固废处理
党的二十届三中全会关于《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》对深化生态文明体制改革作出部署,提出健全绿色低碳发展机制。习近平总书记强调,节约资源是保护生态环境的根本之策。要大力节约集约利用资源,推动资源利用方式根本转变,加强全过程节约管理,大幅降低能源、水、土地消耗强度,大力发展循环经济,促进生产、流通、消费过程的减量化、再利用、资源化。近年来,国家越来越重视推动资源循环利用,以促进经济的绿色可持续发展。
2020年我考入清华大学化工系,围绕大宗工业固废含钛高炉渣处理和资源化利用,开展了一系列学习与工作。4年多的时间里,我切身体会到固废处理是循环经济的重要组成部分。学习中,我发现我国有大量的工业固体废弃物尚未利用——受技术和成本的限制,部分企业会选择填埋或者堆存,从而带来潜在的环境危害。
工业固废一般是由工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物构成,通常包括尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣和炉渣等。随着我国工业化进程不断推进,我国工业固废的年产生量和堆存量巨大,2021年10月提请全国人大常委会会议审议的固体废物污染环境防治法执法检查报告指出,据统计,我国历年堆存的工业固废已超过600亿吨,占地超过200万公顷,每年新增固废约100亿吨,其中工业固废约33亿吨,且这个数字还在加速攀升。
2021年3月,国家发展改革委等十部门联合印发《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》,对大宗固废综合利用的原则、目标、效率、绿色发展、创新发展及资源的综合利用作出了部署。很多工业固废不再允许直接堆存和填埋,企业纷纷寻找新的出路。
资源化利用
事实上,工业固废中包含很多有价元素,可以通过化工过程处理实现回收利用,推进可持续发展。相关数据显示,2023年,我国一般工业固体废物综合利用量为25.7亿吨,较上年增加2亿吨,预测2024年中国一般工业固体废物综合利用量将达到26.9亿吨。但与发达国家和地区相比,我国工业固废综合利用率仍有提升空间。例如,我国大陆地区工业固废综合利用率在55%左右,而我国台湾地区则达到80%;我国有色金属回收率约为50%,而世界先进水平为70%~80%;我国尾矿综合利用率为20%,而发达国家平均水平为60%。随着我国技术的进步和可持续发展战略需求提升,未来将有越来越多的企业加入到资源化利用的行列,推动环境保护、循环经济的发展,利用“技术创新+政策导向”并行实现固废的“点石成金”。
技术层次不高和综合利用效益低则是我国固废资源化利用面临的主要问题之一。目前,大宗工业固废综合利用存在许多技术瓶颈,缺乏大规模、高附加值利用的重大技术和装备。大力发展工业固废的处理技术,提升固废处理的综合利用效益,发展形成产业链,吸引更多的企业家投身到循环经济的发展中来,便是解决之道。
数字技术的运用
在废物管理方面,与现代数字化技术相结合是实现固废高效处理的关键一招。数字技术整合将物联网、大数据分析和人工智能等数字技术被用于监控和管理垃圾收集、材料分类和优化回收过程,提高效率和资源回收率。
传统的固废回收由个人或企业独立完成,处置方式较为单一,导致废物管理针对性差、有价组分回收率低。与现代化数字技术结合很好地解决了这些问题。比如2023年3月,中曼环境在无锡光电新材料科技园建成无锡市第一个“园区工业固废智能化收运体系”试点项目,通过智能收贮运设备(如自动识别、称重、烟感、满溢提醒、一键呼叫等装置)和专业化分类贮存技术,实现了对工业固废的精准管理和高效收运。基于物联网、智能监控、数据整合等技术,中曼环境构建园区一般工业固废智能化大数据管理平台。目前,已累计签约近200家企业,签约覆盖率高达85%,并成功在梁溪区扬名街道、江阴市周庄镇、月城镇进行复制。在废物处理方面,自动化和机器人技术大行其道,在废物分类和回收过程中,通过配备先进传感器和AI的机器人能够快速分类废物材料,提高可回收材料的纯度和分拣效率。广东东莞弓叶科技公司研发的智能垃圾分拣机器人,可对废弃物进行快速识别和分类,分拣速度达到5700次/小时,分拣效率是人工的3倍,目前已经应用到了国内50多家垃圾工厂,覆盖北京、上海、杭州等城市。
在废物利用方面,能源化是主要的循环利用方式。废物能源技术是将废物转化为电力、热能或燃料等能源形式,以应对废物管理和能源生产的双重挑战。固废中往往包含可燃性组分和有机质,若能将其通过物理或化学的处理将其分选或转化为可燃物,则可用于生产燃料或发电,实现废物能源化利用。目前,深圳能源集团在国内率先进入垃圾焚烧发电领域,进行了诸多先锋探索,前瞻性地建设了一批精品垃圾焚烧发电厂,率先实现设备国产化,不仅排放标准全面优于“欧盟标准”,还打造成为集固废处理、科普教育、休闲娱乐、工业旅游“四位一体”的现代化能源生态园,实现了“建一座工厂,还一个公园”的睦邻共生发展,形成可推广可复制的模式,积极助力加快生态文明建设和建设美丽中国。此外,固废处理的等离子气化技术、废物管理的区块链技术、废物收集的物联网技术也将助力于工业回收领域的现代化发展和产业链布局。
绿色转型
近年来,国家在政策层面对固废处理全面绿色转型作出系统部署,大力推进循环经济,提高再生材料和产品质量,扩大对原生资源的替代规模,推进生活垃圾分类,提升资源化利用率,健全废弃物循环利用体系。这些措施不仅有助于提高资源利用效率,减少对自然资源的依赖,还有助于减少环境污染,促进经济社会的高质量发展。固废处置管理方面,《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》提出,到2025年新增大宗固体废物综合利用率达到60%的目标。固废资源化发展方面,强调了构建废弃物循环利用体系的重要性,《国务院办公厅关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》提出到2025年和2030年的具体目标,包括大宗固体废弃物年利用量、主要再生资源年利用量以及资源循环利用产业年产值的目标。发展基于固废利用的循环经济,关键在于构建产业链,包括上游的固废原料供给和处理装备提供,中游的固废处理服务提供,以及下游的固体废物最终处置。
目前,我国大宗工业固废资源化利用主要作为水泥、混凝土、砖等建筑材料的生产原材料,利用途径相对单一,产业链条不完整,地区之间发展不均衡,制约了综合利用产业向广度推进。针对这些问题,未来我国将推动产业集聚化发展,通过政策鼓励资源循环利用产业的发展,通过完善支持政策、用地保障机制、科技创新机制等,推动产业的集聚化发展和行业骨干企业的培育。
我坚信,未来中国的固废处理必将向智能化、自动化、绿色化、循环化的方向发展。在技术创新和政策支持下,我国的固废处理行业将迎来市场规模增长和产业链整合与发展,并开展国际合作,为应对全球气候变化贡献中国力量。这些趋势共同构成了我国固废处理行业持续发展的动力,为解决当前的废物管理挑战并为未来提供可持续解决方案创造了条件。
责任编辑:刁雅琴