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寻求固废再利用有效途径 还须“效法自然”

寻求固废再利用有效途径 还须“效法自然”

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寻求固废再利用有效途径 还须“效法自然”

日期:2016年7月22日 11:48
 

 

寻求固废再利用有效途径 还须“效法自然”

 

 
 
 

 

一张白纸,它的主要成分或许不是木浆,而是曾被当作垃圾的粉煤灰;生产水泥的主要原料不再是石灰石,工业废渣电石渣、大理石粉等都将是其最佳替代品;排放量巨大的钢渣、铁尾矿、高炉渣等,也将成为建设高铁、大坝等所需的高性能混凝土的主要成分。

“物质是不灭的,组成物质的任何分子或矿物都是有用的,都可以被有效利用,废弃物只不过是放错了地方的资源。”7月16日,在于北京召开的第二届固废处理与生态材料学术与应用会议上,中国工程院副院长徐德龙院士如是说。

当前,我国正处于工业化和城镇化建设的高速增长期,该过程也是对资源和能源的高消耗期。徐德龙对此表示,绿色发展可形成很多新的增长点,而强调对物质吃干榨尽、以提高资源利用率为核心的固废处理循环发展,将是绿色发展的有效途径。

绿色发展需要“圆道”

近年来,在经济复苏和应对气候变化的双重压力下,美国、欧盟、韩国等政府纷纷提出“绿色发展战略”,我国也已启动《中国制造2025》,以科学决策引领制造业发展。

徐德龙表示,绿色发展的内涵包括绿色的生产方式、绿色的生活方式以及环境容量和质量提升三方面,通过节能减排和扩大可再生能源的利用,是当前绿色发展的重点和中心任务,而循环发展应是实现绿色制造的最有效、最主要的方式和必由之路。

“中国传统哲学思想讲究‘圆道’,圆指循环链接,道指阴阳变化,所谓‘一阴一阳为之道’,用它来阐述事物之间的关联、矛盾、相互作用和发展变化规律。”在徐德龙看来,循环发展就是一种“圆道”,它强调对物质的循环再生利用,以“资源化、减量化、再利用”为原则,以物质的闭路循环及能量的梯度利用为特征,是一种模仿自然生态系统物质循环和能量流动的经济发展方式。

对于循环发展,徐德龙提出了3R原则,即减量化(Reduce):用尽可能少的原材料来实现既定的生产和消费目的,即“省”;再使用(Reuse):反对产品一次性使用而追求利润的思维,强调产品的经久耐用性,经过适当清理或再制造后可反复使用,即“俭”;再循环(Recycle):对失去功能或不具备再制造利用的产品进行分离处理,并作为原料资源重新加工使用的过程,如城市矿山,即“圆”。

“绿色制造的目标就是使产品从设计、制造、使用到报废的全生命周期中对自然环境的影响最少,对自然生态无害或危害极小,使资源利用率最好,能源消耗降到最低。”徐德龙表示,绿色制造是一个闭环系统,是一种低熵的产品制造和使用模式。因此,必须在整体论和系统工程的视野下,综合考虑和解决产品制造的原则,事关材料制备——加工制造——使用维修——报废收集——再生回收利用等环节中一系列有关环境问题。

新技术工艺成实现途径

在徐德龙看来,实现绿色制造的路径虽然有许多,但绿色新产品、新技术及新工艺的研发却是其关键路径。

例如,用工业炉渣(高炉渣/钢渣/粉煤灰)等为主要组分制造高性能混凝土,不仅有效解决了大坝、高铁、高速公路、超高层建筑等大体积混凝土的稳定性耐久性的难题,还使我国每年少生产10亿吨水泥熟料、减排二氧化碳9亿吨、节约标煤1亿吨、节电600亿度、少开采矿石16亿吨。

另外,向来以“最大固体废弃物”、粉尘污染等面目示人的粉煤灰,也正成为热捧的新“矿藏”。此前,粉煤灰主要用来生产水泥和建筑材料,高附加值利用仅占4%,为解决这个问题,研究者开始尝试利用粉煤灰制作更多新材料。

大唐国际高铝煤炭研发中心常务副总经理、国家能源高铝煤炭开发利用重点实验室主任孙俊民就慧眼识“金”,据他介绍,高铝煤炭是我国重要的铝土矿后备资源,高铝粉煤灰提取氧化铝示范项目目前已进入商业化应用。而提取时产生的副产品活性硅酸钙也具有很高的经济价值,目前已在造纸生产线上得到实践验证。

“煤炭不仅为人类提供光和热,也能提供有色金属、稀有金属、化工填料、节能环保材料、绿色建材、生态修复材料等系列产品。”孙俊民说。

除此之外,尾矿占大宗工业固体废弃物总量的40%~45%,由于尾矿产品价值低、颗粒粒度减小,导致其利用受到影响。北京科技大学教授倪文团队采用铁尾矿和废石代替开山炸石用于制备混凝土,并取得了初步成功。

“绿色制造往往要靠绿色新技术和新工艺来实现,绿色新工艺的特点是,单位产品的原材料和能源消耗大幅度降低;产品质量的显著提高;生产的自动化、规模化水平大大提升;环境友好性有效提升。”徐德龙总结道。

固废处理仍面临困境

当前,国际上已经开发了物质流分析、循环经济指标体系、产业共生代谢等理论与方法,促进了资源循环利用战略决策和产业发展。

巴塞尔公约亚太区域中心执行主任、清华大学环境学院教授李金惠此前在2016中国循环经济发展论坛上表示,针对大宗工业固体废弃物,发达国家采取多种环保安全的技术模式,特别是重污染工业固体废弃物排放量有限,主要以有价金属清洁高效提取与尾渣安全处置为主。

但李金惠同时指出,目前,我国仍缺乏针对固体废弃物量大、成分复杂特点的重大原创性核心技术和成套集成装备,尚未形成从源头到末端全过程减排增效的重大集成技术和产品体系,以及跨产业的固体废弃物协同利用技术。

对于我国推进绿色制造所面临的困难和问题,徐德龙表示,绿色制造的生态和社会效益远远大于所产生的经济效益。另外,相关产业的循环链接时刻受到产能过剩的威胁,若没有政府和政策的保障,没有人愿意冒险投入(比如建筑垃圾资源化)。

他同时指出,构成绿色制造的新产品和新工艺往往是原始性、革命性成果,一般没有现成的业绩,很少会有人来吃这第一口螃蟹。而长期的部门、行业和产业分割,也严重阻碍了相关产业的有机链接,使循环经济难以推进。

而来自国家发展改革委资源节约与环境保护司的官员也在致辞中表示,政策推动不是固废处理产业的长久之计,技术创新才是主流。该官员同时提出,技术应与产业紧密结合,产生经济效益和社会效益,并建议加强人才培养及国际合作,推动产、学、研、官、商、用的多方合作,推动固废产业的绿色发展。

 

会长单位:山东省华嘉资源综合利用有限公(原山东省报废汽车回收拆解中心)

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