工業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）

循環經濟發展模式從根本上緩解環境、資源與發展之間的尖銳沖突,在促進經濟增長的同時顧及到生態環境的承受能力,從工業經濟系統自身發掘資源、能源,充分挖掘潛力，尋找伴生資源，開發利用廢棄物，促進工業固體廢物資源化，以循環經濟模式替代陳舊的線性經濟模式，保持經濟可持續發展。

循環經濟；工業固體廢物；資源化

隨著我國經濟和工業化進程的迅猛發展，工業固體廢物造成的污染日益突出，嚴重影響了生態環境，威脅著人們的身體健康。據有關文獻統計，我國每年工業固體廢棄物的產生量已經達到近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，不僅使企業成本上升、經濟效益低下，而且由于廢棄物排放量大，對環境造成嚴重污染。完善和強化管理，促進我國工業固體廢棄物資源化，已經成為一個亟待解決的問題[1]。

1 工業固體廢物的危害

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境構成了一個完善的生態系統，在大自然的物質循環中擔負著碳和氮循環的重要任務。

固體廢棄物，特別是有毒廢棄物，經過雨雪淋溶、地表徑流、風化侵蝕，有毒物質滲入土壤，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;

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。

我國每年因環境污染造成的直接經濟損失達5 000多億元。

1.3 浪費資源

由于經營粗放、技術水平低下、清潔生產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，還沒有發揮效益，就變成了廢物。據統計，我國由于可再生資源的流失和浪費，造成的經濟損失每年高達400億元左右。

2 循環經濟與工業固體廢物污染治理

2.1 循環經濟的本質及意義

循環經濟是對物質閉環流動型經濟的簡稱，是由美國經濟學家波爾丁在20世紀60年代提出的，是指在人、自然資源和科學技術的大系統內，在資源投入、企業生產、產品消費及其廢棄的全過程中，把傳統的、依賴資源消耗的線性增長經濟，轉變為依靠生態型資源循環來發展的經濟。

循環經濟要求以“減量化、再利用、再循環”（3R）為社會經濟活動的行為準則，運用生態學規律把經濟活動組織成一個“資源→產品→再生資源”的反饋式流程，實現“低開采、高利用、低排放”。從生產源頭開始，實施延長產品生命周期、促進廢物資源化的新思維，將經濟活動維持在生態環境的可承載能力之內，生產和消費實現“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濟效益和環境效益，有效地減輕生態環境的負擔，使受到重創的生態環境自我恢復，從而，“促進人與自然的協調與和諧”的經濟發展[2]。

2.2 循環經濟是工業固體廢物資源化的理論依據

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

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

循環經濟為解決上述問題提供了理論依據。

循環經濟是一種經濟理念，在人、自然資源和科學技術的大系統內，企業生產、產品消費及其廢棄物產生的全過程中，把傳統的、依賴資源消耗、環境污染的線性經濟增長模式，轉變為生態良性循環發展的閉環經濟[3]。

例如，工業固體廢物在工業經濟系統內部的循環流動，能夠延緩對生態環境的輸出過程，對經濟系統所輸出的固體廢物進行環境無害化處理，使廢物以生態環境能夠容納的形態重新流回生態環境系統中。

工業固體廢物在工業經濟系統與生態環境系統之間的循環流動，是一種深層次的循環。這種系統之間的物質循環，體現了工業固體廢物在循環經濟過程中的減量化、再利用、無害化。它將工業經濟系統作為子系統和諧地納人生態環境系統中，促進兩個系統的協調共生。這種工業生產方式能夠減少對自然資源和能源的索取，更有效地利用工業廢物，將工業固體廢物轉化為可以繼續利用的資源，形成資源—產品—再生資源—再生產品的物質流動閉合回路，最終進入生態環境系統中，降低工業固體廢物對生態環境的影響，為生態環境減輕負擔，并且提供自我恢復的空間。經過資源化的工業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，給工業經濟增長提供了有力的支撐。循環經濟模式下，人與生態環境之間互動影響已不再是破壞生態環境、限制經濟發展的障礙，而是表現為一種社會、經濟和環境“共贏”的局面[4]。

2.3 工業固體廢物的資源化

工業固體廢物有造成環境污染的一面，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。某一部門產生的廢物通過信息交流、物質交換、技術開發等措施成為另一部門的有用之物。以下介紹幾種工業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容。粉煤灰資源轉化不僅僅在此，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，改良土壤結構，改善土壤的水、肥、氣、熱狀況，利于養分轉化和微生物活動，對不同類型的土壤都能起到良好的轉化作用。

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。鋼渣作為鋼鐵冶煉的燒結熔劑，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[5]。

2.3.4 煤矸石

煤矸石也是產生量較大的工業固體廢物之一。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、成本低的優勢，用其生產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，待技術和經濟上可行時再進行開發利用[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，把廢舊農膜、編織袋、舊輪胎再生膠等經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，能開發出不同性能的復合材料。這些材料具有熱態可塑性和冷態可加工性，制成各種產品，在日常生活的廣泛領域中代替木材、鋼鐵、塑料和陶瓷制品，其產品價格要比同類產品低得多。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境的問題，又節約了各種寶貴的一次資源，有明顯的環境、社會、經濟效益。

3 工業固體廢物資源化建議與措施

工業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“資源開發與節約并舉，把節約放在首位，依法保護和合理使用資源，提高資源利用率，實現永續利用”的方針。選擇項目上注重：投資少、用廢量大、見效快；技術成熟、易于掌握和推廣應用；用量雖小，但具有明顯的經濟效益；產品具有市場競爭力或明顯的社會環境效益。具體措施如下。

（1）國家有關部門組織開展工業固體廢物調查工作，明晰工業固體廢物中有用組分含量、結構與賦存狀態，制定工業固體廢物“減量化、再利用、再循環”（3R）的方案。

根據工業固體廢物“3R”方案，對工業固體廢物資源轉化展開研究，解決工業固體廢物資源化中的共性和關鍵問題，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，在重點行業、重點企業組織實施，以科技進步為發展循環經濟提供有力的技術支撐，加快提升工業固體廢物資源化的高新技術和先進適用技術的水平。

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

（3）制定污染控制規劃。有關部門充分利用2009年污染源普查成果，完善工業固體廢物申報登記，通過分析企業固體廢物種類、數量、處理處置技術和能力等資料，進一步制定相應的地方法規、污染控制規劃和防治措施，建立符合地區實情的工業固廢處理處置策略和技術方法體系。利用前瞻性工業固體廢物污染控制規劃，有效實現經濟可持續發展過程，對工業固廢環境污染問題進行針對性的及產業統籌兼顧性的科學控制。

（4）在引進國外先進技術的基礎上，立足國內，選擇一批設計和制造能力較強的裝備制造企業，重點扶持、開發先進適用的危險廢物、醫療廢物處理處置裝備，盡快提高國內裝備制造水平，形成規模生產能力。

（5）關鍵技術開發與工程相結合，運用關鍵技術成果，提升工程成套能力與水平，并以此作為示范工程，加快關鍵技術裝備的推廣應用。

（6）積極發展固體廢物污染治理設備運營服務業。深化經濟體制改革和政策機構與運行機制改革，依靠技術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，以確保行業朝著健康和規范的方向發展。

只有這樣，我國的可持續發展能力才會不斷增強，生態環境才會得到改善，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發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路。

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

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

[3] 陳 潔，吳 斌，趙元華.論循環經濟的實質與實踐體系[J].西南農業大學學報(社會科學版)，2004(6)：72-74.

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

[5] 王戰華.以“循環經濟”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.循環經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。