連續性工業生產的原因。
M
(45)模型預測控制/model predictive control(MPC)
模型預測控制是一類特殊的控制,它的當前控制動作是在每一個采樣瞬間通過求解一個有限時域開環最優控制問題而獲得。過程的當前狀態作為最優控制問題的初始狀態,解得的最優控制序列只實施第一個控制作用,這是它與那些使用預先計算控制律的算法最大的不同。本質上模型預測控制求解一個開環最優控制問題,它的思想與具體的模型無關,但是實現則與模型有關。
N
(46)農業廢棄物/agricultural residue
農業廢棄物即農業廢物,是指在整個農業生產過程中被丟棄的有機類物質,通常我們所說的農業廢棄物主要指農作物秸稈和畜禽糞便。農業方面每年都產生大量的廢棄物,但其中大部分沒有得到充分利用。在發展中國家,農業領域中可能使用農業廢棄物作為能源更具吸引力。近年來,我國水泥工業協同處置農業廢棄物的能源化利用,越來越受到環保部門的重視。
Q
(47)清潔生產/cleaner production
所謂清潔生產,就是在工業生產中不斷改進設計,使用清潔的能源和原料,采用先進的工藝技術和設備、改善管理、綜合利用等措施,從源頭削減污染,提高資源利用效率,減少或者避免生產服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。水泥工業清潔生產(cement industry cleaner production)是指合理而有限地利用自然資源和能源,使用先進的水泥生產技術和裝備,生產全過程控制污染,有效利用廢物,生產符合標準且無毒無害的水泥產品。
(48)清潔發展機制/clean development mechanism(CDM)
清潔發展機制(CDM)是聯合國氣候變化框架公約第三次締約方大會COP3(京都會議)通過的附件I—締約方在境外實現部分減排承諾的一種履約機制。其目的是協助未列入附件I的締約方實現可持續發展和有益于《公約》的最終目標,并協助附件所列締約方實現遵守第三條規定的量化限制和減少排放的承諾。2011年9月我國廣東省啟動了水泥企業碳排放權交易試點項目,2013年6月中國內地的碳排放權交易體系試點在深圳推出。
(49)權重值/weight value
針對某一指標而言,權重是一個相對的概念。某一指標的權重是指該指標在整體評價中的相對重要程度。權重是要從若干評價指標中分出輕重,一組評價指標體系相對應的權重組成了權重體系。水泥工業清潔生產評價體系采用了權重值法,清潔生產評價指標的權重值反映了該指標在整個清潔生產評價體系中所占的比重,根據該項指標對水泥生產企業清潔生產實際水平的影響程度以及實施的難易程度確定。
R
(50)燃料脫硫/desulphurization of fuels
煤和燃料油的含硫量約為0.5%~5%(重量),燃燒時大部分轉化為二氧化硫(SO2)氣體排入大氣,其中約有5%的SO2在大氣中又氧化成三氧化硫(SO3)。因此,在燃燒前脫去燃料中所含的硫分,是防止硫氧化物對大氣污染的主要技術措施之一。硫在燃料中的形態因燃料種類不同也有很大不同。按照燃料中硫含量、硫的形態和要求的脫硫率,現代工業已有多種脫硫工藝。
S
(51)生態設計/ecodesign
生態設計就是提高環境效率的產品和生產工藝的設計。生態設計的產品,在生態設計的技術要素水平和環境協調性評價方面,必須具有明顯優勢且被公認為是環境協調性產品。生態設計是綠色(循環)經濟的重要組成部分。
(52)生態設計原則/ecodesign principles
采用可提高環境效率的水泥生產工藝和技術,生產環境協調性產品,使水泥產品的綜合價值指標最大。若水泥產品的綜合價值指標為WEco,則可由下式給出:

式中:
C——cost
I——impact
P——performance
(53)生態設計方法/ecodesign method
一般工業產品的生態設計,不同的時期人們有著不同的方法和標準。以目前水平來說,工業產品的生態設計方法(設計技術)有以下幾種:LCA法(環境協調性評價)、產品評價法、DFE法(環境設計)、MIPS最小化法(單位貢獻的物質集約度最小)、Back Casting法(回顧法)和宏觀逼近法等。我們水泥工業的生態設計方法基本采用環境協調性產品法(LCA法)。
(54)生態設計戰略/ecodesign strategy
采用可提高環境效率的水泥生產工藝和技術,生產環境協調性產品,使水泥產品的綜合價值指標最大。
(55)生態設計評價/evaluation of ecodesign
一個工廠的生態設計水平主要由生態設計技術要素水平、生態設計控制內容和水泥產品的環境協調性評價決定。技術要素有:先進的工藝技術方法、符合生態化要求的原燃料、生產與環保設備選型、生產過程控制及計算機網絡系統的應用等;控制內容有:資源和能源的有效利用、生產過程控制、污染物排放控制、水泥品質要求和環境管理等;水泥產品的環境協調性評價即水泥產品的生命周期評價。
(56)生態效率/ecological efficiency
生態效率(生態文明水平)是生態資源滿足人類需要的效率,它是產出與投入的比值。其中“產出”是指企業生產或經濟體提供的產品和服務的價值;“投入”是指企業生產或經濟體消耗的資源和能源及它們所造成的環境負荷。
(57)生態平衡/ecological equilibrium
生態平衡是指在一定時間內生態系統中的生物和環境之間、生物各個種群之間,通過能量流動、物質循環和信息傳遞,使其相互間達到高度適應、協調和統一的狀態。也就是說,當生態系統處于平衡狀態時,系統內各成分之間保持一定的比例關系,能量、物質的輸入與輸出在較長時間內趨于相等,結構和功能處于相對穩定狀態,在受到外來干擾時,能通過自我調節恢復到初始的穩定狀態。
(58)生態產業/ecological industry
生態產業不同于傳統產業,它是將生產、流通、消費、回收、環境保護及能力建設縱向結合,將不同行業的生產工藝橫向耦合,將生產基地與周邊環境納入整個生態系統統一管理,謀求資源的高效利用和有害廢棄物向系統外的零排放。生態產業是一個包含工業、農業、居民區等的生態環境和生存狀況的有機系統,其中生態工業是一種低投入、低消耗、高質量和高效益的生態經濟協調發展的工業模式,也是水泥工業的發展方向。
(59)生命周期評價/life cycle assessment(LCA)
生命周期評價是一種用于評估產品在其整個生命周期中(即從原材料的獲取、產品的生產直至產品使用后的處置)對環境影響的技術和方法。作為新的環境管理工具和預防性的環境保護手段,生命周期評價主要應用在通過確定和定量化研究能量和物質利用及廢棄物的環境排放來評估一種產品、工序和生產活動造成的環境負載,評價能源材料利用和廢棄物排放的影響以及評價環境改善的方法。水泥工業的清潔生產與生態設計的評價均采用此法。
(60)熟料綜合標準煤耗/comprehensive standard coal consumption of clinker
在統計期內生產每噸水泥熟料的燃料消耗折算成標準煤,包括烘干原燃材料和燒成熟料消耗的燃料,單位為kg/t。例如我國熟料燒成熱耗目標為≤2 717kJ/kg熟料(不使用代用燃料和代用原料)。
(61)水泥綜合電耗/comprehensive electricity consumption of cement
在統計期內生產每噸水泥的綜合電力消耗,包括水泥生產各過程的電耗和生產水泥的輔助過程電耗(包括廠內線路損失以及車間辦公室、倉庫的照明等消耗),單位為kWh/t。例如我國水泥制造技術的可比水泥綜合電耗目標為≤80kWh/t(P·O42.5)。
(62)水泥放射性/cement's radioactive
在生產水泥的過程中如果使用了具有放射性的原料或混合材,有可能使水泥的放射性超標。目前水泥廠利用各種廢棄物的種類和數量不斷增加,必須高度重視水泥的放射性超標問題,要按GB 6566《建筑材料放射性核素限量》標準進行檢測。
(63)水泥窯協同處置/co-processing in cement kiln
水泥窯協同處置是水泥工業提出的一種新的廢棄物處置手段,它是指將滿足或經過預處理后滿足入窯要求的固體廢物投入水泥窯,在進行水泥熟料生產的同時實現對固體廢物的無害化處置,協同處置也可稱為同處置。
(64)水泥工業生態設計/ecodesign of cement industry
水泥工業生態設計是一個全新的概念,水泥工業生態設計就是要把生態環境意識貫穿或滲透到水泥產品和生產工藝之中的設計,其實質是摒棄人類以無限消耗自然資源、污染環境為代價的發展方式,代之以人、社會和自然的和諧、友好的可持續發展。
(65)水泥助磨劑/cement grinding aid
水泥助磨劑是一種化學外加劑,在水泥粉磨過程中摻入少量即可改善粉磨過程。為了提高粉磨效率,降低粉磨電耗,提高水泥粉磨細度和水泥強度,在不改變工廠現有工藝和設備條件的前提下,在粉磨過程中,添加微量或少量的助磨劑,從而影響粉磨作業的機械力。水泥助磨劑是水泥產業鏈中的一個小環節,但是它對提產降耗起到顯著的作用。
(66)塑料廢物/plastic waste
難以降解的環境中的塑料廢物,往往被稱為“白色污染”,有時在焚燒處理過程中還向環境釋放二次污染物,所以塑料廢物的處理要特別注意。
(67)SMP系統/shredding-mixing-pumping system
該系統是為解決工業廢棄物和危險廢棄物而設計的物料預處理系統,即破碎-混合-泵送系統。該系統全程無需人工參與,自動運行,最大限度地避免了操作者與危廢的直接接觸,保證了人員安全。該術語1988年提出,1998年德國正式將該系統用于實際,是危廢預處理最先進的方式,目前中國國內已有多家企業引進該系統。
(68)3R原則/the rules of 3R
3R即減量化(reduce)、再使用(reuse)和再循環(recycle)。最終目標是實現循環經濟,即用少量的自然資源滿足經濟社會發展的需求。對待廢物問題的優先順序是避免產生(即減量化),反復利用(即再利用)和最終處置(即再循環)。
W
(69)溫室效應/greenhouse effect
溫室效應又稱“花房效應”,是大氣保溫效應的俗稱。自工業革命以來,人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加,大氣的溫室效應也隨之增強,引發了一系列問題,引起了世界各國的關注。大氣能使太陽短波輻射到達地面,地表受熱后向外放出的大量長波熱輻射線又被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣作用類似于栽培農作物的溫室,故名溫室效應。
(70)無組織排放/fugitive emission
無組織排放監控點的粉塵排放濃度,由GB 4915-2013水泥工業大氣污染排放標準規定為0.5mg/m3。GB 4915-2013 標準已代替 GB 4915-2003。
(71)危險廢物/dangerous waste
列入國家危險廢物名錄或根據國家規定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法規定的具有危險特性的廢物(不包括放射性及醫療垃圾)。
(72)無害化處理/innocent treatment
無害化處理主要指城市垃圾的處理,主要有填埋、焚燒和堆肥三種方法,填埋是大量消納城市生活垃圾的有效方法,也是處理工藝剩余物的最終處理方法;焚燒法是將垃圾置于高溫爐中焚燒,產生的熱量用于發電和供暖,這種可燃垃圾也可作為水泥廠的替代燃料,但要符合協同處置標準;堆肥處理是將生活垃圾堆積成堆,保溫至70℃儲存、發酵,借助垃圾中微生物的分解,將有機物分解成無機養分。不管哪一種方法都需要有垃圾的預處理工作。
(73)無鉻耐火材料/no chrome refractory materials
為降低或避免耐火材料Cr6+污染,水泥工業必須推廣無鉻耐火材料,耐火材料的無鉻化將是未來耐火材料的一個重要的研究方向。2011年工信部已發布公告,凡是含鉻的耐火材料產品,除非特殊情況,原則上全部禁止在水泥回轉窯使用。
(74)污泥處置/sludge treatment
污泥焚燒是比較徹底的污泥處理方法,可以迅速和較大程度地使污泥達到減量化。污泥焚燒主要分為兩類,一類是脫水污泥直接送焚燒爐焚燒,另一類是將脫水污泥先干化再焚燒。焚燒的優點在于其產物為無菌、無臭的無機殘渣,有效實現了無菌化和減量化的目的。但是由于所需設備、能源及操作費用高昂,并且污泥燃燒時形成的重金屬煙霧和污泥灰燼有造成二次污染的可能性,所以推廣專門污泥焚燒存在一定的困難,然而水泥窯處置污泥是協同處置污泥的有效方法之一,已在我國得到推廣。
(75)微藻制油/microalgae oil extraction
微藻是指一些微觀的單細胞群體,是最低等的、自養的釋氧植物。微藻在生長過程中可將CO2轉化為微藻自身的生物質,從而固定了碳元素,再通過誘導反應使微藻自身的碳物質轉化為油脂,進行提煉加工從而生產出生物柴油,這就是微藻制油。利用水泥生產過程中排放的CO2進行微藻制油,是低碳產業的一個課題。另外,藻類物質在吸收CO2的同時,還可吸收NOx,有的物種還可吸收SO2。
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(76)新型水泥基材料/new type cement-based materials
這種材料是指無宏觀缺陷的膠凝材料、含有均勻分布超細顆粒的致密材料體系、活性粉末混凝土和化學結合陶瓷材料等。目前這一領域國內外的關注點是提高膠凝材料的力學性能、斷裂韌性和耐久性,在最小水灰比條件下實現結構致密化。預計新型水泥基材料在隔音、保溫、核廢料儲存、遮擋核輻射等方面具有優越的性能。
(77)新鮮水用水量/capacity of use water
生產裝置每加工1t水泥熟料所消耗的生產用新鮮水量及機器冷卻用新鮮水量(含自來水、地下水、地表水,但不包括重復使用和循環利用的水量)。
(78)循環水利用率/use ratio of circular water
循環水量占用水總量的百分比。
(79)細 顆 粒 物(PM2.5)/particulate matter 2.5(PM2.5)
PM2.5是指大氣中直徑≤2.5μm的顆粒物,也稱為可吸入顆粒物。其含大量有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量有很大的影響。2013年全國科學技術名詞審定委員會將PM2.5的中文名稱命名為細顆粒物。環境保護部和國家質檢總局聯合發布的《環境空氣質量標準》中增加了PM2.5指標,治理技術研究方向:研究高性能濾料、制定PM2.5排放標準和防治技術。
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(80)窯系統廢氣余熱利用率/use ratio of waste gas from cement kiln system
水泥熟料燒成系統的廢氣被利用的熱量占廢氣熱焓的比例。
(81)液體廢物/liquid waste
在生產、建設、日常生活或其他活動中廢棄的、污染環境的液體物質。
(82)醫療廢物/medical waste
醫療廢物或稱醫療垃圾,是指醫療衛生機構在醫療、預防、保健以及其他相關活動中產生的具有直接或者間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物。醫療廢物的類別和內容已列入《國家危險廢物名錄》,水泥企業不得隨意處置醫療廢物。
(83)有毒有害廢棄物/hazardous and toxic waste
有毒有害廢棄物是指存有對人體健康有害的重金屬、有毒的物質或者對環境造成現實危害或者潛在危害的廢棄物。例如:廢電池、廢熒光燈管、水銀溫度計、廢油漆、過期藥品、燈管、被化學物質污染的土壤等,這些有毒有害廢棄物的處置要按一定的法律法規進行。
(84)預測/forecasting
對尚未發生、目前還不明確的事物進行預先估計,并推測事物未來的發展趨勢,從而協助管理者掌握情況、選擇對策就是預測。預測是預計未來事件的一門藝術,一門科學。它包含采集歷史數據并用某種數學模型來外推將來,它也可以是對未來的主觀或直覺的預期,它還可以是上述的綜合,即經由專業人士良好判斷調整的數學模型。進行預測時,沒有一種預測方法會絕對有效,但是幾乎沒有一家企業可以在不進行預測的情況下采取行動,一個好的短期或長期的科技開發和經營規劃,取決于企業主管人員對產品需求的預測。
(85)余熱發電/cogeneration
利用水泥回轉窯窯尾排放的廢氣進行發電稱為余熱發電。新型干法水泥窯廢氣溫度一般在400℃以下,當使用補燃鍋爐提高廢氣溫度進行發電時,稱為中低溫余熱發電。隨著國內低參數、多級進汽汽輪機的成功開發,不用補燃鍋爐的發電稱為純低溫余熱發電。純低溫余熱發電技術,既可大量回收低品位的余熱,又可減少水泥生產對環境的廢熱及粉塵的污染,還可以減排溫室氣體CO2,已成為國內水泥工業節能降耗的成熟技術。
(86)煙氣脫氮/flue gas denitrification
氮氧化物對環境的損害極大,它既是形成酸雨的主要物質之一,也是形成大氣中光化學煙霧的重要物質和消耗臭氧的一個重要因素。煙氣脫氮,主要是解決一氧化氮、二氧化氮的污染問題,目前,NOx的控制主要有燃燒前處理、燃燒方式的改進及燃燒后處理三種途徑,燃燒后煙氣脫氮技術是控制NOx排放的重要方法,水泥工業現已開發出多種脫銷方法和技術,如選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)等。
Z
(87)資源效率/resource efficiency
資源效率是指單位資源所產生的經濟、社會、生態和環境等有益效果的相對數量,提高資源效率就是盡可能地減少浪費、降低生產成本,節約原材料、能源和水。
(88)再利用/recycle
再利用是指生產或消費過程中產生廢棄物后,進行無害化、生態化處理并進行循環利用,即生產出來的物品在完成其使用功能后能重新變成可利用的資源。
(89)重金屬/heavy metals
相對密度在5以上的金屬稱作重金屬。如銅、鉛、鋅、錫、鎳、鈷、銻、汞、鎘、鉍等10種重金屬。重金屬的化學性質一般比較穩定。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所必須,而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。
(90)智能化控制系統/intelligent control system
智能化控制是指在無人干預的情況下,自主驅動智能機器實現控制目標的自動控制技術。智能化控制系統是由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面應用的智能集合,隨著信息技術的不斷發展,其技術含量及復雜程度也越來越高,智能化的概念逐漸滲透到各行業以及生活中的各方面,水泥生產過程智能化控制正在引起行業的重視。■
中材裝備集團有限公司獲全國企業創新方法大賽三等獎
在經歷了初賽、復賽及在天津的總決賽電視擂臺賽后,中國科協第二屆全國企業創新方法大賽2017年12月7日至9日在津落幕,中材裝備集團有限公司項目在比賽中榮獲三等獎。
經過初賽選拔,全國有150支代表隊進入總決賽,天津地區僅有3家入圍總決賽。中材裝備集團豆海建、杜鑫負責的項目“立式輥磨半成品顆粒粉磨效率低的問題研究”入圍總決賽,這也是全國水泥行業唯一一家進入總決賽的企業,最終該項目榮獲三等獎。
第二屆全國企業創新方法大賽由中國科協主辦,中國科協企業創新服務中心和天津市科協承辦。大賽自2017年9月啟動以來,全國共1 150支代表隊(項目)報名參賽,涉及航空航天、汽車、新能源、機械、軟件、電子、材料、冶金、化工、石油、生物、交通、建筑等40余個專業。