朱瑞興
(山東省菏澤市生態(tài)環(huán)境局單縣分局,山東 菏澤 274300)
工業(yè)固體廢物主要是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的無(wú)毒固體廢物,比如尾礦、粉煤灰、煤矸石、冶煉廢渣、赤泥等,不包括國(guó)家規(guī)定的具有危險(xiǎn)性的工業(yè)危險(xiǎn)廢棄物。工業(yè)固體廢棄物的種類多、成分復(fù)雜,既是資源,但如果處理不當(dāng),又會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。我國(guó)每年產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物的數(shù)量很大,2019年工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)生量超過(guò)40億噸,但綜合利用率僅為53%。這說(shuō)明,有很大一部分工業(yè)固體廢物沒(méi)有得到合理利用,因此,要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)固體廢物的處理力度,提高其利用率,這樣既能實(shí)現(xiàn)資源的再利用,又可以減少對(duì)環(huán)境的污染。
我國(guó)工業(yè)固體廢物的特點(diǎn)是種類多,且具有明顯的行業(yè)特征。目前,產(chǎn)生工業(yè)固體廢物的主要行業(yè)包括化工、冶煉、煤炭、電力、石油等,其中電力、金屬冶煉、石油化工等行業(yè)每年產(chǎn)生的固體廢物最多,約占行業(yè)總量的70%。固體廢物的種類也主要以煤矸石、尾礦、爐渣、粉煤灰等為主,約占固體廢物總產(chǎn)生量的71.2%。其次,成分復(fù)雜,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大。產(chǎn)生工業(yè)固體廢物的渠道比較多,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生很多物理反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng),而且受到多種因素的影響,因此其成分比較復(fù)雜,既有單一物質(zhì),又有聚合物質(zhì);既有邊角廢料,又有可利用的資源。還有些工業(yè)固體廢物中含有重金屬、放射性元素等,這些元素如果處理不當(dāng)就會(huì)污染環(huán)境[1]。最后,還有大量的資源利用空間。由于技術(shù)水平、市場(chǎng)需求和處理成本的限制,我國(guó)固體廢物綜合利用率不高,資源利用方面仍有很大的提高空間。未來(lái),中國(guó)應(yīng)加大科技投入,充分利用固體廢棄物中的有效資源,將廢棄物轉(zhuǎn)化為資源,緩解資源供需矛盾。
處理工業(yè)固體廢物時(shí),通過(guò)焚燒可以實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用,主要適用于有組分、具有熱值的廢物。焚燒產(chǎn)生的熱量可以用于熱力發(fā)電,燃燒后的廢渣再被填埋或生物處理。焚燒處理可以實(shí)現(xiàn)垃圾的快速利用,通過(guò)焚燒可以大大減少固體垃圾的體積,減少處理的成本和時(shí)間。但是采用該方式處理廢物,要先對(duì)廢物進(jìn)行收集分類,需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間,而且燃燒過(guò)程也需要做好排污處理,防止燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體對(duì)環(huán)境造成二次污染。
填埋處理技術(shù)也是處理工業(yè)固體廢物的有效方法,該方法是將固體廢物直接進(jìn)行填埋處理,操作過(guò)程比較簡(jiǎn)單、處理速度快、效率高,且處理成本較低。但填埋處理技術(shù)未對(duì)固體廢物進(jìn)行無(wú)害化處理,因而固體廢物中含有的重金屬、塑料等會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。如果填埋比較淺,被分解的污染物會(huì)逐步滲出地面,污染土壤,危及人們的身體健康;如果填埋較深,又會(huì)對(duì)地下水造成污染,因此,該方法目前的應(yīng)用范圍有限。
在工業(yè)固體廢物處理過(guò)程中,綜合化循環(huán)處理技術(shù)集合了多種處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),能夠精細(xì)化地處理固體廢物。該技術(shù)主要利用二次分揀、拆解等,對(duì)不同種類的固體廢物進(jìn)行分類,然后根據(jù)廢物的性質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)化的無(wú)害處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)廢物的再次利用,而且此處理過(guò)程不會(huì)再次產(chǎn)生污染物。綜合化循環(huán)處理技術(shù)是在城市化進(jìn)程不斷加快、工業(yè)廢物不斷增加的背景下提出的,對(duì)處理過(guò)程中的副產(chǎn)物進(jìn)行了很好的回收利用,減少了環(huán)境污染。比如,建筑垃圾在進(jìn)行分選后,可用于建筑用磚生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑廢物的再循環(huán)利用。但是該技術(shù)主要以焚燒為主,還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染,雖然屬于低污染,但還需要在綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等方面發(fā)展[2]。
近年來(lái),我國(guó)工業(yè)固體廢物利用行業(yè)得到了迅速發(fā)展,常見(jiàn)的固體廢物利用技術(shù)也在不斷成熟,下面就尾礦、粉煤灰、煤矸石的利用現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。
由于當(dāng)前技術(shù)條件的限制,尾礦不能被進(jìn)一步分選。而且,我國(guó)尾礦每年的產(chǎn)生量很大,且綜合利用率不高,堆放會(huì)占用較大的空間,因而對(duì)環(huán)境造成了污染。為了提高尾礦的利用率,需回收尾礦中有價(jià)值的部分,并用于建筑材料、土壤改良劑生產(chǎn)等。不斷發(fā)展的選礦技術(shù)使尾礦中有價(jià)值的元素得到合理利用,并大大降低了破碎及磨礦成本。目前,國(guó)內(nèi)許多科研院所和高校也在不斷研究尾礦制磚過(guò)程,形成產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),不斷提高尾礦的綜合利用率。
粉煤灰是煤炭經(jīng)分解、燃燒后形成的固體顆粒,主要成分是氧化鐵、二氧化硅等,具有材質(zhì)輕、吸水性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),主要應(yīng)用于建材、化工、環(huán)保等方面。我國(guó)對(duì)于粉煤灰的研究和應(yīng)用技術(shù)開(kāi)始于上世紀(jì)五十年代,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,我國(guó)粉煤灰的綜合利用率比較高,2019年,綜合利用率達(dá)到84.3%。粉煤灰含有多種微量元素,如鈣、鐵、鎂等,這些對(duì)于植物的生長(zhǎng)具有重要的促進(jìn)作用,因此,粉煤灰在改善土壤理化性質(zhì)的應(yīng)用上比較廣泛。此外,粉煤灰還可以用于陶粒制作,在污水處理方面也有一定的應(yīng)用,而且可以利用粉煤灰合成一些復(fù)合材料等[3]。
煤矸石是和煤炭伴生的巖石,煤炭產(chǎn)量的15%左右都是煤矸石。2019年,我國(guó)煤矸石的綜合利用率達(dá)到68.2%,主要用于發(fā)電、建材、回填礦坑等。近年來(lái),煤矸石綜合利用的產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,2012年,我國(guó)煤矸石的處理企業(yè)僅有412家,到2019年,相關(guān)企業(yè)已經(jīng)快速增加到1 266家。另外,煤矸石的高附加值產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)也初具規(guī)模,比如用于制作保溫材料、防火材料等,還可以用于生產(chǎn)硫酸鋁鐵及白炭黑。目前,煤矸石的綜合利用已形成完善的體系:碳含量高于15%的煤矸石可用于熱力發(fā)電,燃燒后的灰渣可用于陶瓷、保溫材料的生產(chǎn),廢渣用于路基建設(shè)等;碳含量低于15%的煤矸石可用于高嶺土、廢料的生產(chǎn)等。通過(guò)完善的綜合利用體系,煤矸石的綜合利用率大幅度提高,并具有較大的發(fā)展空間。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的固體廢物處理工藝由于技術(shù)落后、開(kāi)發(fā)水平不高、生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性差等原因,同時(shí)對(duì)工業(yè)固體廢物的利用還處于初級(jí)階段,所以不能很好地挖掘它的價(jià)值。當(dāng)前,我國(guó)有200多種粉煤灰,但受到技術(shù)條件的限制,可開(kāi)發(fā)利用的粉煤灰品種不到80種,且仍以初級(jí)利用為主。因此,需要加大技術(shù)研發(fā)力度,加強(qiáng)對(duì)常見(jiàn)固體廢物的利用和研發(fā),尤其要加大對(duì)高附加值產(chǎn)品的研究。相關(guān)的科研部門(mén)及大專院校應(yīng)做好改善工作,逐步提高固體廢物的利用率。同時(shí),要積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),完善固體廢物的分類及處理,并提高處理質(zhì)量及效率。
目前我國(guó)對(duì)工業(yè)固體廢物的處理基本都是在行政區(qū)域范圍內(nèi),是將其作為一種工業(yè)垃圾進(jìn)行處理的,對(duì)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展認(rèn)識(shí)不足。而且,由于各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和發(fā)展方式不同,工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量以及處理水平也有很大的區(qū)別。比如,沿海發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)工業(yè)固體廢物的綜合利用率在95%以上,上海、南京等地區(qū)的粉煤灰利用率已經(jīng)達(dá)到100%。而西部一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)省份,如內(nèi)蒙古、山西等內(nèi)陸省份,工業(yè)固體廢物的綜合利用率不足40%,甚至有的地區(qū)仍將其作為廢棄物處理。因此,工業(yè)固體廢物的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要打破區(qū)域限制,實(shí)現(xiàn)集中規(guī)?;幚?。相關(guān)單位可以構(gòu)建廢物交換及資源化平臺(tái),發(fā)布關(guān)于固體廢物的信息,實(shí)現(xiàn)工業(yè)固體廢物生產(chǎn)者與利用者之間的物質(zhì)交換,引導(dǎo)不同生產(chǎn)企業(yè)之間進(jìn)行副產(chǎn)品交換,提高對(duì)固體廢物的利用率。
新《固體廢物污染環(huán)境防治法》的實(shí)施,對(duì)固體廢物處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。該防治法的實(shí)施,對(duì)企業(yè)提出了更高的要求,不但提高了產(chǎn)廢企業(yè)的違法成本,還規(guī)定了產(chǎn)廢企業(yè)的連帶責(zé)任,促使產(chǎn)廢企業(yè)和利廢企業(yè)共同加強(qiáng)對(duì)工業(yè)固體廢物的綜合利用。在具體的實(shí)施過(guò)程中,還需要政府出臺(tái)相關(guān)的稅收、信貸等方面的優(yōu)惠政策,來(lái)推動(dòng)利廢企業(yè)更好的發(fā)展。比如,可以對(duì)利用廢物替代資源的生產(chǎn)企業(yè),當(dāng)?shù)卣o予一定的資金補(bǔ)貼,減免一定的稅收等,通過(guò)扶持性的政策來(lái)推動(dòng)利廢企業(yè)的發(fā)展,更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)固廢的利用。
受發(fā)展理念及技術(shù)因素的制約,我國(guó)工業(yè)固體廢物處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展較慢。每年產(chǎn)生的大量工業(yè)固體廢物由于處理不當(dāng),造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。因此,為使工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,應(yīng)重視技術(shù)研發(fā),利用先進(jìn)技術(shù)提高工業(yè)固體廢物的利用率,同時(shí)完善政策支持體系,突破區(qū)域限制,實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展。