1 龚润平 2 贾康
镇江市环境保护服务中心 212001 镇江市生态环境局 212000
摘要:工业固体废物指在工业生产活动中产生的固体废物,主要类别有尾矿、赤泥、冶炼渣、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣和炉渣等1。根据《中国统计年鉴》,2017年我国工业固体废物年产量约为38亿吨,但综合利用率2不到60%,总体来看,我国工业固体废物存在产生量大、综合利用率较低的特点。工业固体废物具有资源和环境污染的双重属性,工业固体废物中含有大量的有价矿物和金属等有用物质;工业固体废物种类繁多,成分复杂,若不进行妥善处理,将会为人体健康和生态环境带来重大风险。随着2020年修订的《固体废物污染环境防治法》(以下简称新《固废法》)、《国家危险废物名录》等的实施,以及“无废城市”试点建设工作的展开,工业固体废物处理利用产业整体发展迅速,正在形成多途径、高附加值的综合利用发展新格局。
关键词:工业固体废;处理利用;分析展望??;
引言
固体废弃物问题的出现,不仅影响着人们生产生活的环境,还影响着城镇化建设的进度,就目前存在的实际问题分析,固体废弃物的处理越来越成为新时期社会热议的话题。为了确保国家经济能够可持续性发展,就需要增加相关的投入进而促进环保企业的进步,既要提升人们的环保意识,还需提升科学技术水平,实现对废弃物的完美处理,提升环境整体质量,实现社会经济的全面化发展。
1固体废弃物的概述
固体废弃物就是指丧失原有利用价值的或者被丢弃的物质。城市生活中产生的固体废弃物通常在法律或者行政规定中视为城市生活垃圾的固体废弃物。工业中产生的固体废弃物主要是指工业生产各个过程当中产生的没有原有价值的物质,冶炼废渣、废水、污泥等,这些是固体废弃物产生的主要来源。
2工业固体废物产生量预测
工业固体废物产生量预测方法主要包括时间序列模型、线性模型、回归分析方法和人工神经网络模型等。工业固体废物产生量涉及我国经济结构、经济增长、资源禀赋、能源利用、环境治理和技术进步等方面的因素,包含诸多深层次动因,且因素之间的关联错综复杂。已有研究表明,灰色关联度分析和BP神经网络结合的方法对于预测如固体废物产生量的灰色系统的结果较为准确[3]。因此,本研究采用灰色关联度分析,结合我国发展特点,定量剖析我国工业固体废物产生的深层次动因,以此确定影响我国工业固体废物产生量增长的关键影响因子;采用时间序列分析方法,对关键影响因子在2020—2030年的情况进行预测,并结合我国具体政策进行一定修正;采用BP神经网络模型,对关键影响因子和我国工业固体废物产生量进行训练,预测2018—2030年我国工业固体废物的产生量。
3工业固体废弃处理现状
据统计我国每年的工业储存废弃量大约在5亿t,每年的倾倒丢弃的废物总量也突破到了60万t。相比欧美那些工业大国来说,我国工业废弃物在利用方面还很弱,仍存在一定差距。目前我国的工业固体废弃物主要来自中西部经济较弱的欠发达地区,由于受当地经济的影响,欠发达地区对固体废弃物的再次利用率特别低,从而使很多可以二次利用的资源造成大面积的浪费。相比经济水平较高的地区来说,工业产生的固体废弃物的二次使用效率就比中西部这些欠发达地区显著提高,据统计像上海等这些一线城市固体废弃物的综合利用率就达到了95%以上。因此,工业固体废弃物的综合利用技术分布还不均衡,总体来说经济水平较高的地区对固体废弃物的利用效率不断提升,经济发达地区高于欠发达地区。
4工业固体废物处理利用产业发展关键影响因素
在我国工业固体废物领域的研究中,粉煤灰、煤矸石以及尾矿的相关研究属于中心性较高的研究热点领域。其中,学术界对于粉煤灰供电煤耗和综合利用生成混凝土较为关注,对煤矸石方面主要关注其综合利用以及产业转型和结构调整方面的政策,尾矿方面主要关注尾矿库建设和综合利用生成土壤改良剂。此外,工业固体废物领域研究热点还包括电力工业、建筑工业发展循环经济模式,降低工业固体废物产生量。经聚类分析,得出我国工业固体废物领域学术热点聚类主要包括:粉煤灰、环境污染、尾矿库、土地复垦、发展循环经济、煤矸石、水稻、可持续发展、生态风险、环境变动10个方面,涵盖工业固体废物综合利用和发展循环经济模式等内容。
5工业固体废弃物处理方法
工业生产中固体废弃物的产生主要有冶金废渣。冶炼技术水平的不同直接影响着高炉渣的产生量与矿石的品味。通过对我国工业生产进行调查发现目前我国高炉渣整体的综合利用效率达到了85%以上,高炉渣主要是加工成了利用价值较低的矿渣水泥、矿水渣碎石等混合材料。钢渣一般是在工业炼钢过程中产生较多,转炉渣和电炉渣往往是根据炼钢技术和工艺水平的不同而产生的。因为受钢渣的处理方法的不同以及炼钢过程中的排渣工艺水平的高低的影响分为了转炉渣和电炉渣。然而冷弃法、凤淬法、热破碎石和钢渣水淬是目前我国对处理炼钢工业排渣处理的主要工艺方法。对化工固体废物资源的科学处理方法,受工业技术水平的影响,导致硫铁矿烧渣的含铁量也各不相同,不同的含铁量对应的处理方法也有所不同,像含铁量较高的固体废弃物二次利用的价值相对较高,因此需要重新回炉炼铁提高对硫铁矿烧渣的利用率,然而针对像含铁量较低的高硅酸盐硫铁矿烧渣就可以作为生产水泥的配料进行使用,进而发挥自身的利用价值。对于电石渣固体废弃物的使用可以用作生产水泥的原料,不仅可以代替石灰作为建筑材料,还能用于公路维修原料,对利用价值较高的还能作为部分化学生产原料。磷渣是工业废弃物中比较普遍的,可以用作生产磷酸等。以粉煤灰、钢渣、锂渣等固废合成沸石,可将固废中的二氧化硅作为合成沸石的硅源,合成的沸石的性质与用较昂贵的前驱体和化学品合成的产品具有相似的应用价值和优点。但在合成沸石之前,需对固废进行强酸除杂预处理和后续的碱熔处理,才能将二氧化硅和氧化铝转化为由硅酸钠和铝酸钠组成的基质材料。此外,由于固废中含有杂质(如CaO和Fe2O3等),将阻碍沸石的成核,也需在碱熔处理前进行酸处理以除去杂质。当固废中的铝硅比较低时,应额外补充适当的铝源,从而制备出性能优良的沸石。在这些工业生产中的产生的各种固体废弃物原料经过科学的处理方法进一步提升了资源的利用率。
结束语
目前,我国正在大力推进生态文明建设,加快构建国内国际双循环的社会发展新格局,“无废城市”建设试点工作也初具成效。在诸多相关政策的保障下,我国工业固体废物处理利用产业正迎来发展的全新机遇。我国工业固体废物处理利用产业规模在未来十年将持续上升。2019年,我国工业固体废物处理利用产业规模已达7038亿元,随着2022年我国工业固体废物产生量达到拐点—43.9亿吨,此后我国工业固体废物产生量进入高位波动期。我国工业固体废物处理利用产业规模预计将在2030年达到8117亿元。其中,工业固体废物综合利用产业仍占据主导地位。随着政策调整、技术进步、经济激励等方面对工业固体废物综合利用产业的全方位保障,综合利用途径正在日益扩大。
参考文献
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[2]朱文杰.我国固体废弃物处理现状及对策分析[J].资源节约与环保,2021(01):106-107.
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[5]张晓菁.试析工业固体废物现状及环境保护防治措施[J].资源节约与环保,2020(08):30.