泥漿比重計
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的主要參數由北京中科路達試驗儀器有限公司提供，該公司生產的此產品具有參數穩定，誤差小，產品可靠等優點，是眾多生產商的*企業。

泥漿比重計
型號: NB-1型
用于井場和實驗室測量泥漿的比重,單位為g/cm3
 
泥漿比重計技術參數：
1、范圍： 0.96-3g/cm3
2、測量精度： 0.01g/cm3
3、泥漿杯容量： 140cm3

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趙陽：
【內容提要】水泥工業的發展趨勢表明，21世紀水泥工業將向綠色產業化方向發展。作為世界*生產和消費大國，我國水泥工業也應走綠色發展的道路。本文從技術與經濟角度，利用實證案例，對綠色水泥工業實現綜合利廢成為綠色生態產業進行可行性分析。本文認為，正是由于水泥工業實現對工業和城市廢棄物的綜合利用，因而被賦予“生態、環保型綠色工業”的新內涵。
【摘 要 題】部門經濟
【關 鍵 詞】水泥工業/綜合利廢/可行性
一、引 言
21世紀是知識經濟時代，也是社會經濟與生態環境協調發展的世紀，這已成為當今世界各國的共識，并寄托了人們對新世紀的期盼。作為傳統產業的水泥工業該如何進入21世紀？1992年里約熱內盧世界環發大會后，綠色發展已成為當今世界各國長遠發展的指導方針和戰略目標。水泥工業也日漸受到綠色發展觀念的影響，水泥工業的綠色發展已成為21世紀水泥工業的發展趨勢。
與發達國家相比，我國雖然是世界水泥*生產和消費大國，但我國水泥工業環境保護和經濟的發展極不協調。我國水泥制造業仍是一個污染密集型行業，不僅其原材料主要取自天然資源，生產過程消耗大量能源，而且還向環境排放大量粉塵、廢氣，對生態環境構成了嚴重危害。我國水泥工業要實現綠色發展，不僅需要節能降耗，實現清潔生產，而且應盡可能充分利用其他工業排出的廢渣、廢料和二次能源，甚至消解長期難以處理的各種危險廢棄物和城市垃圾，變廢為寶，并與其他行業協作，建立良性循環型工業生態系統，共同解決社會環境和生態平衡問題。
良性循環型工業生態系統的思想起源于自然界。自然界建立了一個良性的物質和能量循環體系，一個有機體排除的垃圾可成為另一個有機體的食物。從本質上說，自然界任何生物的生存都離不開別的生物，這種相互依存的關系形成了大自然一種良性的自我調節機能，維持著生態系統物質和能量的動態平衡。
目前，世界各國工業界的經濟體系是一種不獨立和不完整的開放式的生態系統。這種人工生態系統就如同經濟學家k.e.boulding在《未來的太空船—地球經濟學》一書中所描述的牧童式經濟（cowboy economy），它幾乎*喪失了自然生態系統的結構和功能，需要時刻輸入大量資源和能源，同時又向環境排放大量廢棄物。由于無法實現物質和能量的循環，這種體系是不可持續的，而且會給環境和人類長遠福利帶來災難性的影響。
要實現人類社會的可持續發展，只有重建一個良性循環型的工業生態系統。這類似k.e.boulding所描述的“太空人式經濟”（spaceman economy），爭取實現一個工廠排放的垃圾能成為另一個工廠的原材料，工業經濟的物質和能量實現循環流動，其本質就在于工業的綜合利廢。水泥工業在實現自身“*”的同時，能否成為生態產業，綜合利廢的技術和經濟的可行性是關鍵要素。
二、水泥工業綜合利廢的技術可行性
目前，水泥工業有效利用工業和城市廢棄物的途徑，主要有以下兩個方面：
1.將廢棄物作為水泥原料或混合材料
由于某些廢棄物化學成分與水泥原料組成近似，理論上，可用來替代部分或全部水泥生產所需的原料。常用的主要為工業固體廢渣，如粉煤灰、煤矸石、爐渣、金屬尾礦等。日本秩父小野田公司還利用城市下水道污泥生產了一種名為“生態水泥”的產品，該水泥的原料中60％為廢棄物，其中污泥占20％-30％。我國某水泥廠用污水處理廠的污泥生產水泥也獲得了成功，該技術不但達到*水平，而且還*國內利用水泥窯處置污泥的空白。
另外，一些廢棄物因具有活性或潛在活性，可用來做水泥混合材，替代部分水泥熟料。我國已開發出一系列的復合水泥添加劑，可大幅度提高工業廢渣的使用量。上80年代中期即開發出“超細摻合料技術”，將同硅酸鹽水泥成分近似的高爐礦渣、電廠粉煤灰、煤矸等激活改性為“功能調節性材料”。這樣，不僅*改變了原來僅將這些廢渣、廢料作為代替和減少熟料的單純混合材性質，亦可進一步增加廢渣用量，并用可改善混凝土性能。1985年加拿大首先開發出高摻量粉煤灰混凝土，粉煤灰摻量占膠凝材料總量的55％—60％；美國、加拿大、英國等國，用細磨礦渣可代替50％-75％的熟料。我國北京水泥廠在全國采用“雙摻”粉煤灰工藝，即在生料中粉煤灰代替粘土，在水泥制成中將粉煤灰做混合材，年可利用電廠粉煤灰15萬噸。
由于利用工業廢渣的新技術、新設備、新政策的相繼問世，現已有多種工業廢渣可被水泥工業利用.
2.將可燃廢棄物作為燃料
可燃廢棄物可被水泥工業作為燃料替代部分煤、油。目前，歐美水泥工業對可燃性廢棄物的回收利用正受到各界的重視并在繼續推廣，美國、加拿大的利用約占各自水泥生產總熱耗的5％，英、法、德等國約為6-8％，zui高的是瑞士達20％。
我國在這方面也進行了有益的探索和試驗。例如，上海建材集團總公司所屬萬安企業總公司（原金山水泥廠）利用上海先靈葆制藥有限公司生產氟洛氛產品過程中產生的氟洛氛廢液（含氟異丙醇，按照危險廢棄物的定義，它是一種有害廢物），進行了替代部分燃料生產水泥的經驗，可節能25％。經有關機構檢測，表明摻燒一定比例的氟洛氛廢液，對水泥產品質量無影響，對環境大氣亦無污染。北京建材集團公司所屬北京水泥廠利用樹脂渣、廢漆渣、有機廢溶液、油默渣等4種比較有代表性的工業有機廢棄物在本廠2000t/d熟料新型干法窯上進行了焚燒試驗，北京市環境監測中心對試驗過程進行了跟蹤監測。測定結果表明，排放的廢氣中的有機廢物和重金屬的濃度和排放量，均未達到北京市允許的zui高排放標準，對熟料和窯灰取樣做了重金屬浸出試驗，測定結果重金屬的浸出量低于地表水二級標準，對水泥產品質量亦無影響。上述兩廠所進行的試驗工作是非常有意義的，首開了我國利用有機廢棄物作為替代燃料生產水泥的先河，試驗結果都說明了利用可燃性有機廢料作為替代燃料生產水泥在技術上是可行的，具有節能、利廢，提高經濟效益的雙重作用，又為減輕社會的環境負荷做出了貢獻。當然所進行的工作還是初步的，有待進一步深入和完善。
三、水泥工業綜合利廢的環境經濟效益分析
水泥工業現可利用的廢棄物主要為工業固體廢棄物、危險廢棄物及城市垃圾（包括城市下水道污泥）。水泥工業的綜合利廢，不僅在技術上是可行的，而且其環境和經濟效益也是可觀的。
1.工業固體廢棄物利用的環境經濟效益
工業固體廢棄物是工礦企業在生產過程中向環境排出的各類固體廢棄物的總稱。一般說，固體廢棄物具有產量大、占地面積廣的特點。固體廢棄物中含有各種有毒有害的物質，揚塵污染大氣，滲濾液污染地表水和地下水，堆存物污染農田，造成土壤質量下降，同時還占用大量土地，成為重大的環境隱患。截至1995年，我國歷年堆放的工業固體廢物就達664055萬噸，占地面積55440萬平方米，其中占用耕地5.89萬畝。*一項，每年就得減少2.95億噸糧食。據估算，目前我國每年固體廢棄物造成的損失至少為數十億元。若大量利用固體廢棄物，不僅可減少其造成的污染損失，而且可大大減少土地的占用量，環境效益與社會效益顯著。
據中國環境公報統計，1995年我國工業固體廢渣產生量為64474萬噸，排前五位的分別是尾礦18957萬噸、煤矸石11786萬噸、粉煤灰11677萬噸、爐渣7893萬噸、冶煉廢渣7091萬噸，5種合計57404萬噸，占總量的89.03％。這五種工業廢渣都可轉化為水泥工業的原材料。1999年，我國生產水泥5.73億噸，利用工業廢渣約1億噸，用作水泥混合材的約6500萬噸，約占水泥總量的11.3％，若利用復合水泥添加劑技術，在同等情況下，可使混合材摻加量提高15％以上，全年可多利用工業廢渣8500萬噸，即可增加水泥產量8500萬噸，可實現產值170億元，利稅100億元；可節約標準煤1020萬噸，還能減少土地占用34000畝；同等產量下，可減少有害氣體排放量：co[，2]8500萬噸，so[，2]17萬噸，no[，x]34萬噸。
因此，無論從利廢的技術還是從效益角度，我國水泥工業大量利用工業固體廢渣，前景廣闊。
2、水泥工業利用危險廢棄物和城市垃圾的環境經濟效益
根據巴塞爾公約的規定，危險廢棄物是包含有毒性、反應性、腐蝕性、易燃易爆性的廢棄物。危險廢棄物在數量上雖遠不及固體工業廢物，但分布面廣，更由于其化學性質復雜，對環境危害大，是土壤、大氣、水體，特別是地下水的重要污染源。1994年全國危險廢棄物的產量約1490萬噸，排放量為142萬噸；預計到2000年我國危險廢棄物的產量將為3000萬噸，排放量將為280萬噸。
隨著社會經濟的發展，人口的增加和城市化水平的提高，我國城市垃圾的數量正以每年10％的速度增加，若不對其進行無害化處理，將會對城市水源、景觀及居民的健康帶來危害。1990年，我國城市垃圾產生量1.17億噸，無害化處理率僅為1％；預計2000年，我國城市垃圾將達1.55億噸，無害化處理率將提高至10％。
危險廢棄物和城市垃圾的大量產生對社會和環境帶來了巨大的威脅，由于傳統處理方法固有的局限性，對它們的有效處置一直是世界難題。就目前而言，常用的處置辦法有填埋法（landifll）和焚燒法。①填埋法，即將危險廢棄物或垃圾深埋地下。該方法占地面積大，總處理量低，投資大，同時更為重要的是污染地下水的危險。我國危險物平均處置成本為1217元/t。表2列出了我國重點調查的12個填埋工程，其平均投資為5.5元/t，運行費用平均為9.1元/t，所以填埋平均處置單價為14.6元/t。
②焚燒法。焚燒的基本原理即是在高溫條件下，使有機物氧化分解成小分子，zui后變成co[，2]或h[，2]o等無機物。氧化必須*，這是焚燒危險廢棄物的基本要求。為了達到這一要求，必須防止可能發生的的氧化不*或合成等反應，以避免或控制不*燃燒產物和有害氣體（如co、hc[，1]、so[，2]等）造成二次污染。因此對危險廢棄物的焚燒，在工藝、設備和運行操作等方面都有嚴格的要求。為達到上述要求，建造和運行危險廢棄物的焚化爐，基建投資和運行費用都是相當高的，如業已投產的上海浦東江橋垃圾焚燒廠處理能力僅1000噸/天，需投資7.1億元人民幣，香港特別行政區亞洲惠民環境技術有限公司每年通過化學、物理、焚燒等方法處理的廢棄物僅分別為1.5萬噸、7萬噸、6萬噸，但需投資13億港元，投資費用昂貴。另外，由于焚化爐焚燒溫度較低（一般為850℃～1200℃），物料停留時間短（一般為2s），有機廢物難以*分解，形成不*燃燒，致使少量有機廢物排入大氣，而且焚燒后的滬渣還要深埋或需進一步處理，都有可能對環境產生二次污染。
然而，水泥工業不僅可將危險廢棄物和城市垃圾作為生產水泥的原料或燃料，而且與傳統處理方法相比，水泥窯可更安全、可靠地消解危險廢棄物和城市垃圾，從而解決了這一社會難題，社會和環境效益顯著。這是由水泥回轉窯生產固有的特性所決定的：
通過大量的試驗和監測，發現水泥回轉窯在處理危險廢棄物方面較之建焚化爐更具*性：
①水泥回轉窯窯內溫度高。氣體溫度在1350℃～1650℃，甚至更高，在如此高溫下，廢料中主要有機物的有害成分焚毀率可達99.999％以上，即使很穩定的有機物也能被*分解。
②水泥回轉窯熱容量大，工況穩定，不僅可以接受處理大量的廢料，而且可能維持均勻、穩定的燃燒氣氛。
③燃燒氣體在水泥回轉窯中高溫下停留時間長。高于800℃下停留時間＞8s，高于1100下停留時間＞3s；濕法回轉窯中，氣體在1400℃～1600℃下停留時間為6s～10s.燃燒氣體在回轉窯中總停留時間在20s左右，因而焚燒充分，不易產生不*燃燒。
④水泥回轉窯中為堿性氣氛，一方面對燃燒產生的酸性氣體，如hc[，1]、so[，2]、co[，2]等能起到中和作用，使它們變成鹽類固定下來，另一方面也能將廢料中可能存在的重金屬元素固定在氧化物固體中，毋需對含重金屬焚燒灰渣再進行處理，因而水泥回轉窯起到了尾氣凈化裝置和重金屬高溫固化的雙重作用。
由于具有上述優點，水泥回轉窯被認為是處理危險廢棄物得天獨厚的焚化裝置，有效消解了長期難以處理的各種危險廢棄物和城市垃圾，造福社會；而且與建設焚化爐相比，具有建設投資省、運行費用低、經濟效益好、無害化*等優點。
長期的研究報告證明，利用危險廢棄物和城市垃圾生產水泥，不僅不影響水泥質量，而且所生產的水泥及其制品對環境沒有任何負面影響。既節約了資源能源，降低了水泥生產成本，又在處理過程中消除了二次污染，實現了危險廢棄物和城市垃圾處理的無害化、資源化和產業化，經濟效益、社會效益和環境效益顯著。
四、我國水泥工業綜合利廢實例
為了佐證上述分析的結論，我們以某水泥廠綜合利廢項目為例來進行可行性分析。某水泥廠現有濕法回轉窯生產線3條，其中31/25m×78m2條，35m×145m1條。為了積極利用和處理各種工業廢料，工廠對3條生產線工藝流程進行了調整，相應增加了有關設備和設施，以利用工業廢料取代部分燃料或原材料生產水泥，變都市水泥工業為處理和利用廢棄物的綠色環保產業。近2年來，工廠在利用工業廢棄物方面作了大量的研究和生產性試驗工作，具體項目包括：①利用某焦化廠3000kj/kg～8000kj/kg的熱量的u-gas煤渣液代替部分原煤和粘土，節約成本70萬元左右。②利用某焦化廠德士古爐渣和爐餅代替部分原煤和粘土，節約成本30萬元左右。③利用某鋼鐵集團丟棄的石灰石爐餅代替部分石灰石原料，可節約成本80萬元左右。④利用煤廠鈦白粉廢渣代替部分二水石膏，可節約成本64萬元。
在實施上述項目基礎上，該水泥廠又進行了后續科研項目包括：①處理污水處理廠的污泥。②處理某鋼鐵集團下屬各鋼廠的鋼渣代替鐵渣的綜合利用。
為穩定廢棄物來源，某水泥廠已先后與有關企業集團和工廠簽訂了廢物綜合處理合同，保證了工業廢棄物的貨源及供應量，并收取一定的處理費作為對水泥廠的補償。
對某水泥廠綜合利廢項目的技術經濟評價：
①設計規模。本項目處理工業廢棄物25萬t，折合干基15萬t。全廠全年需水泥原料45萬t，所處理工業廢棄物占全年水泥原料的32％。
②項目總投資及資金來源。本項目因調整工藝流程、增加設備及設施，總投資共需1190萬元，其中靜態投資1060萬元，建設期利息130萬元。資金來源為申請國家貸款。
③工資及福利費估算。全廠現有職工890人，年平均工資及福利費的總數按年銷售收入的10％計提，為143545萬元。
④項目稅后主要經濟指標：投資回收期4.56年，不包括建設期1年；財務內部收益率14.37％；盈虧平衡點80.22％。
⑤財務評價結論。該項目在生產經營期間盈利能力尚可，資金投入后能夠回收，具有償還建設投資借款能力，亦具有適應各種因素變化的能力，從財務角度講項目是可行的。
因此，我們認為水泥窯無愧為利用其他行業廢棄物的得天獨厚的裝置。而且某水泥廠綜合利廢項目的成功，又為都市水泥企業的綠色發展指出了一條嶄新的道路，即都市水泥企業可成為大都市實施可持續發展戰略的得力助手。
六、結 束 語
水泥工業一方面是一個資源能源消耗量大、環境污染嚴重的行業，造成了巨大的生態壓力；另一方面，水泥工業又具有巨大的生態代償能力，表現為：其一，水泥工業具有消化利用工業廢棄物的巨大潛力，經濟效益與社會效益顯著；其二，可節約原材料和能源，降低有害氣體和粉塵的排放；其三，由于水泥工業的特殊優勢，對危險廢棄物和城市垃圾的無公害處理有巨大潛力；其四，可帶動相關生態和環保有關技術產業的發展，如水泥添加劑技術、高細粉磨技術、水泥混凝土改性材料等技術產業。
所以，科學規劃、設計與發展水泥工業，不僅可以處置大量的工業和城市廢棄物，而且可以將工業和城市廢棄物轉化為二次資源、能源加以利用，生產人們所需要的產品。在獲得顯著經濟、環境和社會效益的同時，還對生態系統的良性發展和生態再生產具有*的潛力。也為我國都市水泥企業的發展開辟了一條無害化、環保化、資源化、產業化的綠色通道，使之成為一個可持續發展的新興環保產業。
正是由于水泥工業可實現對工業和城市廢棄物的綜合利用，已賦予了現代化水泥工業“生態、環保型綠色工業”的新內涵，正逐漸改變其在一些發達國家“夕陽工業”的地位。
【參考文獻】
〔1〕 hrve de ladebat and daniel lemarchand. waste management solution. world cement, 2000; （3）:70-78.
〔2〕 steve hanrahan. global cement: production, consumption & trade to 2010. uk; ocean shipping consultants ltd, march2000.
〔3〕 steve hanrahan. global cement:production,consumption & trade to 2010. uk;ocean shipping consultants ltd,2000.

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