固体废弃物产城融合综合利用综述

2021-08-31 00:53孙又权胡有涛
冶金动力 2021年4期
关键词:微粉钢渣资源化

孙又权,胡有涛,毕 翔

(马钢股份公司长江钢铁公司,安徽马鞍山 243000)

前言

某市拥有钢铁、火电、化工、铸造等行业,产生了大量的工业固体废弃物(如冶金渣、粉煤灰、脱硫副产物、含铁含碳尘泥、电炉灰),以及工程施工建筑垃圾、生活垃圾等。工业固体废弃物综合利用率较低,建筑垃圾处置困难,生活垃圾未全部得到处置,给土地和环境带来了很多不利影响,也损失了企业的经济利益。目前固体废弃物的综合利用还处于初级阶段,因此,固体废弃物的资源化利用具有广阔前景,是城市绿色化发展面临的重大课题,是实现产城融合的重要途径。

1 固体废弃物处置现状

目前固体废弃物的资源化综合利用率较低。尽管国内在不断开发研究有关冶金渣、脱硫灰等大宗固废的综合利用方法,但尚未找到大规模资源化利用的有效途径,还是以企业内部循环利用为主,使用量有限。大量的工业固体废物处于堆存和填埋状态,这与我国的环境保护目标、与部分发达国家的综合利用水平相去甚远。

全国各行业每年大宗固体废弃物产生量约70亿吨,大量堆存的固体废物不仅浪费了资源,严重占用了有限的土地,造成资源的浪费,还会引起土壤、表层水和地下水等诸多环境污染,固体废弃物的资源化综合利用是我们当前亟需解决的问题[1]。

2 工业固体废弃物资源化利用

2.1 政府政策支持、引导

随着国家环保政策日趋严格和环境税的征收,企业由于产生大量固体废弃物而面临的环保治理成本将越来越高。为避免或最大程度降低固体废弃物出厂的环境风险,政府应支持和引导企业积极开展固废资源综合利用规划,着眼长远,科学布局,加快促进企业转型升级。进一步推进固体废弃物资源化综合利用产业高质量发展,尤其大力推动大宗工业固体废弃物、建筑垃圾和生活垃圾的综合利用,推动区域内固体废弃物协同发展机制。努力建设绿色城市、智慧城市,实现可持续发展。

针对大宗固体废弃物综合利用难点问题组织开展技术攻关。鼓励固体废弃物综合利用新兴产业的发展,集中培育大宗类固废综合利用产业群,建立资源化利用示范企业。

落实扶持政策,在土地划拨、税费优惠、财政补贴方面给予固体废弃物综合利用企业相应扶持,降低优惠门槛,刺激固体废弃物综合利用再生行业的发展。

2.2 企业加大科研投入,开发新产品

工业固体废弃物成分复杂、种类繁多,企业应优先做到源头减量化生产。同时,加大对高值化、规模化、绿色化固废利用新技术的研发,通过工艺改进和创新提高固体废弃物中有价元素的回收利用。同时按成分不同合理选择固体废弃物的循环利用方式,提高固体废弃物分级、分类利用效率。

研究开发工业固体废弃物的综合利用新途径,可生产钢渣微粉、水泥、陶瓷等一系列建材产品,不仅可实现有价金属元素的高效回收,同时还可实现固体废弃物的高价值利用、产品化,实现资源绿色、循环高效综合利用。

加强与高等院校、科研院所的交流合作,产学结合,研究开发固体废弃物综合利用新技术、新方法。继续开展冶炼渣、脱硫灰等大宗工业固体废弃物向高附加值产品及大宗利用领域的研究,实现固体废弃物的产品化;针对各种固体废弃物处理技术的不足进行创新改进攻关;对钢渣微粉加工设备组织研发,力争推出能耗更低的微粉加工设备;开发高性能水泥,解决其膨胀性,进行水泥细度的研究,提高其早期强度等。

2.3 加快推进固体废弃物综合利用产业发展

加大冶金渣、粉煤灰、脱硫灰等大宗固体废弃物规模化、产品化高效利用,高质量发展以固体废弃物资源化利用为核心的综合利用产业。积极推动大宗工业固体废弃物在建筑、建材等领域的综合利用,作为原料替代原生资源,高效规模化利用。

固体废弃物综合利用领域很广,钢铁企业一般外卖或者内部加工处理。高炉水渣主要用于生产水泥及矿渣微粉,技术较成熟,可以得到很好的资源化利用。

相比高炉水渣,钢渣资源化利用率较低,钢渣的资源属性决定了有很广泛的用途。钢渣成分中含有各类金属元素,是生产水泥、制备陶瓷的良好原料,主要用于道路和建筑工程,以及制备混凝土掺合料、砂浆等。但目前尚缺乏大规模资源化利用钢渣的有效途径,钢渣还是以回收废钢、磁选铁粉等钢铁企业内部循环利用为主,即使用于生产水泥,使用量也有限。目前有大量的钢渣尾渣处于堆存和填埋状态。

大力推动钢渣等冶金渣生产矿渣微粉、钢渣微粉等建材产品,并培育一批具有规模化高效利用的企业,带动大宗固体废弃物综合利用水平全面提升。钢渣等冶金渣在建筑和建材行业,不仅适用范围广,而且需求量大,能够消化大量的固体废弃物。同时,大大减少了开山取石和江河挖砂的原料资源。

脱硫灰可以作为原料用于水泥等建材行业,用于烧制水泥可降低企业生产成本。脱硫灰中含有的大量碱性氧化物,在农业方面可以进行土壤改性,促进作物生长等。

电炉灰是一种及其宝贵的资源,其成分中含有较高的锌、锰等元素。如能有效回收其中的可用金属,将获得较好的经济效益和环境效益。目前国内电炉灰处置单位较少,处置困难;需要通过跨省转移进行利用处置,产生了很高的处置费用,也带来了较大的处置风险。应大力推动电炉灰等综合利用产业发展,减少处置风险和企业成本支出。

含铁尘泥大部分企业经直接或间接处理后返烧结、球团等工序循环利用;少量烧结电除尘灰、高炉瓦斯灰等碱金属含量较高的尘泥,企业内部处置困难,大部分直接外售处置。应支持、引导企业建设回转窑或转底炉等工业固体废弃物处理设施,采用回转窑或转底炉工艺回收铁、钠和锌等金属,会产生良好的经济效益和环境效益。

3 建筑垃圾资源化利用

随着工业化、城市化进程的加速,工程建设产生了大量的建筑垃圾,目前建筑垃圾的处置方式比较简单,或进行填埋,或进行现场堆放,或作为其他原料制作砖块等,资源化利用率很低。建筑垃圾不仅会占用土地资源,而且可能造成土壤、地下水污染,所以建筑垃圾资源化利用对城市的高质量发展起到重要作用。

3.1 加强再生产品推广应用

积极推动建筑垃圾资源化利用再生产业发展。政府制定相关政策制度,引进高新技术建设一批资源化利用建筑垃圾制备再生骨料企业,建筑垃圾进行分类收集,鼓励在工程建设、建材、工程回填等领域加大建筑垃圾再生骨料产品的利用,有效节约工程建设成本,减少砂石料等原生原料的开采和使用[2]。

3.2 加强合作,提高资源化技术水平

建筑垃圾的资源化处置需要政府的大力支持,需政府有关部门出台优惠补贴政策,推动资源化处置企业的发展;强制建筑垃圾运输企业将建筑垃圾运输至处置企业处理。同时,鼓励企业和科研单位提升科技创新能力,研发建筑垃圾资源化利用新技术。加强校企合作,企业与建筑类高校或科研单位联合开发先进的资源化利用技术,并及时投入使用。

4 生活垃圾资源化利用

目前城市生活垃圾的产生量非常大,如果不及时进行清理,不仅会破坏城市的生态环境,还会引发许多疾病。大多的城市生活垃圾都进行填埋处理,垃圾填埋场存在环保设施不够完善的情况,一旦发生生活垃圾渗滤液处理不好,就会造成土壤和地下水污染。所以亟需对城市生活垃圾进行无害化处理,实现生活垃圾的资源化利用[3]。

4.1 生活垃圾发电

目前推行的城市生活垃圾科学分类,从源头可实现常态化管控。采取先进的技术工艺,建设生活垃圾发电项目,生活垃圾进行焚烧处置。如主体生产工艺采用“机械炉排炉+余热锅炉+汽轮发电机组+组合工艺式烟气处理装置”,渗滤液处理采用“预处理+高效厌氧反应器+厌氧好氧系统+超滤膜系统+纳滤膜系统+反渗透系统”等处置方式,处理垃圾的同时也可以发电,服务于城市居民生活用电,实现资源的循环再利用,以及城市生活垃圾的零填埋。

4.2 餐厨垃圾处理

建设收运一体化的餐厨垃圾处理项目,处理城市居民生活每日产生的餐厨垃圾,以及废油脂等,实现餐厨垃圾的有效处理和利用,切实保护城市生态环境。

5 结束语

发挥企业消纳社会废弃物功能,实现产城融合发展。见图1。要重视产城共融和循环经济发展,发挥企业生产自身优势,集中消纳处理社会废弃物。鼓励建材等行业积极利用工业固体废物,推进钢铁企业与建材等产业的协调发展。如利用钢铁、火电窑炉等生产高温还原特性,集中处理工业及社会废钢铁、废油桶、废油漆桶、废塑料、工业垃圾等固体废弃物。开展废油、废黄油等危险废弃物企业内部回收消纳研究项目,承担社会责任,提升企业形象,实现企业与社会的和谐共融发展。

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