塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的實(shí)踐及啟示

趙 鳴（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司,北京 100120）

塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的實(shí)踐及啟示

趙 鳴
（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司,北京 100120）

隨著煤炭資源與環(huán)境的矛盾越來越尖銳，突破資源與環(huán)境的制約，已成為我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)“一礦八廠一條路”的成功實(shí)踐，為我國工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的建設(shè)起到了探路，表率和示范作用，為我國工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)指明了方向。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)；節(jié)能減排；可持續(xù)發(fā)展

1 引言

隨著進(jìn)入21世紀(jì)后國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國所面臨的資源與環(huán)境的壓力越來越大，如何突破資源與環(huán)境的制約瓶頸，已經(jīng)成為我國國民社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康和可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵問題。黨中央、國務(wù)院高度重視發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。在第十屆全國人大第四次會(huì)議上，通過了《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》。至此，我國全面拉開了各行各業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大幕。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是在物質(zhì)的循環(huán)、再生、利用的基礎(chǔ)上發(fā)展經(jīng)濟(jì)。是一種建立在資源回收和循環(huán)再利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。其原則是資源使用的減量化、再利用、資源化、再循環(huán)。其生產(chǎn)的基本特征是低消耗、低排放、高效率。在煤炭企業(yè)的開采與加工過程中，會(huì)排出污水、瓦斯、煤泥煤矸石等“三廢”產(chǎn)物。“廢物只是一種錯(cuò)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(huì)造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，還會(huì)嚴(yán)重污染和破壞環(huán)境。因此，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)綠色礦業(yè)是歷史潮流，是大勢(shì)所趨。

2 塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)

塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)，即是在以上大的宏觀政策背景下，根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)“減量化、再利用、資源化”的基本原則，經(jīng)國家發(fā)改委批準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)的煤炭行業(yè)第一個(gè)完整的循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資170億元，占地面積387公頃。經(jīng)過8年的建設(shè)，形成了以煤為主，集煤、電、建材、化工為一體的塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)，實(shí)現(xiàn)了多業(yè)并舉和煤炭資源的高效、安全、環(huán)保、高附加值開發(fā)利用。

塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)根據(jù)物料平衡關(guān)系共有 “一礦八廠一條路”10個(gè)項(xiàng)目：以年產(chǎn)1500萬噸塔山礦井為龍頭，配套建設(shè)1500萬噸洗煤廠，實(shí)現(xiàn)煤的潔凈生產(chǎn)；洗煤廠生產(chǎn)的精煤通過鐵路專用線裝車外運(yùn)；篩分煤進(jìn)入坑口電廠；洗中煤供資源綜合利用電廠發(fā)電以及煤化工項(xiàng)目生產(chǎn)甲醇；洗矸石輸送到煤矸石磚廠；伴生物高嶺巖進(jìn)入高嶺土加工廠；電廠排放出來的粉煤灰作為日產(chǎn)4500噸水泥熟料的原料；礦井水全部實(shí)現(xiàn)資源化利用，工業(yè)廢水和生活污水全部集中回收進(jìn)入日處理能力4000m3污水處理廠，凈化處理后再進(jìn)入電廠和洗煤廠使用。組成了“煤——電——建材”和“煤——化工”兩條循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，各個(gè)生產(chǎn)單位首尾相接，充分利用上一個(gè)生產(chǎn)單位產(chǎn)生的廢料作為下一個(gè)生產(chǎn)單位的原料，達(dá)到逐層減量，資源綜合利用最大化。塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園的物料平衡關(guān)系如下圖所示：電廠和甲醇廠在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉煤灰、脫硫石膏和礦渣等工業(yè)固體廢棄物，如果不加以利用就會(huì)形成“二次污染”。電廠和甲醇廠的干排粉煤灰質(zhì)量符合國標(biāo)GB1596-91“用于水泥和混凝土中的粉煤灰”的技術(shù)要求，而礦渣質(zhì)量也符合國標(biāo)GB/T203－1994“用于水泥中的粒化高爐礦渣”的技術(shù)要求，可以作為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的活性混合材，臨近塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園的懷仁縣具有優(yōu)質(zhì)的石灰石資源和良好的投資環(huán)境，因此規(guī)劃建設(shè)了以同煤集團(tuán)下屬煤礦自產(chǎn)優(yōu)質(zhì)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(chǎn)線，同時(shí)充分利用煅燒窯煙氣余熱，配套建設(shè)9MW純低溫余熱電站，項(xiàng)目建成后可年生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)水泥約200萬噸，形成山西省大型優(yōu)質(zhì)水泥生產(chǎn)及供應(yīng)基地。

3.4 建設(shè)塔山污水處理廠，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)生活污水的凈化利用

塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的運(yùn)營會(huì)產(chǎn)生大量的生活污水和少量的工業(yè)廢水，采用“A2O+曝氣生物濾池+過濾”工藝，配套建設(shè)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(jí)深度處理反沖洗水等合計(jì)的處理能力3000 m3/d）的污水處理廠，凈化后水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的國家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，作為電廠生產(chǎn)用水和工業(yè)場(chǎng)地綠化灌溉用水。

3 循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)內(nèi)各子項(xiàng)目

3.1 建設(shè)“塔山煤礦和洗煤廠”，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的開采分選

塔山煤礦及選煤廠為園區(qū)的龍頭企業(yè)。根據(jù)塔山煤礦煤層賦存情況，確定塔山礦井的生產(chǎn)能力為1500萬噸/年，服務(wù)年限140年，礦井開拓方式為平硐開拓、采用無軌膠輪輔助運(yùn)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(shù)。并配套同等規(guī)模的塔山選煤廠，采用三產(chǎn)品重介與煤泥分選的聯(lián)合洗選工藝。

3.2 建設(shè)“五廠一條路”，實(shí)現(xiàn)對(duì)塔山礦產(chǎn)資源的工業(yè)化利用

3.2.1 建設(shè)鐵路專用線，打造塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園物流鏈基礎(chǔ)

塔山鐵路專用線的建設(shè)里程為19.29km，鋪軌48.6公里，自北同蒲線韓家?guī)X站接軌，將塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)和國家鐵路運(yùn)輸?shù)谝淮髣?dòng)脈——大秦鐵路緊緊聯(lián)系在一起。專用線設(shè)計(jì)年運(yùn)量6500萬噸，同時(shí)兼顧塔山、同忻煤礦的煤炭與園區(qū)相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品運(yùn)輸。

3.2.2 建設(shè)塔山坑口電廠，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的就地轉(zhuǎn)化

塔山原煤中-25mm粒級(jí)物料產(chǎn)率達(dá)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(duì)煤質(zhì)的要求，因此并不適合于直接長(zhǎng)距離運(yùn)輸銷售。而直接篩分后用于坑口電站就地轉(zhuǎn)化，變輸煤為輸電，會(huì)降低洗選成本和運(yùn)輸成本，顯示出優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性。

3.2.3 建設(shè)資源綜合利用熱電廠，實(shí)現(xiàn)洗中煤發(fā)電

塔山礦井原煤經(jīng)過洗選之后的洗中煤產(chǎn)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(yùn)也會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益降低。建設(shè)塔山4x50MW資源綜合利用熱電廠每年會(huì)綜合利用塔山礦低熱值劣質(zhì)洗中煤120萬噸左右，可以發(fā)電11億度左右。

3.2.4 建設(shè)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(shí)同煤集團(tuán)的其他礦井每年也會(huì)生產(chǎn)出大量的低熱值原煤，塔山120萬噸甲醇項(xiàng)目以大同侏羅紀(jì)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(chǎn)，塔山洗煤廠所洗選出來的洗中煤可以完全實(shí)現(xiàn)資源的就地轉(zhuǎn)化。

3.2.5 建設(shè)塔山矸石磚廠，煤矸石制燒結(jié)磚

建設(shè)年產(chǎn)2.4億塊煤矸石燒結(jié)磚廠，對(duì)塔山選煤廠分選的洗矸石進(jìn)行綜合利用，每年可消化煤矸石80萬噸，減少矸石對(duì)環(huán)境的影響。3.2.6 建設(shè)高嶺土廠，開發(fā)利用煤系伴生高嶺巖資源

建設(shè)年產(chǎn)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(jīng)過高溫煅燒生產(chǎn)雙90級(jí)優(yōu)質(zhì)超細(xì)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(chǎn)品通過塔山鐵路直接外運(yùn)。

3.3 建設(shè)塔山水泥廠，實(shí)現(xiàn)對(duì)二次污染的產(chǎn)業(yè)式治理

“五廠一條路”基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)塔山礦產(chǎn)資源的綜合利用，但是

4 取得的成績(jī)

隨著塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，園區(qū)的產(chǎn)業(yè)鏈條日趨完善，無論是資產(chǎn)合計(jì)、就業(yè)人數(shù)、占地面積和主要產(chǎn)品產(chǎn)量等園區(qū)整體運(yùn)營規(guī)模指標(biāo)，還是工業(yè)總產(chǎn)值、營業(yè)收入、稅后利潤和上繳稅金等經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，都出現(xiàn)了大幅度的提高。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈條的完善也對(duì)園區(qū)在平抑煤炭市場(chǎng)的周期性波動(dòng)方面產(chǎn)生量明顯作用。塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的工業(yè)固體廢物處理率始終保持在100%，塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園的工業(yè)廢水實(shí)現(xiàn)零排放，生產(chǎn)廢水的重復(fù)利用率達(dá)到100%。單位電力生產(chǎn)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(jié)語

塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)模式摒棄了傳統(tǒng)的“資源——產(chǎn)品——廢棄物”單項(xiàng)直線式經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，采用“資源——產(chǎn)品——廢棄物——再生資源”反饋式循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，園區(qū)內(nèi)通過產(chǎn)業(yè)鏈達(dá)到了能量和物料的平衡，實(shí)現(xiàn)了低消耗、低排放、高效率，取得了巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。為我國煤炭資源型循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)建設(shè)提供工程示范，具有廣泛的推廣價(jià)值和深遠(yuǎn)的示范引領(lǐng)意義。目前，我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快車道，每年的工業(yè)項(xiàng)目固定投資穩(wěn)定增長(zhǎng)，如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)的發(fā)展與資源利用及環(huán)境保護(hù)相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)，是我們急待解決的問題。煤炭行業(yè)作為工業(yè)的基礎(chǔ)，目前的發(fā)展存在仍存在安全事故多發(fā)、產(chǎn)業(yè)集中度低、用人多效率低、深加工程度低、環(huán)境污染嚴(yán)重等諸多問題。隨著近幾年國家對(duì)煤礦安全及現(xiàn)代化、信息化建設(shè)程度的高度重視，近幾年間陸續(xù)新建成了一批具有世界領(lǐng)先水平的高產(chǎn)高效的千萬噸級(jí)礦井，組建了若干個(gè)億噸級(jí)煤炭企業(yè)航母，并通過在地方對(duì)私營小煤礦的重組、兼并和改造，進(jìn)一步提高煤炭產(chǎn)業(yè)集中度的同時(shí)，也有效降低了安全事故風(fēng)險(xiǎn)。盡管取得了一定的成績(jī)，但我國煤炭工業(yè)在資源的重視程度、有效利用及環(huán)境保護(hù)方面還與當(dāng)前發(fā)達(dá)國家存在著較大的差距，循環(huán)經(jīng)濟(jì)即在這方面為我們指明了新的發(fā)展方向。

[1]馮之浚.論循環(huán)經(jīng)濟(jì)[J].中國軟科學(xué),2004(10).

[2]孟娟,王可君.循環(huán)設(shè)計(jì)之我見[J]. 長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào),2009(06).

[3]李新英.循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與實(shí)踐初探[J]. 新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2004(03).

[4]金涌,魏飛.循環(huán)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)工業(yè)工程[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2003(04).

[5]汪紅梅.發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)生態(tài)文明[J].科教新報(bào)(教育科研),2011(10).

趙鳴（1982-）男，山西長(zhǎng)治人，工程師，從事礦山設(shè)計(jì)工作。