我國工業(yè)固體廢棄物的資源化利用

趙曼宇

摘要：本文主要對我國的工業(yè)固體廢棄物現狀進行了分析，并且提出通過資源化循環(huán)經濟的模式，回收固體廢棄物中的有用成分，加強對固體廢棄物的綜合利用，變廢為寶。

關鍵詞：工業(yè)固廢；循環(huán)；資源化利用

1.背景

工業(yè)固體廢棄物是固體廢棄物的重要組成部分，其產量大，堆積多，對環(huán)境和生態(tài)造成很大的危害。由于我國的工業(yè)的迅速發(fā)展，固體廢棄物的處理問題已經刻不容緩。在倡導綠色生產和循環(huán)可持續(xù)化發(fā)展的今天，促進工業(yè)固體廢棄物的資源化利用不失為解決這一問題的優(yōu)良途徑。

2.工業(yè)固體廢棄物概述

2.1定義及分類

工業(yè)固體廢物是指在工業(yè)生產活動中產生的各種廢渣、粉塵及其他廢物。

工業(yè)固體廢物包括冶金固體廢物（如高爐渣、鋼渣、赤泥、有色金屬渣等）、燃料灰渣（如粉煤灰、煤渣、煙道灰、頁巖灰等）、化學工業(yè)固體廢物（如硫酸渣、廢石膏、鹽泥廢石、化學礦山尾礦渣等）、石油工業(yè)固體廢物（如堿渣、酸渣等）、糧食、食品工業(yè)固體廢物等。而依廢棄物的危險性又可分為一般工業(yè)廢物（如高爐渣、鋼渣、赤泥、有色金屬渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、廢石膏、脫硫灰、電石渣、鹽泥等）和工業(yè)有害固體廢物，即危險固體廢物。

2.2危害

2.2.1污染水源

工業(yè)固體廢物在堆積過程中，經雨水的浸潰和固體廢物本身的分解，隨天然降水和地表徑流進入江河湖海，或隨風漂流落入水體，或隨風滲瀝水進入附近土壤滲入地下水。造成地區(qū)和區(qū)域性地表水與地下水的污染，危害人體健康和社會經濟發(fā)展。

2.2.2污染大氣

一些有機固體廢物在適宜的溫度和濕度下被微生物分解釋放出有毒氣體：以細粒狀存在的廢渣和垃圾，在大風吹動下會隨風飄逸，擴散到很遠的地方，造成大氣的粉塵污染；固體廢物在運輸和處理過程中，產生有害氣體和粉塵。

2.2.3污染和侵占土地

工業(yè)固體廢物堆放或沒有適當的防滲措施的垃圾填埋，其中的有害成分很容易經過風化雨淋地表徑流的侵蝕滲入到土壤之中，殺滅土壤中的微生物，使土壤喪失腐解能力，導致草木不生。而且在堆積和填埋固體廢棄物的過程中，需要大量的土地，造成土地資源的浪費。

3.我國的工業(yè)固體廢棄物現狀

3.1產量

我國工業(yè)固體廢物主要是粉煤灰、尾礦、爐渣、冶煉廢渣和煤矸石。工業(yè)固體廢物的產生量逐年上升，截止2014年，我國的工業(yè)固體廢棄物產量已經達到329254萬噸。總的來說，2011年前，我國工業(yè)固廢產量逐年增長量較大，而2010年之后，產量增速減緩，基本保持在一個較穩(wěn)定的水平。

3.2來源分布

我國工業(yè)固體廢棄物的產生來源具有北多南少、東多西少的分布格局。全國范圍內的工業(yè)固體廢棄物的 80%來自與河北、遼寧、山西、山東四川與江西六個省。行業(yè)方面，工業(yè)固體廢棄物主要產生于采掘業(yè)、電力煤氣、黑色冶煉、壓延工業(yè)等行業(yè)。因此，這些行業(yè)較發(fā)達的地方固廢產量領先。

3.3利用現狀

近10年來工業(yè)固體廢棄物的產量一直較多，但它的利用率只有60%多。每年堆積或者存放起來的廢棄物總量就有5億噸，而目前的總堆積量甚至已經突破100億噸。我國在工業(yè)固廢資源化利用方面仍有較大的提升空間。

3.4處理方法

工業(yè)固體廢棄物的處理，即將固體廢棄物經化學、物理、生物等途徑達到減量化、無害化或部分資源化，以便于利用、儲存、運輸或最終處置的過程。該過程分類如下：

（1）物理處理：通過濃縮或相變化改變固體廢棄物的結構，使它便于運輸，利用，或最終處置。

（2）化學處理：采用化學方法破壞固體廢棄物中的有害成分，達到無害化或將其轉變?yōu)檫m于進一步處理處置的形態(tài)。

（3）生物處理：利用微生物分解固體廢棄物中可降解的有機物，以便無害化或綜合利用的過程。

3.5存在問題

我國在固廢物管理與污染治理方面起步較晚，環(huán)境治理以及廢物綜合利用水平還處于摸索階段，各項管理體制也還有待完善。目前，在工業(yè)固體廢棄物的管理利用方面還遠不能滿足工業(yè)化發(fā)展的需要，無論是在固廢物的處理還是高效利用上，與發(fā)達國家相比，水平都還很低。國家在工業(yè)固體廢棄物管理中主要存在如下問題：

3.5.1工業(yè)固體廢棄物治理缺乏合理、有效的策略

我國對工業(yè)固體廢棄物的治理一般采取處理、處置、綜合利用相結合的治理策略，對于一般工業(yè)固體廢棄物進行利用，而不能利用的則采取其他處置方法，如填埋、焚燒、投海等。限于我國在工業(yè)固廢物處理手段上的落后，對于部分有害的工業(yè)廢棄物仍然采取以消極堆放為主的管理處置方式，并且至今仍然沒有合理、有效的轉化解決策略。

3.5.2固廢物管理分散，技術欠缺，資源可利用程度低下

在固廢物的管理方面，國家還未形成一個統一的、全面的、有機高效的管理體制，全國各省份、各地區(qū)在環(huán)境治理、工業(yè)廢棄物管理方面存在脫節(jié)，部門與部門之間溝通協作不暢，對于工業(yè)企業(yè)的監(jiān)管存在一定的盲區(qū)，環(huán)保部門、工商部門、質量監(jiān)管部門交叉管理，效率不高，監(jiān)管十分乏力。同時，各地區(qū)在工業(yè)排放標準方面存在不統一的現象，導致地區(qū)工業(yè)固廢物管理分散。另外，在固廢物的綜合利用層面上，技術比較欠缺，一般固廢物大多用于筑路、回填、生產建材等低技術含量的再利用方面，而對部分有害固廢物缺乏配套的處理處置技術，如微生物技術、化學轉化技術、高層次循環(huán)利用技術等，資源可利用程度仍然較低。

3.5.3城市工業(yè)固體廢棄物污染源管理與處置能力十分薄弱

由于我國的工業(yè)固廢物利用率不高，其堆存量十分巨大，不僅占用大量的土地，而且還對工業(yè)的發(fā)展極為不利。低回收利用率造成了資源的高消耗，使得企業(yè)生產經營成本不斷上升，資源浪費大，經濟效益低下。另外，由于城鎮(zhèn)化進程的加快，城鎮(zhèn)工業(yè)與人們的生活互相融合，工業(yè)固廢物以及生活垃圾排放設施難以滿足城鎮(zhèn)發(fā)展的要求，各種廢棄物的回收仍然只是出于起步階段

4.工業(yè)固體廢物資源化利用

4.1循環(huán)經濟

循環(huán)經濟是一種新形態(tài)的經濟發(fā)展模式。它以物質封閉循環(huán)流動為基本特征，運用生態(tài)學的規(guī)律來指導人類的經濟活動，按照自然生態(tài)系統物質循環(huán)和能量流動規(guī)律，把傳統經濟活動的“資源——產品——廢物”的生產模式，重構組成一個“資源——產品——再生資源”的反饋式流程和“低開采——高利用——低排放”的循環(huán)利用模式，使整個生產、經濟和消費過程不產生或少產生廢物，使經濟活動對自然環(huán)境的影響降低到最小程度，在物質不斷循環(huán)的基礎上發(fā)展經濟，從而使得經濟系統和諧地納入自然生態(tài)經濟系統的物質循環(huán)過程中。

4.2工業(yè)固體廢物資源化

固體廢棄物資源化途徑包括以下3個：

（1）物質回收，即處理廢棄物并從中回收指定的二次物質，如紙張、玻璃、金屬等物質。

（2）物質轉換，即利用廢棄物制取新形態(tài)的物質，如利用廢玻璃和廢橡膠生產鋪路材料，利用高爐礦渣、粉煤灰等生產水泥和其他建設材料，利用有機垃圾和污泥生產堆肥等。

（3）能量轉換，即從廢物處理過程中回收能量，包括熱能和電能，例如，通過有機廢棄物的焚燒處理回收熱量，還可以進一步發(fā)電；利用垃圾或污泥厭氧消化產生沼氣，作為能源向企業(yè)和居民供熱或發(fā)電；利用廢塑料熱解制取燃料油和燃料氣等。

4.3資源化利用具體途徑

我國的工業(yè)固廢80%來自于電力、熱力供應，金屬采選冶煉及延壓以及煤炭開采業(yè)。這些產業(yè)主要產生尾礦、煤矸石、粉煤灰、冶煉渣、石膏和赤泥等大宗工業(yè)固廢。

4.3.1尾礦

選礦中分選作業(yè)的產物中有用目標組分含量較低而無法用于生產的部分稱為尾礦。

我國礦產資源稟賦具有“三多三少”的特點，即貧礦多富礦少，低品位難選冶礦石所占比例大；大型、超大型礦床少、中小型礦床多；單一礦種的礦床少，共生礦床多。這使得礦產資源的利用較為困難，尾礦的產量大。2015年《中國礦物資源節(jié)約及綜合利用年鑒》數據顯示：我國尾礦和廢石累積堆存量近600億噸，其中廢石堆存438億噸，75%為煤矸石和鐵銅開采產生的廢石；尾礦堆存146億噸，83%為鐵礦、銅礦、金礦開采形成的尾礦，這部分尾礦中，稀貴金屬含量比較豐富，綜合利用價值較高，但我國尾礦綜合利用率僅為18.9%，主要用于充填開采和建材。

大量金屬礦尾礦已成為制約資源可持續(xù)發(fā)展、危及周邊生態(tài)環(huán)境的重要因素，在礦石日趨貧化、資源日漸枯竭、環(huán)境意識日益增強的今天，必須依賴于二次資源的開發(fā)利用，金屬礦尾礦綜合利用已成為資源可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

4.3.2冶金廢渣

冶金廢渣是指冶金工業(yè)生產過程中產生的各種固體廢棄物。主要指煉鐵爐中產生的高爐渣；鋼渣；有色金屬冶煉產生的各種有色金屬渣，如銅渣、鉛渣、鋅渣、鎳渣等；以及從鋁土礦提煉氧化鋁排出的赤泥以及軋鋼過程產生的少量氧化鐵渣。

我國冶金污染利用起步較晚，目前高爐渣利用率在70%-85%，鋼渣利用率僅25%左右。冶煉廢渣和爐渣因其所含化學成分，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。鋼渣作為鋼鐵冶煉的燒結熔劑時，能夠回收渣中的Cu，Mg，Mn，Fe等，并可以提高燒結礦的質量，降低燃料消耗。鋼渣礦渣生產出的水泥是建筑大壩和道路的理想材料。

4.3.4 粉煤灰

粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為我國當前排量較大的工業(yè)廢渣之一。

當前，對粉煤灰的處置方法主要是土地填埋和貯灰池存儲。但是填粉煤灰要大量占用土地，而露天堆放不僅占用大量土地，還嚴重污染環(huán)境，同時國內外對貯灰池存儲法的環(huán)境效應研究表明，灰中潛在毒性物質會對土壤、地下水造成污染。

目前粉煤灰的綜合利用中，35%左右用于水泥產業(yè)或灰渣磚與砌塊；20%左右用于道路回填及水利工程；15%左右用于農業(yè)領域的土壤改良等。但到目前中國的累計粉煤灰綜合利用僅占總量的 30%左右。

5.總結展望

我國工業(yè)固體廢棄物產量、排放量、堆積量大，工業(yè)固體廢棄物的處理問題亟待解決。我國工業(yè)固體廢棄物的資源化利用不僅能很好的解決這一難題，而且還能回收利用資源，對我國工業(yè)的循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展大有裨益。但是在工業(yè)固廢的資源化利用上，我們仍然存在標準體系、法律法規(guī)不完善，地區(qū)、行業(yè)差異導致的管理差異以及資源回收處理技術工藝落后，經濟效益差等問題。走資源化道路是不容置疑的，我們需要不斷地解決、完善相關問題。

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