我国工业固体废物处理技术及产业发展建议

2021-11-28朱瑞兴

皮革制作与环保科技 2021年6期

朱瑞兴

（山东省菏泽市生态环境局单县分局，山东菏泽 274300）

工业固体废物主要是指工业生产过程中产生的无毒固体废物，比如尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣、赤泥等，不包括国家规定的具有危险性的工业危险废弃物。工业固体废弃物的种类多、成分复杂，既是资源，但如果处理不当，又会对环境造成污染。我国每年产生的工业固体废弃物的数量很大，2019年工业固体废弃物的产生量超过40亿吨，但综合利用率仅为53%。这说明，有很大一部分工业固体废物没有得到合理利用，因此，要加强对工业固体废物的处理力度，提高其利用率，这样既能实现资源的再利用，又可以减少对环境的污染。

1 我国工业固体废物的特点

我国工业固体废物的特点是种类多，且具有明显的行业特征。目前，产生工业固体废物的主要行业包括化工、冶炼、煤炭、电力、石油等，其中电力、金属冶炼、石油化工等行业每年产生的固体废物最多，约占行业总量的70%。固体废物的种类也主要以煤矸石、尾矿、炉渣、粉煤灰等为主，约占固体废物总产生量的71.2%。其次，成分复杂，环境风险大。产生工业固体废物的渠道比较多，在工业生产过程中会发生很多物理反应、化学反应，而且受到多种因素的影响，因此其成分比较复杂，既有单一物质，又有聚合物质；既有边角废料，又有可利用的资源。还有些工业固体废物中含有重金属、放射性元素等，这些元素如果处理不当就会污染环境[1]。最后，还有大量的资源利用空间。由于技术水平、市场需求和处理成本的限制，我国固体废物综合利用率不高，资源利用方面仍有很大的提高空间。未来，中国应加大科技投入，充分利用固体废弃物中的有效资源，将废弃物转化为资源，缓解资源供需矛盾。

2 工业固体废物常用的处理技术

2.1 焚烧处理

处理工业固体废物时，通过焚烧可以实现废物的资源化利用，主要适用于有组分、具有热值的废物。焚烧产生的热量可以用于热力发电，燃烧后的废渣再被填埋或生物处理。焚烧处理可以实现垃圾的快速利用，通过焚烧可以大大减少固体垃圾的体积，减少处理的成本和时间。但是采用该方式处理废物，要先对废物进行收集分类，需要耗费大量的人力和时间，而且燃烧过程也需要做好排污处理，防止燃烧过程中产生的有害气体对环境造成二次污染。

2.2 填埋处理

填埋处理技术也是处理工业固体废物的有效方法，该方法是将固体废物直接进行填埋处理，操作过程比较简单、处理速度快、效率高，且处理成本较低。但填埋处理技术未对固体废物进行无害化处理，因而固体废物中含有的重金属、塑料等会对环境产生污染。如果填埋比较浅，被分解的污染物会逐步渗出地面，污染土壤，危及人们的身体健康；如果填埋较深，又会对地下水造成污染，因此，该方法目前的应用范围有限。

2.3 综合化循环处理

在工业固体废物处理过程中，综合化循环处理技术集合了多种处理技术的优点，能够精细化地处理固体废物。该技术主要利用二次分拣、拆解等，对不同种类的固体废物进行分类，然后根据废物的性质进行精准化的无害处理，实现对废物的再次利用，而且此处理过程不会再次产生污染物。综合化循环处理技术是在城市化进程不断加快、工业废物不断增加的背景下提出的，对处理过程中的副产物进行了很好的回收利用，减少了环境污染。比如，建筑垃圾在进行分选后，可用于建筑用砖生产，实现了对建筑废物的再循环利用。但是该技术主要以焚烧为主，还会对环境造成一定的污染，虽然属于低污染，但还需要在绿色、环保、经济等方面发展[2]。

3 几种常见的工业固体废物利用技术的现状

近年来，我国工业固体废物利用行业得到了迅速发展，常见的固体废物利用技术也在不断成熟，下面就尾矿、粉煤灰、煤矸石的利用现状进行介绍。

由于当前技术条件的限制，尾矿不能被进一步分选。而且，我国尾矿每年的产生量很大，且综合利用率不高，堆放会占用较大的空间，因而对环境造成了污染。为了提高尾矿的利用率，需回收尾矿中有价值的部分，并用于建筑材料、土壤改良剂生产等。不断发展的选矿技术使尾矿中有价值的元素得到合理利用，并大大降低了破碎及磨矿成本。目前，国内许多科研院所和高校也在不断研究尾矿制砖过程，形成产品标准，不断提高尾矿的综合利用率。

粉煤灰是煤炭经分解、燃烧后形成的固体颗粒，主要成分是氧化铁、二氧化硅等，具有材质轻、吸水性强等优点，主要应用于建材、化工、环保等方面。我国对于粉煤灰的研究和应用技术开始于上世纪五十年代，经过几十年的发展，我国粉煤灰的综合利用率比较高，2019年，综合利用率达到84.3%。粉煤灰含有多种微量元素，如钙、铁、镁等，这些对于植物的生长具有重要的促进作用，因此，粉煤灰在改善土壤理化性质的应用上比较广泛。此外，粉煤灰还可以用于陶粒制作，在污水处理方面也有一定的应用，而且可以利用粉煤灰合成一些复合材料等[3]。

煤矸石是和煤炭伴生的岩石，煤炭产量的15%左右都是煤矸石。2019年，我国煤矸石的综合利用率达到68.2%，主要用于发电、建材、回填矿坑等。近年来，煤矸石综合利用的产业规模逐渐扩大，2012年，我国煤矸石的处理企业仅有412家，到2019年，相关企业已经快速增加到1 266家。另外，煤矸石的高附加值产品的开发也初具规模，比如用于制作保温材料、防火材料等，还可以用于生产硫酸铝铁及白炭黑。目前，煤矸石的综合利用已形成完善的体系：碳含量高于15%的煤矸石可用于热力发电，燃烧后的灰渣可用于陶瓷、保温材料的生产，废渣用于路基建设等；碳含量低于15%的煤矸石可用于高岭土、废料的生产等。通过完善的综合利用体系，煤矸石的综合利用率大幅度提高，并具有较大的发展空间。

4 关于我国工业固体废物处理的发展建议

4.1 加强技术研究

长期以来，我国的固体废物处理工艺由于技术落后、开发水平不高、生产工艺稳定性差等原因，同时对工业固体废物的利用还处于初级阶段，所以不能很好地挖掘它的价值。当前，我国有200多种粉煤灰，但受到技术条件的限制，可开发利用的粉煤灰品种不到80种，且仍以初级利用为主。因此，需要加大技术研发力度，加强对常见固体废物的利用和研发，尤其要加大对高附加值产品的研究。相关的科研部门及大专院校应做好改善工作，逐步提高固体废物的利用率。同时，要积极引进国外先进技术，完善固体废物的分类及处理，并提高处理质量及效率。

4.2 突破区域限制，实现综合发展

目前我国对工业固体废物的处理基本都是在行政区域范围内，是将其作为一种工业垃圾进行处理的，对其产业发展认识不足。而且，由于各地的经济发展水平和发展方式不同，工业固体废物的产生量以及处理水平也有很大的区别。比如，沿海发达地区对工业固体废物的综合利用率在95%以上，上海、南京等地区的粉煤灰利用率已经达到100%。而西部一些经济欠发达省份，如内蒙古、山西等内陆省份，工业固体废物的综合利用率不足40%，甚至有的地区仍将其作为废弃物处理。因此，工业固体废物的产业发展要打破区域限制，实现集中规模化处理。相关单位可以构建废物交换及资源化平台，发布关于固体废物的信息，实现工业固体废物生产者与利用者之间的物质交换，引导不同生产企业之间进行副产品交换，提高对固体废物的利用率。

4.3 规范工业固体废物的综合利用

新《固体废物污染环境防治法》的实施，对固体废物处理产业的发展产生了积极的影响。该防治法的实施，对企业提出了更高的要求，不但提高了产废企业的违法成本，还规定了产废企业的连带责任，促使产废企业和利废企业共同加强对工业固体废物的综合利用。在具体的实施过程中，还需要政府出台相关的税收、信贷等方面的优惠政策，来推动利废企业更好的发展。比如，可以对利用废物替代资源的生产企业，当地政府要给予一定的资金补贴，减免一定的税收等，通过扶持性的政策来推动利废企业的发展，更好的实现对工业固废的利用。