固废处理综合利用“循环不经济”,该如何破局?
偌大(da)渣(zha)(zha)场里堆(dui)满了灰渣(zha)(zha),上(shang)覆一(yi)层绿色的塑料防尘(chen)网,不时有卡车前来倾倒(dao)灰渣(zha)(zha),预计(ji)不久后就(jiu)要被(bei)填满……这是在(zai)内蒙古某工厂内见到的情景。这个在(zai)全(quan)国颇具影响力(li)的已建设煤(mei)炭化工一(yi)体化项(xiang)目,灰渣(zha)(zha)仅有10%被(bei)利用,剩下的只能就(jiu)地(di)填埋。
这并非个例(li)。与我国煤炭、化工、电力、钢铁(tie)、有色等行业(ye)(ye)迅(xun)猛发(fa)展相随而生的(de)(de),是每年(nian)超(chao)35亿吨的(de)(de)工业(ye)(ye)固废产生量,累计堆存量超(chao)620亿吨,这个数(shu)字还(hai)在加速攀升。
相较之下(xia),综合利(li)用颇(po)显不(bu)足,大量的(de)(de)填埋堆存给资源和(he)环(huan)境带(dai)来巨大压力。循环(huan)经济“不(bu)经济”的(de)(de)问题仍是制约固废(fei)综合利(li)用的(de)(de)“肠梗阻”,亟待化(hua)解(jie)。
如何破解这个固废困局,实现高值化利用和规模化处置,助力“双碳”目标实现?本文围绕固废产业发展现状、综合利用技术突破、固废处置为生态材料,以及产业链延伸等焦点难点进行探讨,共同寻求固废处理产业的(de)绿色(se)低碳发(fa)展之路(lu)。
固废综合利用大有可为
“大(da)部(bu)分工(gong)业固(gu)废堆存(cun)量大(da),杂质(zhi)、有害物(wu)质(zhi)多,处理(li)难(nan)度(du)大(da),综合利(li)(li)用技术是瓶颈(jing)。”中国硅酸盐学(xue)会理(li)事(shi)长高瑞平表示,要处置好工(gong)业固(gu)废,实现高质(zhi)量的(de)综合利(li)(li)用是关键。积极强化(hua)固(gu)废综合利(li)(li)用,提升资(zi)源利(li)(li)用率(lv),不(bu)仅能节约原生资(zi)源,降低资(zi)源的(de)对外依存(cun)度(du),还可(ke)以减少大(da)气、水和(he)土壤污染(ran)风险。化(hua)废物(wu)为资(zi)源、变“包袱”为经济效益,是工(gong)业固(gu)废综合利(li)(li)用的(de)必由之路,也是生态文(wen)明建(jian)设的(de)迫切需求。
“十三五”期间,受(shou)经济增(zeng)(zeng)速放(fang)缓、新旧动能转换(huan)加快(kuai)、产(chan)业结构深化调整(zheng)、环保约束(shu)增(zeng)(zeng)强等因素影响,我国大宗工业固废年产(chan)生量(liang)出(chu)现下降趋(qu)势,综(zong)合利(li)(li)(li)用率有所增(zeng)(zeng)长,到(dao)2019年时各类固废产(chan)生量(liang)基(ji)本(ben)趋(qu)于稳定(ding),综(zong)合利(li)(li)(li)用量(liang)则增(zeng)(zeng)长较快(kuai),整(zheng)体综(zong)合利(li)(li)(li)用率处于快(kuai)速增(zeng)(zeng)长状态,综(zong)合治(zhi)理取得一定(ding)成效。
数据统(tong)计,2019年我国工(gong)业固废(fei)(fei)产(chan)(chan)生量约36.98亿(yi)吨(dun),其中尾(wei)矿、煤矸石、粉煤灰等(deng)出现小幅增长;总体工(gong)业固废(fei)(fei)利用量约20.78亿(yi)吨(dun),较2018年的18.48亿(yi)吨(dun)增长超2.3亿(yi)吨(dun),工(gong)业固废(fei)(fei)综合利用率(lv)达56.2%,但大多为低(di)值(zhi)化产(chan)(chan)品。
“工业固废综合利用率的提升主要源于两方面。”中国硅酸盐学会固废与生态材料分会理事长、中国矿业大学(北京)教授王栋民分析,首先,宏观倒逼政策效果显现,资源综合利用量增加是综合利用率增长的重要原因。自2017年起,全国各地开始收紧对尾矿库、工业渣场、填埋场的批建,各企业开始制定工业固废资源综合利用方案,2018年(nian)开(kai)始项目陆(lu)续投产(chan)。其(qi)次,工业固废成为基础建筑材料供(gong)应重要的(de)补充(chong)手(shou)段。近年(nian)来(lai),尾(wei)矿洗(xi)砂(sha)、尾(wei)矿制(zhi)砂(sha)浆(jiang)、粉煤灰制(zhi)混凝土掺合料用(yong)于井(jing)下充(chong)填(tian)等利用(yong)途径出现大幅增长。尤其(qi)尾(wei)矿洗(xi)砂(sha)已成为很多(duo)矿山第二营收(shou)点。
从应用领域来看,工业固(gu)废(fei)的利用方向主要(yao)是建材(cai)建筑(zhu)行业,并将长期作为建筑(zhu)材(cai)料的一部分原料存(cun)在。随着技术进步,工业固(gu)废(fei)在建筑(zhu)材(cai)料中(zhong)的应用比(bi)例将逐步提高(gao),水泥、混凝(ning)土和新型建材(cai)每年(nian)消耗的大宗工业固(gu)废(fei)约(yue)占(zhan)工业固(gu)废(fei)利用总(zong)量的70%以上(shang)。
武汉理工大学教授胡曙光表示,大多数工业(ye)固(gu)废化学成(cheng)分和(he)组成(cheng)与硅酸盐水(shui)泥相近(jin),是水(shui)泥重要的(de)原材(cai)料(liao)资(zi)源(yuan),水(shui)泥绿色(se)化很大程(cheng)度依赖于(yu)固(gu)废资(zi)源(yuan)有效利用。固(gu)体废弃物所具有的(de)独特(te)资(zi)源(yuan)优势,正在成(cheng)为循环(huan)(huan)经济和(he)生态环(huan)(huan)境治(zhi)理的(de)主力军。“十四(si)五”期间,工业(ye)固(gu)废综合利用通过(guo)技(ji)术突破,来(lai)实现大比例替代建材(cai)的(de)需(xu)求将(jiang)愈发迫(po)切。
据灼策咨询预测,2025年,我国工业(ye)固废处置行业(ye)产值将达1.3万亿元(yuan),工业(ye)固废处置行业(ye)将迈(mai)向万亿规模(mo),成为新的经(jing)济增(zeng)长点。
政策体系和科技创新要跟上
从宏观环境来看,随着国家“海绵城市(shi)”“无废城市(shi)”“特色小镇”“城市(shi)更新”等政策因素的带动,我国已迎来一个有利(li)(li)于工业固废利(li)(li)用快(kuai)速(su)发(fa)展的极好机遇期。
目前,越(yue)来(lai)越(yue)多的(de)(de)研究机构和企业(ye)(ye)正致力(li)于固(gu)废(fei)处置先进(jin)技术和生态产品(pin)的(de)(de)研发(fa)与(yu)(yu)实践。如武汉理工大学、中国(guo)矿业(ye)(ye)大学(北京)、东(dong)南(nan)大学、上海(hai)百(bai)奥恒再(zai)生资源有限公(gong)司等(deng)学术机构和企业(ye)(ye)围绕绿色低(di)(di)碳水泥(ni)、生态材料、钢渣高(gao)效利(li)用、碳矿化材料应用及3D打(da)印混凝土技术发(fa)展(zhan)等(deng)领域进(jin)行了深入研究与(yu)(yu)应用,实现了一(yi)定规(gui)模的(de)(de)产业(ye)(ye)化发(fa)展(zhan),积极引导和促进(jin)了我国(guo)固(gu)废(fei)处置产业(ye)(ye)的(de)(de)绿色低(di)(di)碳发(fa)展(zhan)。
总体(ti)来看(kan),固废处(chu)置行业发(fa)展已取得阶段(duan)性成效,固废综合(he)利用(yong)(yong)也有了长(zhang)足进步(bu),利用(yong)(yong)途径(jing)呈现多元(yuan)化特征,利用(yong)(yong)率(lv)逐年升高(gao)(gao)。但是,由于(yu)受(shou)上下游产(chan)业链衔接不(bu)畅、技(ji)术研发(fa)创新能力(li)不(bu)强、产(chan)业规模(mo)效应不(bu)显、相关标准体(ti)系不(bu)完善等(deng)因素(su)影响,我国固废利用(yong)(yong)发(fa)展尚未形成大(da)(da)规模(mo)、大(da)(da)用(yong)(yong)量、高(gao)(gao)附(fu)加(jia)值的资源化利用(yong)(yong)途径(jing),综合(he)利用(yong)(yong)仍处(chu)于(yu)初步(bu)发(fa)展阶段(duan),综合(he)利用(yong)(yong)遭遇(yu)瓶颈、利用(yong)(yong)率(lv)增长(zhang)乏力(li)等(deng)问题依然(ran)存在。
以磷石(shi)膏(gao)(gao)(gao)为例。我(wo)国磷矿资源主要集中在长江经济带(dai)的(de)湖北、云南、贵州、四川(chuan)、安徽5省,以上(shang)省份磷石(shi)膏(gao)(gao)(gao)保有存(cun)量(liang)约占全(quan)国的(de)八(ba)成。我(wo)国现今磷石(shi)膏(gao)(gao)(gao)堆(dui)存(cun)总量(liang)已超6亿(yi)吨,年产生(sheng)量(liang)7500万吨,大量(liang)磷石(shi)膏(gao)(gao)(gao)仍为堆(dui)存(cun)处置。而生(sheng)产磷肥的(de)化工(gong)厂大多紧邻水(shui)域,堆(dui)存(cun)的(de)磷石(shi)膏(gao)(gao)(gao)对水(shui)体带(dai)来面源污(wu)染,至今未(wei)得(de)到根本治(zhi)理。
“具(ju)体来看,目(mu)前我国(guo)工业(ye)(ye)(ye)固(gu)废处置(zhi)行(xing)业(ye)(ye)(ye)主要面(mian)临五(wu)大痛点(dian)难点(dian)。”中国(guo)矿业(ye)(ye)(ye)大学(北京(jing))副校(xiao)长(zhang)刘波分析,一(yi)是(shi)大宗(zong)工业(ye)(ye)(ye)固(gu)废产(chan)(chan)生量大、存(cun)量大、资源(yuan)错配严重是(shi)长(zhang)期问(wen)题(ti)。二是(shi)从产(chan)(chan)业(ye)(ye)(ye)化(hua)(hua)角度来看,存(cun)在可产(chan)(chan)业(ye)(ye)(ye)化(hua)(hua)项目(mu)转化(hua)(hua)率偏低,成果(guo)转化(hua)(hua)平(ping)台建(jian)设不(bu)足(zu)的问(wen)题(ti),一(yi)些(xie)地方虽建(jian)有(you)大宗(zong)工业(ye)(ye)(ye)固(gu)废科技(ji)成果(guo)转化(hua)(hua)平(ping)台,却偏重于技(ji)术评价,技(ji)术推(tui)广应用不(bu)足(zu),科技(ji)成果(guo)转化(hua)(hua)率不(bu)高(gao)。三是(shi)行(xing)业(ye)(ye)(ye)造血能力(li)较弱(ruo),只循(xun)环不(bu)经(jing)济现象广泛存(cun)在。四(si)是(shi)项目(mu)投(tou)资压力(li)大,创新(xin)性运营(ying)模式(shi)和(he)金融配套缺失。五(wu)是(shi)政策体系不(bu)够完(wan)善,管理机(ji)制缺位等问(wen)题(ti)依然(ran)存(cun)在。
规模化利用是关键
围绕(rao)存(cun)在的这些(xie)问题,相关专家学者提出了产业发展建议。
“首先,要摸(mo)清固(gu)(gu)废(fei)(fei)产(chan)(chan)生(sheng)量的家(jia)底(di)(di),开展大宗工(gong)业(ye)固(gu)(gu)废(fei)(fei)全(quan)面摸(mo)底(di)(di)调查(cha)工(gong)作。”在(zai)中国硅(gui)酸盐(yan)学(xue)会副(fu)理事长晋占平看来,“摸(mo)清家(jia)底(di)(di)”才能做好环境污染防控、固(gu)(gu)废(fei)(fei)产(chan)(chan)生(sheng)及流向监管(guan)、工(gong)矿业(ye)产(chan)(chan)能核定和规范化(hua)管(guan)理、生(sheng)态(tai)修复利用和废(fei)(fei)弃矿山治理等生(sheng)态(tai)化(hua)发展关(guan)联、生(sheng)态(tai)产(chan)(chan)业(ye)化(hua)和产(chan)(chan)业(ye)生(sheng)态(tai)化(hua)有效结合。
“要强(qiang)(qiang)化(hua)政(zheng)策(ce)顶层设(she)计(ji),加强(qiang)(qiang)政(zheng)策(ce)联动(dong)和(he)互补性(xing)(xing),增(zeng)强(qiang)(qiang)政(zheng)策(ce)举措(cuo)的(de)灵活性(xing)(xing)和(he)协调(diao)性(xing)(xing)。”武汉理工(gong)大(da)学(xue)副校长王发洲表示,要转(zhuan)变宏(hong)观政(zheng)策(ce)设(she)计(ji)理念,由原来的(de)“重末(mo)端、轻(qing)源头、弱(ruo)循(xun)环(huan)”转(zhuan)变为“督(du)源头、强(qiang)(qiang)循(xun)环(huan)、重末(mo)端”,加强(qiang)(qiang)各(ge)部(bu)门间的(de)政(zheng)策(ce)联动(dong)和(he)互补性(xing)(xing),形成(cheng)齐抓共管的(de)工(gong)作格局,因地制宜、循(xun)序渐进推进大(da)宗工(gong)业固废管理和(he)综合利用(yong)发展。
中科院(yuan)过程工程研(yan)究所研(yan)究员李会泉认为,固(gu)(gu)废(fei)处置产(chan)业(ye)(ye)发展还要(yao)重视固(gu)(gu)废(fei)利(li)用产(chan)业(ye)(ye)链与创新(xin)链的融合发展;加强源头减量和综合利(li)用统筹(chou)规(gui)划;全方位构建(jian)产(chan)业(ye)(ye)支撑体(ti)(ti)系(xi),搭建(jian)产(chan)业(ye)(ye)信息化服务(wu)平台。东南大学教(jiao)授张亚梅(mei)强调“要(yao)培(pei)育资源综合利(li)用产(chan)业(ye)(ye)新(xin)业(ye)(ye)态,重视龙头企(qi)业(ye)(ye)带动效应;拓宽市场(chang)渠道(dao),保障(zhang)固(gu)(gu)废(fei)综合利(li)用产(chan)品销路;建(jian)立监管体(ti)(ti)系(xi)和标准(zhun)体(ti)(ti)系(xi)”。
中(zhong)国(guo)建设(she)科技出版社、《中(zhong)国(guo)建材报》社社长张立君提出,要发挥好(hao)媒体优势,践行“让世间无(wu)废、让中(zhong)国(guo)更美”理(li)念;传媒也是(shi)科技生(sheng)产(chan)力的重要组成(cheng)部分,可以助力产(chan)业科技进步,推动固废处置高质(zhi)量发展。
“推动(dong)工业(ye)固废(fei)规模(mo)(mo)化集中化利用(yong),至关重要。”王栋(dong)民表示,大宗(zong)工业(ye)固废(fei)综合利用(yong)产品市场潜力(li)巨大,规模(mo)(mo)化利用(yong)仍是(shi)固废(fei)综合利用(yong)产业(ye)发展的最有效途径。
目(mu)前(qian),规模化(hua)利用固(gu)废产(chan)品的应用,依然(ran)受市场运(yun)输半径和传统天然(ran)石材产(chan)品的竞(jing)争限制。
未来,随着政府和社(she)会认知的(de)(de)转变,“禁(jin)实限(xian)粘”等相(xiang)(xiang)关限(xian)制性政策和引(yin)导(dao)资源(yuan)(yuan)转换政策的(de)(de)深(shen)入实施和落实,货运线(xian)路资源(yuan)(yuan)输送保障能力(li)建设的(de)(de)加强,产品(pin)标准等相(xiang)(xiang)关政策的(de)(de)完善,互联网大数据的(de)(de)运用,传统天然产品(pin)将逐步为大宗工业(ye)固废(fei)资源(yuan)(yuan)化利用产品(pin)腾出市(shi)场空间(jian),固废(fei)处置行业(ye)也将整体进入成(cheng)熟期。
来源:中国建材(cai)报,中国循环经济