循环经济理念下的工业固体废物管理—浅析低碳经济与粉煤灰资源化

2012-04-11 07:44毕业兴王修川
环境与可持续发展 2012年4期
关键词:资源化粉煤灰二氧化碳

毕业兴 王修川

(1. 吉林省环境监测中心站 吉林长春 130061;2. 吉林省固体废物管理中心 吉林长春 130051)

循环经济理念下的工业固体废物管理—浅析低碳经济与粉煤灰资源化

毕业兴1王修川2

(1. 吉林省环境监测中心站 吉林长春 130061;2. 吉林省固体废物管理中心 吉林长春 130051)

低碳经济和循环经济是人类在经济高速发展中,陷入资源危机、环境危机、生存危机后,深刻反省自身发展模式而改进的产物。作为应对资源环境问题、促进可持续发展的重大经济模式,低碳经济和循环经济都是当今社会极力推崇的发展新方式。粉煤灰综合利用就是践行发展新方式,经过优化反应工艺吸收二氧化碳等,变废为宝、节约能源、 具有显著的社会效益、环境效益、经济效益,是一项利国、利民、利企业的事业。

低碳;循环经济;粉煤灰

长期以来,生态环境作为支持和限定人类生存空间的物质基础,在社会经济发展中被忽视。海洋、空气等自然资源一直被视为永不枯竭的公共资源,因而进行无节制地大规模开发利用。虽然创造了辉煌的物质文明,但也带来生态环境问题。能源、资源、环境作为人类生存和发展的基础,我们面临着供给不足、利用效率低下和自然环境恶化等状况,严重制约了经济社会可持续性发展。

运用循环经济理论管理工业固体废物,探讨低碳经济与粉煤灰资源化的问题,既是降低资源和能源消耗,保护生态环境,减少废物及温室气体排放的迫切需要,也是寻求经济可持续发展的重要举措。

1 循环经济和低碳经济的本质与意义

1.1 循环经济内涵

循环经济是指在人、自然资源、社会经济和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及废弃物处理的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线性增长经济,转变为依靠自然资源的生态循环来发展,形成资源—产品—工业固体废物—再生资源的反馈式循环过程的发展模式,是一种通过资源循环利用使社会生产投入自然资源最少、向环境中排放的废弃物最少、对环境的危害或破坏最小的经济发展模式。

循环经济是对新型发展经济方式的归结与概括,是从经济活动实践中产生和形成的。循环经济是一种理念,而遵循循环经济理念和“3R”原则(即“减量化、资源化、无害化”,是循环经济最重要的实际操作原则)探索形成的发展方式,就是循环经济模式。

1.2 低碳经济本质

低碳经济对工业固体废物而言,是指在减量化、资源化、无害化过程中,降低化石能源消耗、减少温室气体排放活动的总称,指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、产业转型、新能源开发等手段,改变能源结构,尽可能降低煤炭、石油等高碳能源消耗,减少二氧化碳等温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态,是以低能耗、低污染、低排放、高效益为特征的新的经济发展模式。

低碳经济以减少温室气体排放为主要关注点,以建立低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础,以制定低碳政策、开发利用低碳技术和产品、采取减缓和适应气候变化的相关措施为核心内容,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。

2 循环经济与低碳经济的关联性

循环经济主要从资源的减量化、资源化、无害化角度减少资源消耗,降低环境末端治理的成本,以应对资源紧张和环境污染问题。低碳经济则主要从降低煤炭、石油等化石能源的消耗,减少二氧化碳的排放,促进形成低碳的经济结构,来应对全球化石能源过速消耗和全球气候变化。

在生产领域,循环经济要求生产环节实现资源减量化,并对生产过程中形成的废弃物实现再利用;在消费环节实现产品废弃物的回收和再利用,进而实现全过程的低耗、低排目标。低碳经济要求生产环节消耗更少的碳能源,多使用清洁的替代能源以维持生产的能量供应,形成低碳的经济结构;消费环节减少以化石作为能源的消耗,代之以消耗太阳能、风能、水能等清洁能源,形成低碳的消费模式,进而实现全过程的低碳目标。

循环经济和低碳经济都追求人类可持续发展和环境友好的实现,要求人类在考虑生产和消费时要充分考虑自然生态系统的承载能力,尽可能地节约自然资源,不断提高自然资源的利用效率。低碳经济和循环经济涉及到整个经济社会发展的各领域,是一个系统工程和需要全社会参与的重大行动,而两种经济模式总体目标是一致的,相互联系又相互促进。在工业生产领域,减少包括石油、煤炭在内的资源投入,既是低碳经济的要求,也是循环经济的要求。实现废弃物的再利用,既可减少原材料的消耗,也可减少石油、煤炭等燃料的消耗,都是低碳经济和循环经济追求的共同的节能降耗目标。

由此可见, 循环经济与低碳经济具有目的上的一致性,特征上的相似性,只不过二者的技术路线和发展途径存在一定的差异。低碳经济是一种经济形态,而循环经济是一种发展模式,要实现低碳经济这一经济形态,存在着诸多发展模式可供选择,其中,低碳经济是发展循环经济的必然选择。

3 循环经济系统中的子系统—低碳经济

循环经济模式为:“资源—产品—消费——再生资源—再生产品”物质循环的闭环式流程,其特征是资源(包括煤炭、石油等高碳能源)低开采、低投入、高利用、废弃物(包括二氧化碳等温室气体)低排放。

循环经济作为一种经济发展模式,把资源消耗减量化作为基本前提,其中也包括能源消耗减量化、能量回收和综合利用。与低碳经济相比较,循环经济不仅节约包括煤炭、石油等能源产品,也包括所有资源的节约。目前,任何资源的生产和运输都要消耗能源,造成二氧化碳等温室气体排放,循环经济的减量化就是节约所有资源,从而起到节约能源,降低有毒有害气体排放的作用。

例如,用工业固体废物粉煤灰为脱硫剂和吸收剂,可以消减502的烟气污染,降低二氧化碳等温室气体排放,实现节能减排的目标。粉煤灰还可以转变为工业化产品直接销售,实现物质资源的节约、合理使用。可见循环经济涵盖了低碳经济的内容。

4 工业固体废物在循环经济系统中的流程

循环经济系统是模仿生态系统,在经济系统中添加分解者角色,使经济系统具有“净化废物”、再利用的功能,从而将经济系统作为分支系统和谐的纳入生态环境系统里,促进两个系统的协调共生,即工业固体废物以再生资源、再利用的形态重新进入经济系统,二氧化碳等温室气体以低排放无害化的形态顺畅的进入生态环境系统,缓解自然界资源短缺,温室气体排放量得到控制,降低对生态环境的影响,为生态环境提供自我恢复的空间。

低碳经济系统作为循环经济系统的子系统,在参与生态环境系统之间的循环流动,是一种深层次的循环,不仅是对经济系统输出的工业固体废物实施“减量化、资源化、无害化”意义的循环,又是对二氧化碳等温室气体排放量的有效控制。通过系统内部循环来发掘自身资源和净化功能,延缓经济系统对生态系统的输出,使得二氧化碳等温室气体最终以对自然环境低排放、无害化的形态,重新流回生态环境系统中。

此时,经济系统不再像过去那样将生态系统作为垃圾箱,直接将二氧化碳等温室气体等废物排放在其中,造成恶劣的环境影响,而是经过“减量化、资源化、无害化”了的工业固体废物,作为新的资源和能源,在降低自然资源消耗的同时,为发展经济提供了有力的支撑。同时,在低碳经济为子系统的循环经济系统模式下,人与生态环境之间不再是破坏生态环境、限制经济发展的关系,而是人与自然和谐发展的环境友好型关系。

5 粉煤灰资源化现状及存在的问题

5.1 粉煤灰资源化现状

我国是一个富煤国家,也是全世界最大的煤消费国,每年煤消耗量占全球消耗量的35%。产生大量的工业固体废物粉煤灰,利用率只有40%。

目前国内对粉煤灰的综合利用方式仍是以大批量利用为主。利用在建筑材料领域的粉煤灰大约占总消化量的50%以上,如制作粉煤灰水泥、加气混凝土砌块砖、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、轻型中空隔墙板、复合保温外墙板、保温屋面板和轻质中空楼板等系列材料;20%以上用作填充料,用于道路、机场、港区建设工程;20%被用于作为农用料来改良土壤,制取农用肥料。

近年来,国外的研究团队开展了以粉煤灰为基质吸收二氧化碳的研究,应用在节能减排领域。

利用粉煤灰吸收二氧化碳的设想是随着二氧化碳的碳酸化矿物封存概念提出的。粉煤灰经过优化反应工艺吸收二氧化碳,具有原材料成本低、接近排放源、无需预处理、反应条件温和反应速度快、转化率高等优势。相比于二氧化碳的海洋封存以及地质封存等固定技术来说,二氧化碳的碳酸化矿物封存环境风险小,且可以永久封存二氧化碳。

5.2 粉煤灰资源化存在的问题

我国粉煤灰的利用仍处在初级阶段,形成高技术、高附加值的产品种类不多,缺少粉煤灰与低碳技术的研究,尤其没有形成大的综合利用规模,造成整体经济效益还不够显著的局面。

另外,管理部门应从单纯环境保护角度转变为综合治理、综合利用层面,解决粉煤灰的开发利用未受到足够的重视,政府出台的废物再利用政策与限制资源开发的政策未得到强行实施问题。

再有,粉煤灰资源化过程中,作为重要运载工具的汽车和小型农业机械,是二氧化碳温室气体的重要排放源和耗能大户。不少运输汽车和小型农机效率低、能耗高,存在着排放超标的问题。

6 措施与建议

基于以上循环经济与低碳经济本质与意义分析,综上所述本研究针对粉煤灰资源化提出以下措施建议:

第一,用理论与制度创新引领低碳技术的研发、推广和应用,加快粉煤灰综合利用的科研和技术开发,制订和完善粉煤灰制品标准及设计、施工规程,尽快取得更大突破,推动粉煤灰综合利用工作。

第二,结合国家优惠政策,制定有关扶持低炭技术的政策,利用税收政策引导全社会节能减排,发挥宏观调控的经济杠杆作用促进低碳经济发展,对粉煤灰等废物为原料生产节能减排产品的企业,给予不同额度的税收减免,提高粉煤灰综合利用的综合效益。

第三,通过电台、电视台和报纸等宣传媒休,对粉煤灰变废为宝、变废料为资源的综合利用工作进行宣传。政府部门也可以组织宣传日活动等等,进一步扩大粉煤灰综合利用的社会影响和认知度。

第四,强化机动车、农机运输工具管理制度,对于性能差、排放量超过标准的机动车、农机运输工具强化监管,在源头上降低过量排放尾气的可能性。

[1] 苏佳纯,孙洋洲.粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用[J] .煤炭转化,2012,1.

[2] 王振山,王明辉.粉煤灰开发再利用对节能减排的影响[J] .神华科技2011,3.

[3] 刘淑芳.粉煤灰在新型建筑材料中的应用[J] .辽宁工程技术大学学报(自然科学版)2011. 5.

[4] 张猛,徐娟.我国循环经济的发展与对策[J] .河南科技.2010(16).

[5] 徐丽娜.低碳经济的国内研究综述[J] .当代经济,2010(24).

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1673-288X(2012)04-0101-03

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