大屯礦區發展循環經濟的調查與分析

龔貴生

摘 要:介紹了大屯礦區依據循環經濟思想及其動因,通過調查分析,從水資源循環使用、能源利用效率、煤泥、煤矸石及煤灰的綜合利用、塌陷地的復墾綠化工作等方面闡述礦區循環經濟發展狀態,認為礦區構建生態產業鏈,有效地實現了社會效益與經濟效益的最大化。

關鍵詞:循環經濟;資源利用;節能;降耗

中圖分類號:F205文獻標識碼: A 文章編號:1005-569X(2009)08-0080-03

1 大屯礦區發展循環經濟的動因

大屯煤電(集團)有限責任公司是一個以資源型經濟為主的礦區,是集煤炭生產、火力發電、鋁業加工、鐵路運輸等為一體的綜合經營的大型工業企業。在不斷的調整產業結構、壯大生產規模和拓展生產工業鏈的過程中,水、煤、電、油等資源不足的矛盾越來越突出。面對這種情況,公司以循環經濟和生態工業理論為指導,及時啟動整體半開放、局部封閉的準循環物質流動模式,構建公司循環經濟發展的新模式,構建生態型生產結構鏈,最大限度地實現4個煤礦的礦井水、生活污水、煤矸石、煤泥、電廠粉煤灰以及產業延伸環節中產生的其它廢棄物的循環與綜合利用,產生了顯著的經濟效益和環境效益。

2 大屯礦區循環經濟的要點

2.1水資源的循環使用

2.1.1礦井水的回用

由于煤炭行業的特殊性,煤炭開采過程中需要大量用水。隨著礦區生產的發展和人口的增加,用水量也越來越大。礦區工業和生活用水的來源主要靠不斷開采地下水,造成地下水資源的枯竭。為了維持礦區的正常生產和生活,公司投資1775萬元,與煤炭科學研究院杭州煤炭研究所,聯合開發了四礦礦井水凈化與資源化成套設備。這是公司承擔的國家經貿委技術創新項目,將公司礦井水總產生量840萬m³/年,全部進行處理,經過處理后的礦井水進行回用,每年節約水資源費用86萬元,節約取水成本費用250萬元。礦井水循環使用技術路線見如圖1。

2.1.2生活污水的處理回用

公司在生活污水處理和利用方面投資了3700萬元,采用氧化溝、生物接觸氧化法等先進的二級生化處理工藝,對公司每年產生的生活污水1007萬m³進行處理,設計總處理能力達3.6萬m³/天,經過處理的量700萬m³/年,處理率為70%,出水水質達到GB8978-96《污水綜合排放標準》中一級標準,減少了由于污染物排放所造成的環境污染。生活污水經過處理后回用量(節約水資源量)達180萬m³/年,年節約水資源費用102萬元,每年節約取水成本費用180萬元。處理后生活污水的再生回用,主要是將二級生化生活污水廠處理后的4000 m³/天出水,輸送到煤矸石熱電廠,經過殺藻消毒后作發電循環冷卻水;輸送到選煤廠,作洗煤循環補充水。選煤廠采用中水后,精煤浮選抽出率提高了3.26%,提高了洗煤效率,每年新增效益440萬元以上。2004年,公司被評為江蘇省節水型企業。

低能耗膜生物反應器污水處理技術是國家863高新科技項目,公司投資近百萬元與中科院生態環境研究中心合作,開發該項技術與設備,于2001年11月在姚橋礦污水廠建成240m³/天的示范工程,該工程通過江蘇省科委科技成果鑒定,并獲得了江蘇省煤炭科技進步獎。污水處理與回用技術路線見圖2。

2.2提高能源利用效率

近年來公司大力推廣應用節能新技術、新工藝、新材料、新設備,對生產工藝落后、設備陳舊、運行效率低、耗能量大的各環節,有計劃、有重點地進行節能技術改造。主要推行熱電聯產、集中供暖、供氣工程,風機、水泵等機電設備變頻調速、恒壓供水改造、節水器具推廣應用等技術改造項目。

公司對發電廠進行技術改造,建設2×135MW機組,替代國家淘汰的小機組,采用節能環保型循環流化床鍋爐(2×440噸/h),配備高效靜電除塵器,采用干式除灰系統,除塵效率達99.5%,脫硫率達85%,工業廢水處理后回用,沖灰水不外排。年削減煙塵排放量1521噸/年,S02排放量2635噸/年,減少沖灰水排放量290萬噸/年。

對發電廠3#機組進行摻燒煤泥技改,在孔莊煤礦建設煤泥烘干系統,烘干后運往發電廠燃燒,年利用煤泥15萬噸。

公司投資2億余元,建設煤矸石熱電廠(2×12MW抽凝式發電機組,配備2×75噸/h次高壓中溫循環流化床鍋爐),實現資源綜合利用、熱電聯產和集中供汽供熱工程,年利用選煤廠產生的次煤和煤矸石40余萬噸,年發電量2億余度,余熱冬季供給生產和生活,取消了小鍋爐50余臺,削減煙塵排放量210噸/年,S02排放量230噸/年,改善了環境空氣質量,提高了能源利用效率。

2.3煤泥、煤矸石及粉煤灰的綜合利用

四礦年產煤矸石156萬噸,其中巖巷和煤巷的掘進煤矸石86萬噸,洗選煤矸石70萬噸,累計堆存總量143余萬噸;電廠粉煤灰、爐渣年產量22萬噸,累計堆存總量60萬噸;公司年產煤泥約12萬噸,劣質(次)煤年產量4萬噸和洗選中(混)煤年產量64萬噸。這些固體廢物如不加以利用,不僅大量占放場地,造成礦區揚塵污染,還將影響選煤生產正常運行。

公司堅持將劣質(次)煤、洗混煤、中煤和洗矸等用于發電,兩座發電廠燃燒消耗劣質(次)煤為8.73萬噸,消耗混煤總量為55.45萬噸,消耗中煤為15.3萬噸。矸石熱電廠3×75噸/h鍋爐完全不燃燒原煤,而燃燒末矸和洗混,與過去同等發電量燃燒原煤相比,在燃料成本方面,每天可以節約3.93萬元;一年正常運行按300天計算,每年可以節約1179萬元,經濟效益是非常顯著的。

目前,公司又準備投資2765萬元,將選煤廠的煤泥輸送到矸石熱電廠,并擴建兩臺鍋爐配備2×15MW機組。一期工程以燃燒煤泥為主要燃料,設計燃燒煤泥占總燃料的80%,每臺鍋爐燃燒煤泥13～14噸/小時;二期工程設計燃燒煤泥占總燃料的35%～40%,每臺攙燒煤泥5～6噸/小時。一期工程竣工后,煤泥輸送規模4×20m³/h,折算煤泥量為56噸/h左右,二期煤泥輸送規模2×20m³/h,折算煤泥量為12噸/小時左右,總折算煤泥量為78噸/h左右。

公司還將掘進煤矸石用于湖西大堤的加固、修路和煤礦沉陷地的治理,截至到2003年底,利用采掘煤矸石對三個煤礦附近的湖西大堤進行加固,利用煤矸石近500萬噸,使湖西大堤頂寬由原來的3～4m變成現在的10m,高度比原來高2～3m,防洪能力由原先的10年一遇提高到50年一遇。

公司將電廠所產生的粉煤灰用到四礦井下注漿防滅火,每年利用量近10萬t;同時,公司與有關高等院校進行合作,運用專利技術,將循環流化床鍋爐產生的粉煤灰,生產高效防滅火材料,目前正在進行生產。

公司年產8000萬塊大比例摻粉煤灰制磚項目的前期工作正在進行,項目實施后,每年又可利用粉煤灰10多萬t。

2.4 開展塌陷地的復墾綠化工作

為改善礦井開采過程中產生的生態環境問題,公司對因為采煤而產生的沉陷地進行土地復墾和綜合整治,到目前為止,已經投資1671萬元,復墾采煤塌陷地面積1960畝,這樣既減少了固體廢棄物的排放,保護了生態環境,又減少了耕地的損失,改變了當地以農業耕種為主的單純的產業結構,形成了漁、副、牧、林等全面協調發展的新格局。“十一五”期間,公司計劃再投入1855萬元,復墾塌陷地面積5300畝,將土地復墾工程與環境保護工程、綠化美化工程、煤矸石綜合利用工程有機結合在一起,挖深墊淺,宜農則農,宜漁則漁。

公司始終堅持綠色環保觀念,優化美化礦區生產環境,配備專職人員,投入專項資金,對主要道路進行水泥硬化,道路兩旁以及房屋前后進行栽花、種草、植樹等綠化工作,修建生態公園。目前全公司綠化覆蓋率達到37%,2001年,公司被全國綠化委員會、國家林業局等部門授予“全國綠化先進集體”等榮譽稱號,整個礦區呈現出綠樹成蔭、花草點綴、流水淙淙,利用植物的自凈能力,凈化空氣,美化環境,把公司建成了花園式的企業。

3結語

大屯礦區應用循環經濟的技術方法,構建公司的產業鏈,取得了明顯的經濟效益和社會效益。歷年來,公司全面注入循環經濟理念,進行循環經濟的研究,依靠科技進步,進行了大范圍的廢物綜合利用和節能降耗技術改造,重點實現了“三廢”的綜合利用和資源化,節能降耗。在推進循環經濟的過程中,注重技術研發,投入了大量的人力物力,取得了明顯的成效。