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以减量化资源化之道解固废之困
2018年20期 发行日期:2018-10-15
作者:■ 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室 陈辉霞 徐红彬

    随着我国社会经济和城市化的发展,固体废物的产生量在不断增加。近十年(2007—2016年),我国固体废物产生量增加了76.05%。其中,一般工业固废和危险废物产生量占固体废物总产生量的90%以上,而综合利用率约60%,综合利用率和处置率在80%左右,固体废物产生量和总堆存量持续增加。未来随着中国人口数量的不断增加,城市化进程的继续推进和人民生活水平的提高,固体废物产生量仍将继续平稳增长。因此,进行适当的减量化处置和资源化利用是解决固体废物堆存的重要途径。

固废产生量和总堆存量逐年增加
   
    以2008—2017年国家统计局的《中国统计年鉴》和环境保护部发布的2014—2017年《全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》的数据统计,对我国固体废物的主要类型及处置情况进行分析。
    1.一般工业固体废物
    对2007—2016年一般工业固体废物处理利用情况进行统计分析,如表1和图1所示。


    表1和图1的统计数据表明,我国工业固废产生量在逐渐增大,由2007年的175632万吨,增加到2016年的309210万吨,10年间增加了76.05%,而综合利用率一直在60%左右。可见,随着环保力度的加大,一般工业固体废物的倾倒丢弃率大大降低。一般工业固体废物产生量排在前三位的省市是内蒙古、辽宁和江苏。
    2.工业危险废物
    对2012—2016年危险固体废物处理利用情况进行统计分析,如表2所示。
    表2的统计数据表明,我国工业危险废物产生量在逐渐增大,5年间增加了54.31%,综合利用率一直在50%~60%,处置率增加了10%左右,贮存率有所降低。工业危险废物产生量排在前三位的省市是江苏、山东和湖南。
    3.医疗废物
    对2014—2017年医疗废物处理处置情况进行统计分析,如表3所示。


    表3的统计数据表明,我国医疗废物产生量逐渐增大,且处置率较高,大部分城市的医疗废物处置率都能达到了100%。医疗废物产生量排在前三位的省市是广东、江苏和浙江。
    4.城市生活垃圾
    对2013—2016年城市生活垃圾处理处置情况进行统计分析,如表4所示。
    表4的统计数据表明,我国城市生活垃圾处置率较高。城市生活垃圾处理的工业化生产方式主要有卫生填埋、堆肥、焚烧等。其他处理方法,目前仍处于研究和测试阶段的有气化和热解,尚未形成大规模的工业生产。2016年我国不同类型固体废物产生比例见图2。


    由图2分析可知,一般工业固废和危险废物产生量占固废总产生量的90%以上,而一般工业固废和危险废物的综合利用率和处置率约在80%左右,每年还有大量的固废需贮存,随着工业的发展,固废产生量和总堆存量必然会持续增加。从近几年统计资料来看,工业固体废弃物的组成相对稳定,其中以尾矿和采矿、燃煤产生的工业固体废弃物最多,包括粉煤灰、尾矿、煤矸石、炉渣、赤泥等,占总量的80%左右。这与我国的矿物资源主要靠自我供给、开采和冶炼量大、能源以煤炭为主有着密切的关系。

大宗工业固体废物利用率参差不齐
   
    2016年我国大宗工业固体废物总产生量为35.41亿吨,利用量为17.8亿吨,综合利用率为50.27%。其中,尾矿产生量16.03亿吨,利用量3.58亿吨,利用率22.33%;赤泥产生量0.84亿吨,利用量0.03亿吨,利用率3.57%;钢铁渣产生量4.43亿吨,利用量3.53亿吨,利用率79.68%;有色冶炼渣产生量0.58亿吨,利用量0.55亿吨,利用率94.83%;煤矸石产生量6.14亿吨,利用量4.77亿吨,利用率77.68%;粉煤灰产生量5.41亿吨,利用量4.32亿吨,利用率79.85%;工业副产石膏产生量1.98亿吨,利用量1.02亿吨,利用率51.52%。
    1.尾矿
    尾矿产生量最大的两个行业是黑色金属矿采选业和有色金属矿采选业,综合利用率分别为24.5%和23.9%。其中铁尾矿产生及利用地区主要集中在河北、四川、辽宁、内蒙古、山西、安徽等省区;铜尾矿主要分布在安徽、湖北、江西、云南等省区;黄金尾矿主要集中在山东、河南、山西、黑龙江、内蒙、新疆等省区。
    尾矿综合利用途径主要包括以下几类:尾矿再选有价元素资源回收;生产水泥及烧砖等建材材料;用作土壤改良剂和微量元素肥料;充填矿山采空区;回填和复垦植被等。其中用作建材和充填采空区占尾矿利用量的90%以上。
    2.粉煤灰
    粉煤灰产生地区主要集中在山西、山东、江苏、内蒙古、广东、河南等地区。粉煤灰综合利用途径主要包括以下几类:生产水泥、陶粒、高档烧结制品、复合纤维等建材;有价元素提取;用作土壤改良剂和微量元素肥料;用于废水治理和烟气脱硫等环保领域。
    3.煤矸石
    煤矸石产生地区主要集中在内蒙古、山西、陕西,分别占全国总产出量的25%、24%和15%。煤矸石综合利用途径主要包括以下几类:生产建材产品;综合利用发电;回填和复垦植被;充填井下采空区;回收矿产品;制取化工产品等领域。
    4.冶炼废渣
    冶炼废渣产生量最大的行业是黑色金属冶炼和压延加工业,其综合利用率为93.7%;其次是有色金属冶炼和压延加工业,综合利用率为75.6%。冶炼废渣综合利用途径主要包括以下几类:有价金属提取、配料生产水泥、建筑用砖、矿山胶结充填胶凝材料、路基固结材料和高性能混凝土掺合料、化学结合陶瓷复合材料、保温耐火材料、环保材料等。
    5.炉渣
    炉渣产生量最大的行业是电力、热力生产和供应业,其综合利用率为86.9%;其次是黑色金属冶炼和压延加工业,其综合利用率为95.8%;第三位是化学原料和化学制品制造业,其综合利用率为80.4%。炉渣综合利用途径主要包括以下几类:铸石制品、生产水泥、渣砖、作保温和隔热材料等。
    6.脱硫石膏
    脱硫石膏产生量最大的行业是电力、热力生产和供应业,其综合利用率为80.6%;其次是黑色金属冶炼和压延加工业,有色金属冶炼和压延加工业,化学原料和化学制品制造业,综合利用率分别为76.0%、75.0%、91.4%。当前,工业副产石膏的综合利用主要有2种途径:用作水泥缓凝剂,约占工业副产石膏综合利用量的70%;生产石膏建材制品,包括纸面石膏板、石膏砌块、石膏砖、石膏空心条板、干混砂浆等。

综合利用存在诸多问题
 
    虽然大宗工业固废综合利用技术在迅速发展,但是仍有许多问题阻碍着大宗工业固体废物综合利用的发展。
    1.固废产生量大,利用率不高
   “十二五”期间,我国大宗工业固体废物产生的总量约为183.5亿吨,综合利用总量约为80亿吨,利用率为43.60%,且在“十二五”期间总堆存量达到300亿吨。随着工业的发展,我国大宗工业固废产生量和总堆存量必然会持续增加。
    2.高附加值技术少,规模化利用产品面临产能过剩
    从我国大宗工业固体废物综合利用情况来看,主要是用于水泥、混凝土、烧砖等这些较低端的建筑材料,而利用大宗工业固废作为原料制备较高端产品未形成大规模化。随着这几年建筑材料的产能过剩,市场对建筑产品的消纳能力减少,而且随着建筑材料标准的提高,大宗工业固废利用率并未增加。
    3.区域发展不平衡
    我国大宗工业固体废弃物综合利用在地区间、行业间、企业间存在着较大的差异。首先,在经济发达的东南地区固废产生量小,综合利用情况较好,而在经济欠发达的中西部工业固体废物产生量大,综合利用率低,环境污染严重;其次,各地区政策运用存在差异,运用较好的地区,带动当地的固废综合利用发展很快,而有些地区相关的政策较少,导致当地综合利用发展工作滞后;再次,由于固废成分存在差异,同样的技术不能简单地复制应用在不同地区的固废利用。
       随着城市化进程的不断推进,每年固体废物排放量也快速提高,固废资源化是未来发展的必然趋势。因此,一方面应该加大大宗工业固废综合利用技术的开发,遵循减量化和资源化的原则,推广用量大、成本低、经济效益好的综合利用技术,同时开发针对性更强、技术要求更高、高附加值技术的研发和推广;另一方面,需要政府机制的参与及促进,加强宏观管理,出台相关的鼓励政策、制定相应的技术标准、引进先进的处理技术、完善固废的管理模式,实现固体废物资源的最大利用,促进固体废物资源的良性循环发展。  



      

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