工業(yè)固體廢物資源化的思考

陶建東，王修川

（吉林省固體廢物管理中心，吉林長春130051）

工業(yè)固體廢物資源化的思考

陶建東，王修川

（吉林省固體廢物管理中心，吉林長春130051）

循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式從根本上緩解環(huán)境、資源與發(fā)展之間的尖銳沖突,在促進經(jīng)濟增長的同時顧及到生態(tài)環(huán)境的承受能力,從工業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)自身發(fā)掘資源、能源,充分挖掘潛力，尋找伴生資源，開發(fā)利用廢棄物，促進工業(yè)固體廢物資源化，以循環(huán)經(jīng)濟模式替代陳舊的線性經(jīng)濟模式，保持經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

循環(huán)經(jīng)濟；工業(yè)固體廢物；資源化

隨著我國經(jīng)濟和工業(yè)化進程的迅猛發(fā)展，工業(yè)固體廢物造成的污染日益突出，嚴重影響了生態(tài)環(huán)境，威脅著人們的身體健康。據(jù)有關(guān)文獻統(tǒng)計，我國每年工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)生量已經(jīng)達到近10億t，累計堆存量超過 67億t，占用土地達到65 412萬 m2，由于綜合利用水平不高，造成資源消耗高、浪費大、利用率低，不僅使企業(yè)成本上升、經(jīng)濟效益低下，而且由于廢棄物排放量大，對環(huán)境造成嚴重污染。完善和強化管理，促進我國工業(yè)固體廢棄物資源化，已經(jīng)成為一個亟待解決的問題[1]。

1 工業(yè)固體廢物的危害

1.1 占用土地

固體廢棄物露天堆放和處置，均要占用大量土地資源。對于我國人均耕地不足1 000 m2的國度來說，無疑是一個沉重的負擔。

1.2 污染環(huán)境

土壤是許多細菌、真菌等微生物生存和聚居的場所，這些微生物與周圍環(huán)境構(gòu)成了一個完善的生態(tài)系統(tǒng)，在大自然的物質(zhì)循環(huán)中擔負著碳和氮循環(huán)的重要任務。

固體廢棄物，特別是有毒廢棄物，經(jīng)過雨雪淋溶、地表徑流、風化侵蝕，有毒物質(zhì)滲入土壤，殺滅土壤中的微生物，破壞土壤腐解能力，導致土壤寸草不生。

固體廢棄物顆粒隨降水、徑流、滲淋水進入水體，污染地表和地下水;

固體廢棄物在運輸、處置和堆存過程中，微粒漂浮于空氣中，降低能見度，影響呼吸系統(tǒng);

一些有機固體廢棄物，在適宜的溫度和濕度條件下，會分解釋放有毒氣體，嚴重污染空氣。

我國每年因環(huán)境污染造成的直接經(jīng)濟損失達5 000多億元。

1.3 浪費資源

由于經(jīng)營粗放、技術(shù)水平低下、清潔生產(chǎn)和綜合利用的概念淡薄，導致我國的資源利用率只有20%左右，非常低下，有相當一部分資源，還沒有發(fā)揮效益，就變成了廢物。據(jù)統(tǒng)計，我國由于可再生資源的流失和浪費，造成的經(jīng)濟損失每年高達400億元左右。

2 循環(huán)經(jīng)濟與工業(yè)固體廢物污染治理

2.1 循環(huán)經(jīng)濟的本質(zhì)及意義

循環(huán)經(jīng)濟是對物質(zhì)閉環(huán)流動型經(jīng)濟的簡稱，是由美國經(jīng)濟學家波爾丁在20世紀60年代提出的，是指在人、自然資源和科學技術(shù)的大系統(tǒng)內(nèi)，在資源投入、企業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品消費及其廢棄的全過程中，把傳統(tǒng)的、依賴資源消耗的線性增長經(jīng)濟，轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽可鷳B(tài)型資源循環(huán)來發(fā)展的經(jīng)濟。

循環(huán)經(jīng)濟要求以“減量化、再利用、再循環(huán)”（3R）為社會經(jīng)濟活動的行為準則，運用生態(tài)學規(guī)律把經(jīng)濟活動組織成一個“資源→產(chǎn)品→再生資源”的反饋式流程，實現(xiàn)“低開采、高利用、低排放”。從生產(chǎn)源頭開始，實施延長產(chǎn)品生命周期、促進廢物資源化的新思維，將經(jīng)濟活動維持在生態(tài)環(huán)境的可承載能力之內(nèi)，生產(chǎn)和消費實現(xiàn)“污染排放最小化、廢物資源化和無害化”，以最小的成本獲得最大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，有效地減輕生態(tài)環(huán)境的負擔，使受到重創(chuàng)的生態(tài)環(huán)境自我恢復，從而，“促進人與自然的協(xié)調(diào)與和諧”的經(jīng)濟發(fā)展[2]。

2.2 循環(huán)經(jīng)濟是工業(yè)固體廢物資源化的理論依據(jù)

20世紀90年代開始，發(fā)達國家及城市先后把減少資源、減少物質(zhì)使用的經(jīng)濟增長作為提高自己國際競爭力的目標，提出了在促進經(jīng)濟增長的同時，要成倍地降低物質(zhì)消耗和污染排放，直至達到污染廢物的零排放。實現(xiàn)這一目標的理論依據(jù)是循環(huán)經(jīng)濟。

我國在促進經(jīng)濟增長的同時，提出節(jié)約資源、保護環(huán)境的號召。其實，并沒有解決可持續(xù)發(fā)展的問題，僅僅是延緩了生態(tài)環(huán)境破壞、資源匱乏造成經(jīng)濟發(fā)展鏈條斷裂的時間。就像一個家庭，不增加收入，只是節(jié)約，最終還是貧困。

循環(huán)經(jīng)濟為解決上述問題提供了理論依據(jù)。

循環(huán)經(jīng)濟是一種經(jīng)濟理念，在人、自然資源和科學技術(shù)的大系統(tǒng)內(nèi)，企業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品消費及其廢棄物產(chǎn)生的全過程中，把傳統(tǒng)的、依賴資源消耗、環(huán)境污染的線性經(jīng)濟增長模式，轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)良性循環(huán)發(fā)展的閉環(huán)經(jīng)濟[3]。

例如，工業(yè)固體廢物在工業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)流動，能夠延緩對生態(tài)環(huán)境的輸出過程，對經(jīng)濟系統(tǒng)所輸出的固體廢物進行環(huán)境無害化處理，使廢物以生態(tài)環(huán)境能夠容納的形態(tài)重新流回生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中。

工業(yè)固體廢物在工業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的循環(huán)流動，是一種深層次的循環(huán)。這種系統(tǒng)之間的物質(zhì)循環(huán)，體現(xiàn)了工業(yè)固體廢物在循環(huán)經(jīng)濟過程中的減量化、再利用、無害化。它將工業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)作為子系統(tǒng)和諧地納人生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中，促進兩個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)共生。這種工業(yè)生產(chǎn)方式能夠減少對自然資源和能源的索取，更有效地利用工業(yè)廢物，將工業(yè)固體廢物轉(zhuǎn)化為可以繼續(xù)利用的資源，形成資源—產(chǎn)品—再生資源—再生產(chǎn)品的物質(zhì)流動閉合回路，最終進入生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中，降低工業(yè)固體廢物對生態(tài)環(huán)境的影響，為生態(tài)環(huán)境減輕負擔，并且提供自我恢復的空間。經(jīng)過資源化的工業(yè)固體廢物作為新的資源和能源，在降低自然資源消耗的同時，給工業(yè)經(jīng)濟增長提供了有力的支撐。循環(huán)經(jīng)濟模式下，人與生態(tài)環(huán)境之間互動影響已不再是破壞生態(tài)環(huán)境、限制經(jīng)濟發(fā)展的障礙，而是表現(xiàn)為一種社會、經(jīng)濟和環(huán)境“共贏”的局面[4]。

2.3 工業(yè)固體廢物的資源化

工業(yè)固體廢物有造成環(huán)境污染的一面，也有有益的一面，最好的處置辦法是綜合利用、化害為利、變廢為寶。某一部門產(chǎn)生的廢物通過信息交流、物質(zhì)交換、技術(shù)開發(fā)等措施成為另一部門的有用之物。以下介紹幾種工業(yè)固體廢物綜合利用的例子。

2.3.1 粉煤灰

粉煤灰多用作人工輕骨料、人工砂、硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥的混合料、混凝土混合料及制作硅酸鉀肥用料。在建材、建工、筑路回填等方面也有較多應用，回收其中的碳粉、漂珠等，更是粉煤灰綜合利用的一項重要內(nèi)容。粉煤灰資源轉(zhuǎn)化不僅僅在此，還可以用來改良土壤、制作肥料。粉煤灰能夠增加土壤的孔隙度，減少土壤容量，改良土壤結(jié)構(gòu)，改善土壤的水、肥、氣、熱狀況，利于養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和微生物活動，對不同類型的土壤都能起到良好的轉(zhuǎn)化作用。

2.3.2 尾礦

尾礦的用途十分廣泛，可用于井下充填料，用于制作磚、微晶玻璃、燒制水泥和棕褐黑色瓷板等。

2.3.3 冶煉廢渣、爐渣

冶煉廢渣和爐渣因其含有化學成分，可用于建筑材料中的骨料、土木建筑中軟弱地基的覆土料和護岸填料，提高剪切強度，渣中的Ca，Mg，硅酸等成分可作硅酸肥料，改造酸性土壤和礬土質(zhì)。鋼渣作為鋼鐵冶煉的燒結(jié)熔劑，能夠回收渣中的 Cu，Mg，Mn，F(xiàn)e 等，并可以提高燒結(jié)礦的質(zhì)量，降低燃料消耗。鋼渣、礦渣生產(chǎn)出的水泥是建筑大壩和道路的理想材料[5]。

2.3.4 煤矸石

煤矸石也是產(chǎn)生量較大的工業(yè)固體廢物之一。可以充分利用其蘊涵的熱量及燃燒時間長等特點，為居民提供底熱熱源。代替部分或全部的粘土來制磚，利用其中少量的可燃物，既是制磚的原料又作制磚的燃料，可減少制磚的能耗。煤矸石作為水泥的混合材料，具有用量大、成本低的優(yōu)勢，用其生產(chǎn)低標號水泥前景可觀。煤矸石中含有Al，S，Ba等50多鐘元素，當矸石中某種元素或幾種元素富集到具有工業(yè)利用價值時，可以提取綜合利用。另外，煤矸石中含有多種植物生長所需的有機質(zhì)微量元素，利用其栽培多種植物，能夠大量消耗煤矸石，還可將目前無法綜合利用的矸石保存起來，待技術(shù)和經(jīng)濟上可行時再進行開發(fā)利用[6]。

2.3.5 廢棄物復合材料

廢棄物復合材料有3種：聚合物基廢棄物復合材料、硅酸基廢棄物復合材料、金屬基廢棄物復合材料，是固體廢物資源化的新型材料。譬如，把廢渣、尾礦、爐渣、粉煤灰等經(jīng)過一定的粒度、粒形和表面活化處理后作為增強材料，把廢舊農(nóng)膜、編織袋、舊輪胎再生膠等經(jīng)過工藝處理后作為基體材料，通過界面處理和復合工藝可形成復合材料。

不同的廢棄物，采用不同配方和工藝，能開發(fā)出不同性能的復合材料。這些材料具有熱態(tài)可塑性和冷態(tài)可加工性，制成各種產(chǎn)品，在日常生活的廣泛領(lǐng)域中代替木材、鋼鐵、塑料和陶瓷制品，其產(chǎn)品價格要比同類產(chǎn)品低得多。制作廢棄物復合材料采用的原料95%以上是各種固體廢棄物，其成本十分低廉，既解決廢棄物污染環(huán)境的問題，又節(jié)約了各種寶貴的一次資源，有明顯的環(huán)境、社會、經(jīng)濟效益。

3 工業(yè)固體廢物資源化建議與措施

工業(yè)固體廢物主要是粉煤灰、尾礦、爐渣、冶煉廢渣和煤矸石，在資源化實施過程中要堅持以“資源開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位，依法保護和合理使用資源，提高資源利用率，實現(xiàn)永續(xù)利用”的方針。選擇項目上注重：投資少、用廢量大、見效快；技術(shù)成熟、易于掌握和推廣應用；用量雖小，但具有明顯的經(jīng)濟效益；產(chǎn)品具有市場競爭力或明顯的社會環(huán)境效益。具體措施如下。

（1）國家有關(guān)部門組織開展工業(yè)固體廢物調(diào)查工作，明晰工業(yè)固體廢物中有用組分含量、結(jié)構(gòu)與賦存狀態(tài)，制定工業(yè)固體廢物“減量化、再利用、再循環(huán)”（3R）的方案。

根據(jù)工業(yè)固體廢物“3R”方案，對工業(yè)固體廢物資源轉(zhuǎn)化展開研究，解決工業(yè)固體廢物資源化中的共性和關(guān)鍵問題，并選擇具有標志性科研成果和有廣泛推廣前景的先進適用技術(shù)，在重點行業(yè)、重點企業(yè)組織實施，以科技進步為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟提供有力的技術(shù)支撐，加快提升工業(yè)固體廢物資源化的高新技術(shù)和先進適用技術(shù)的水平。

（2）加強宣傳引導。利用電視、互聯(lián)網(wǎng)、報刊雜志、文藝會演等多種形式大力宣傳《循環(huán)經(jīng)濟促進法》，講述循環(huán)經(jīng)濟的內(nèi)容，提高全民發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的意識和節(jié)約資源、廢物資源化回收利用、保護環(huán)境的觀念，使循環(huán)經(jīng)濟理念深入人心[7]。

（3）制定污染控制規(guī)劃。有關(guān)部門充分利用2009年污染源普查成果，完善工業(yè)固體廢物申報登記，通過分析企業(yè)固體廢物種類、數(shù)量、處理處置技術(shù)和能力等資料，進一步制定相應的地方法規(guī)、污染控制規(guī)劃和防治措施，建立符合地區(qū)實情的工業(yè)固廢處理處置策略和技術(shù)方法體系。利用前瞻性工業(yè)固體廢物污染控制規(guī)劃，有效實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展過程，對工業(yè)固廢環(huán)境污染問題進行針對性的及產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌兼顧性的科學控制。

（4）在引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，立足國內(nèi)，選擇一批設計和制造能力較強的裝備制造企業(yè)，重點扶持、開發(fā)先進適用的危險廢物、醫(yī)療廢物處理處置裝備，盡快提高國內(nèi)裝備制造水平，形成規(guī)模生產(chǎn)能力。

（5）關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與工程相結(jié)合，運用關(guān)鍵技術(shù)成果，提升工程成套能力與水平，并以此作為示范工程，加快關(guān)鍵技術(shù)裝備的推廣應用。

（6）積極發(fā)展固體廢物污染治理設備運營服務業(yè)。深化經(jīng)濟體制改革和政策機構(gòu)與運行機制改革，依靠技術(shù)進步和先進的管理來獲得污染治理設施運營的高效率、高水平、高效益和低成本，并采取措施，強化市場準入和市場秩序，以確保行業(yè)朝著健康和規(guī)范的方向發(fā)展。

只有這樣，我國的可持續(xù)發(fā)展能力才會不斷增強，生態(tài)環(huán)境才會得到改善，資源利用效率才能顯著提高，促進人與自然的完美和諧，推動我國社會走上生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路。

[1] 范文虎.我國工業(yè)固體廢物現(xiàn)狀及管理對策研究[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2007(8)：102-105.

[2] 董 雯.循環(huán)經(jīng)濟理念淺析[J].渭南師范學院學報，2009，24(5)：92-95.

[3] 陳 潔，吳 斌，趙元華.論循環(huán)經(jīng)濟的實質(zhì)與實踐體系[J].西南農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版)，2004(6)：72-74.

[4] 涂 霞.工業(yè)固體廢物污染及綜合利用費用效益淺析[J].云南電力技術(shù)，2003，31(1)：90-93.

[5] 王戰(zhàn)華.以“循環(huán)經(jīng)濟”考核“GDP”的一般想像 [J].管理與財富2004(1)：110-112.

[6] 陳素平.石市工業(yè)源固體廢物分析[J].黃石理工學院學報，2009(10)：125-128.

[7] 崔新明.循環(huán)經(jīng)濟是全面建設小康社會的必由之路[J].蘭州學刊，2004(3)：85-88.

Recycling and reclamation of industrial solid waste

TAO Jiandong，WANG Xiuchuan
（Jilin Solid Waste Management Center，Changchun 130051，China）

Circular economy development mode could thoroughly alleviate the conflict between development and ecological environment.By this mode,the economic growth could be consistent with the ecological carrying capacity.In order to realize the sustainable development,the circular economic development mode should be taken to replace the liner mode.In industrial system,more waste should be recycled and reclaimed to explore more resources.

circular economy;industrial solid waste;recycling and reclamation

X705

A

1674-0912（2010）06-0033-03

2010－03－25）

陶建東（1958-），男，高級工程師 ，研究方向：固體、放射性廢物管理。