工業固體廢物綜合利用探究

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一、我國工業固廢產生和綜合利用現狀  

 我國是世界上資源消耗大國，同時也是固體廢物產生大國，面臨著自然資源的日益短缺和固體廢物環境污染的雙重壓力。我國現有固體廢物產生強度高，利用不充分，既污染了環境，又浪費了資源，與人們日益增長的優美生態環境需要存在較大差距。因此，固體廢物資源化和高值化利用，是解決我國資源困境與實現我國經濟社會可持續發展的必由之路。《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》規定，“固體廢物是指在生產、生活和其他活動中產生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態、半固態和置于容器中的氣態的物品、物質以及法律、行政法規規定納入固體廢物管理的物品、物質。”其中，“工業固體廢物是指在工業生產活動中產生的固體廢物”，是工業生產過程中產生的各種廢渣、粉塵、半固體廢物及其它廢物。工業固體廢物可分為一般工業固體廢物（如粉煤灰、煤矸石、高爐渣、鋼渣、赤泥、脫硫石膏、有色金屬渣、煤渣、硫酸渣、磷石膏、電石渣、鹽泥等）和工業源危險廢物（廢酸、廢堿、電鍍污泥、冶煉煙灰、廢鹽等）。隨著我國工業化進程的不斷推進，我國固體廢物的產生量呈逐年遞增的勢頭，工業固體廢物規模不斷擴大。近年來，隨著化工、鋼鐵、煤電、有色金屬等行業的發展，工業固廢產生量持續攀升，年產生量近 40 億 t ，堆存量凈增 100 億 t，截至 2019 年總堆存量已達 600 億 t。《2018 中國統計年鑒》數據顯示，2017 年我國一般工業固體廢物產生量為 331592 萬 t，綜合利用量為 181187 萬 t，處置量為 79798 萬 t，一般工業固體廢物貯存量有 78397 萬 t，還有 73.04 萬 t 一般工業固體廢物被傾倒丟棄。根據《2016-2019 全國生態環境統計公報》的數據，2016-2019 年，一般工業固體廢物產生量逐年上升，由2016 年 37.1 億 t，上升為 2019 年 44.1 億 t，上升 18.7 %；一般工業固體廢物綜合利用量、處置量總體上升， 2016 年分別為 21.1、8.5 億 t， 2019 年分別為 23.2、11.0 億 t。大宗工業固體廢物產生量大，貯存、處置占地多，已對生態環境和社會可持續發展造成了嚴重的影響。我國大宗固體廢棄物的產生主要來自于金屬采選、煤炭選洗、金屬冶煉、燃煤發電、脫硫除塵等過程。大宗工業固體廢物成分復雜、波動大，利用難度大、利用成本高。同時，我國重點產廢行業具有一定的地域聚集分布，例如，我國煤炭企業主要集中在“晉蒙陜甘寧”地區，鋼鐵企業主要集中于華北地區，化工企業主要集中于長江流域和沿海地區，火電企業主要分布在煤炭資源豐富地區和沿海地區，礦山企業主要分布于“晉冀魯豫皖”和“滇黔桂”等區域。故而，我國大宗工業固體廢物還具有分布不均衡、區域差異大的特點。工業危險廢物產生量、綜合利用處置量均逐年上升，由2016 年 5219.5、4317.2 萬 t，上升為 2019 年 8126.0、7539.3萬 t，分別上升 55.7%、74.6%。當前，我國危險廢物的產生量和處理量間存在很大的缺口。2018 年，我國危險廢物的產生量高達 1.18 億 t。從處理角度分析，危險廢物的處理率約80%，而實際估測的處理率僅約 40%，全國還有很大一部分危險廢物采用不規范的渠道進行處置。近年來，工業固廢的綜合利用取得了長足的進步，尤其部分固廢在直接利用、制備建材等領域的資源化利用日趨成熟。例如，尾礦可用于回采后進行再選、制作建材、井下充填、制作肥料、尾礦復墾等；冶金渣的利用率約為 72%，可用作水泥摻合料、道路材料、回填材料，制作磚和砌塊等建筑產品，少量用作冶金原料；煤矸石主要應用于電力、建材、化工材料、農業肥料及礦產資源等；粉煤灰主要用于建材制備、有價元素提取、土壤改良劑和環保領域等；工業副產石膏主要用于磚、砌塊、板材等建材制備。但是，工業固體廢物產生量巨大，綜合利用仍然面臨著巨大的壓力。當前國內工業固廢綜合利用率不高，每年貯存的廢物產量高達 5 億 t，而每年丟棄、填埋、傾倒的工業固廢超過60 萬 t。和發達國家相比，我國在工業固體廢物綜合利用方面還有很大的提升空間。2018 年我國大宗工業固體廢物綜合利用率僅 53.58%，雖然較 2017 年出現增長，但仍存在巨大壓力。當前，工業固體廢物的綜合利用也具有明顯的區域性，經濟發達地區對資源進行了更充分的利用，西部對固體廢物的利用不如東部地區充分。內蒙古、貴州、廣西、山西、四川等地是我國工業固體廢物的主要產地，這些地區沒有對固廢進行充分的二次利用或者利用率很低，造成固體廢物的大量堆存以及資源的巨大浪費。而江浙、上海、廣州等沿海地區普遍經濟較發達，大宗工業固廢的產生量相對較小，有一定利用價值的固體廢物綜合利用率較高，有些區域利用率甚至達到 95%。  

 二、固廢綜合利用是生態文明建設的迫切要求 

  黨中央、國務院高度重視生態環境保護工作，強調全面加強生態環境保護，堅決打好污染防治攻堅戰。以制度和標準規范來解決固體廢物處理處置和綜合利用過程中的問題，引導和推進固體廢物綜合利用的規范化發展，對于解決制約我國固體廢物資源化利用行業瓶頸問題，提升固體廢物污染防治水平具有重要意義。

三、固廢資源化利用是無廢城市建設的重要任務  

 為深入貫徹習近平生態文明思想和全國生態環境保護大會精神，認真落實黨中央、國務院決策部署，2018年12月29日，國務院辦公廳印發《“無廢城市”建設試點工作方案》，2019 年4 月 30 日，中華人民共和國生態環境部公布 11 個“無廢城市”建設試點。無廢城市建設試點以大宗工業固體廢物、一般工業固廢、主要農業廢棄物、生活垃圾和建筑垃圾、危險廢物為重點，實現源頭大幅減量、充分資源化利用和安全處置，選擇典型城市先行先試，穩步推進“無廢城市”建設，為全面加強生態環境保護、建設美麗中國做出貢獻。“無廢城市”是以創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念為引領，通過推動形成綠色發展方式和生活方式，持續推進固體廢物源頭減量和資源化利用，最大限度減少填埋量，將固體廢物環境影響降至最低的城市發展模式。“無廢城市”并不是沒有固體廢物產生，也不意味著固體廢物能完全資源化利用，而是一種先進的城市管理理念，旨在最終實現整個城市固體廢物產生量最小、資源化利用充分、處置安全的目標，需要長期探索與實踐。現階段，要通過“無廢城市”建設試點，統籌經濟社會發展中的固體廢物管理，大力推進源頭減量、資源化利用和無害化處置，堅決遏制非法轉移傾倒，探索建立量化指標體系，系統總結試點經驗，形成可復制、可推廣的建設模式。《固體廢物污染環境防治法》的實施為固廢綜合利用提供了法律保障2020 年新修訂的《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》于 9 月 1 日起正式施行。其中，第四條規定：“固體廢物污染環境防治堅持減量化、資源化和無害化的原則。任何單位和個人都應當采取措施，減少固體廢物的產生量，促進固體廢物的綜合利用，降低固體廢物的危害性。”第九十四條規定：“國家鼓勵和支持科研單位、固體廢物產生單位、固體廢物利用單位、固體廢物處置單位等聯合攻關，研究開發固體廢物綜合利用、集中處置等的新技術，推動固體廢物污染環境防治技術進步。”在標準制定方面，本法第十五條明確規定：“國務院標準化主管部門應當會同國務院發展改革、工業和信息化、生態環境、農業農村等主管部門，制定固體廢物綜合利用標準。綜合利用固體廢物應當遵守生態環境法律法規，符合固體廢物污染環境防治技術標準。使用固體廢物綜合利用產物應當符合國家規定的用途、標準。”  

 四、工業固廢綜合利用標準體系建設的意義  

 推進生態文明建設的根本措施。工業固廢綜合利用是生態文明建設的重要內容和抓手，也是資源節約優先戰略的重要體現。由于固廢對環境污染的曲折性、遲緩性和隱蔽性，人們對早期固廢排放重視程度不足。然而，在目前社會發展水平和日益加快的城市進程下，固廢堆存量和排放量逐年增加、排放種類復雜化，隨之帶來的環境污染和資源浪費問題逐漸凸顯。工業固廢綜合利用標準體系建設，是協同推動工業固廢污染防治和資源綜合利用的重要抓手，主要體現在以下幾個方面： 

  1、固廢綜合利用產品不同于原生產品，工藝、組分、性能等都存在較大差異，亟需統一標準由于固廢原料化學成分、微觀結構和特性等不盡相同，導致綜合利用產品質量也參差不齊，相比原生產品，固廢綜合利用產品在使用性能、成分組成及含量、使用場合等存在一定的差異，導致其在利用時存在一定的環境風險和質量風險，需制定相關固廢綜合利用標準，促進綜合利用產品的規范化。  

 2、固體廢物通常含有一定的毒害物質，綜合利用需要對其環境風險進行控制和規范工業固廢來源復雜，存在污染環境的潛在風險。首先，工業固廢的污染流動性和擴散性較差，具有呆滯性和長期性的特點，很容易持續破壞和污染周圍環境，同時可能會出現復合污染和二次污染。其次，工業固廢的污染存在一定程度的間接性，通常不會直接污染自然環境，而是通過生物、化學、物理等途徑污染和破壞自然環境，其表現形式通常為重復污染和二次污染。最后，受到間接性特征的影響，工業固廢的污染具有一定的隱蔽性。一般情況下，工業固廢的污染會通過其他污染形式表現，同時，產生污染和破壞的條件不確定，不容易被察覺。工業固廢的以上特性給其污染防治工作帶來了許多不利的因素：工業固廢污染隱蔽性常導致人們忽視工業固體廢物的污染危害，造成工業固體廢物污染防治意識的滯后。使人們很難對固體廢物污染像對大氣污染、水污染那樣進行定量分析，并建立完整的污染控制標準體系，從而給防治工作帶來極大不便。在確定固體廢物污染防治的工作量、技術難度和投資額度等各方面增加了難度。另外，相比于城市生活垃圾，單個行業自身的工業固體廢物成分通常較為簡單。當工業固體廢物采用分類處理處置后，其對環境的危害通常在特定地區表現出特定類別的污染危害，有別于城市生活垃圾造成的混合污染。同時，相較于城市生活垃圾及農業固體廢物，工業固體廢物由于來源于工業生產，其組分中有毒有害的成分相比于城市生活垃圾濃度通常更高，污染物也更集中，因此一旦造成污染危害，其程度更加嚴重。通過制定相應的檢驗檢測標準，對固廢污染實現定量分析，提高標準和要求，從而降低工業固廢綜合利用的環境風險。 

 3、固廢綜合利用產品在質量性能方面也需要規范，防止出現質量問題受行業特性限制，利用工業固廢作為原料制備高端產品的難度很大，雖然一些煙塵灰、冶金渣能提煉出稀貴金屬或其他有價元素，但其緩解環境污染的作用極其有限。相反，水泥、混凝土等建材行業這些可以大量消納固廢的重點行業近幾年受產能過剩影響，利用的固廢量與前幾年相比并未增加，而且隨著建材標準的提升，為保證產品性能，固廢的摻加比例都不高。因此，尋求既可高值化又可規模化利用的技術，已成為行業發展的必選之路。固廢綜合利用產品是否能夠有效替代原生產品，質量性能是否合格，需要用標準來規范。  

 4、固廢綜合利用標準體系建設，有利于綜合利用產品的市場化推廣固廢綜合利用產品市場空間較小，利廢產品市場占有率低，地域限制特征明顯。一方面，受我國資源分布和社會經濟發展的地域差異影響，工業固體廢物產生量十分集中，綜合利用產品就近消費能力卻非常有限。另一方面，天然建材生產規模仍然十分可觀，受固廢屬性影響，利廢產品的市場競爭力不強，綜合利用產品市場空間十分有限，產品銷售受限，企業生產艱難。加上經濟增速放緩、房地產下行壓力大、基建投資增速放緩等因素，導致同質化競爭激烈，產能過剩嚴重、企業經營效果不佳。技術、產品標準和市場監管滯后，綜合利用產業缺少規范和引領，綜合利用類產品市場認可度低，難以大規模推廣。

作者:無 單位:中國標準化研究院資源與環境分院