固廢再利用須“效法自然”

　　 一張白紙,它的主要成分或許不是木漿,而是曾被當作垃圾的粉煤灰；生產水泥的主要原料不再是石灰石,工業廢渣電石渣、大理石粉等都將是其最佳替代品；排放量巨大的鋼渣、鐵尾礦、高爐渣等,也將成為建設高鐵、大壩等所需的高性能混凝土的主要成分。

　　“物質是不滅的,組成物質的任何分子或礦物都是有用的,都可以被有效利用,廢棄物只不過是放錯了地方的資源。”7月16日,在于北京召開的第二屆固廢處理與生態材料學術與應用會議上,中國工程院副院長徐德龍院士如是說。

　　當前,我國正處于工業化和城鎮化建設的高速增長期,該過程也是對資源和能源的高消耗期。徐德龍對此表示,綠色發展可形成很多新的增長點,而強調對物質吃干榨盡、以提高資源利用率為核心的固廢處理循環發展,將是綠色發展的有效途徑。

　　綠色發展需要“圓道”

　　近年來,在經濟復蘇和應對氣候變化的雙重壓力下,美國、歐盟、韓國等政府紛紛提出“綠色發展戰略”,我國也已啟動《中國制造2025》,以科學決策引領制造業發展。

　　徐德龍表示,綠色發展的內涵包括綠色的生產方式、綠色的生活方式以及環境容量和質量提升三方面,通過節能減排和擴大可再生能源的利用,是當前綠色發展的重點和中心任務,而循環發展應是實現綠色制造的最有效、最主要的方式和必由之路。

　　“中國傳統哲學思想講究‘圓道’,圓指循環鏈接,道指陰陽變化,所謂‘一陰一陽為之道’,用它來闡述事物之間的關聯、矛盾、相互作用和發展變化規律。”在徐德龍看來,循環發展就是一種“圓道”,它強調對物質的循環再生利用,以“資源化、減量化、再利用”為原則,以物質的閉路循環及能量的梯度利用為特征,是一種模仿自然生態系統物質循環和能量流動的經濟發展方式。

　　對于循環發展,徐德龍提出了3R原則,即減量化（Reduce）：用盡可能少的原材料來實現既定的生產和消費目的,即“省”；再使用（Reuse）：反對產品一次性使用而追求利潤的思維,強調產品的經久耐用性,經過適當清理或再制造后可反復使用,即“儉”；再循環（Recycle）：對失去功能或不具備再制造利用的產品進行分離處理,并作為原料資源重新加工使用的過程,如城市礦山,即“圓”。

　　“綠色制造的目標就是使產品從設計、制造、使用到報廢的全生命周期中對自然環境的影響最少,對自然生態無害或危害極小,使資源利用率最好,能源消耗降到最低。”徐德龍表示,綠色制造是一個閉環系統,是一種低熵的產品制造和使用模式。因此,必須在整體論和系統工程的視野下,綜合考慮和解決產品制造的原則,事關材料制備——加工制造——使用維修——報廢收集——再生回收利用等環節中一系列有關環境問題。

　　新技術工藝成實現途徑

　　在徐德龍看來,實現綠色制造的路徑雖然有許多,但綠色新產品、新技術及新工藝的研發卻是其關鍵路徑。

　　例如,用工業爐渣（高爐渣／鋼渣／粉煤灰）等為主要組分制造高性能混凝土,不僅有效解決了大壩、高鐵、高速公路、超高層建筑等大體積混凝土的穩定性耐久性的難題,還使我國每年少生產10億噸水泥熟料、減排二氧化碳9億噸、節約標煤1億噸、節電600億度、少開采礦石16億噸。

　　另外,向來以“最大固體廢棄物”、粉塵污染等面目示人的粉煤灰,也正成為熱捧的新“礦藏”。此前,粉煤灰主要用來生產水泥和建筑材料,高附加值利用僅占4%,為解決這個問題,研究者開始嘗試利用粉煤灰制作更多新材料。

　　大唐國際高鋁煤炭研發中心常務副總經理、國家能源高鋁煤炭開發利用重點實驗室主任孫俊民就慧眼識“金”,據他介紹,高鋁煤炭是我國重要的鋁土礦后備資源,高鋁粉煤灰提取氧化鋁示范項目目前已進入商業化應用。而提取時產生的副產品活性硅酸鈣也具有很高的經濟價值,目前已在造紙生產線上得到實踐驗證。

　　“煤炭不僅為人類提供光和熱,也能提供有色金屬、稀有金屬、化工填料、節能環保材料、綠色建材、生態修復材料等系列產品。”孫俊民說。

　　除此之外,尾礦占大宗工業固體廢棄物總量的40%～45%,由于尾礦產品價值低、顆粒粒度減小,導致其利用受到影響。北京科技大學教授倪文團隊采用鐵尾礦和廢石代替開山炸石用于制備混凝土,并取得了初步成功。

　　“綠色制造往往要靠綠色新技術和新工藝來實現,綠色新工藝的特點是,單位產品的原材料和能源消耗大幅度降低；產品質量的顯著提高；生產的自動化、規模化水平大大提升；環境友好性有效提升。”徐德龍總結道。

　　固廢處理仍面臨困境

　　當前,國際上已經開發了物質流分析、循環經濟指標體系、產業共生代謝等理論與方法,促進了資源循環利用戰略決策和產業發展。

　　巴塞爾公約亞太區域中心執行主任、清華大學環境學院教授李金惠此前在2016中國循環經濟發展論壇上表示,針對大宗工業固體廢棄物,發達國家采取多種環保安全的技術模式,特別是重污染工業固體廢棄物排放量有限,主要以有價金屬清潔高效提取與尾渣安全處置為主。

　　但李金惠同時指出,目前,我國仍缺乏針對固體廢棄物量大、成分復雜特點的重大原創性核心技術和成套集成裝備,尚未形成從源頭到末端全過程減排增效的重大集成技術和產品體系,以及跨產業的固體廢棄物協同利用技術。

　　對于我國推進綠色制造所面臨的困難和問題,徐德龍表示,綠色制造的生態和社會效益遠遠大于所產生的經濟效益。另外,相關產業的循環鏈接時刻受到產能過剩的威脅,若沒有政府和政策的保障,沒有人愿意冒險投入（比如建筑垃圾資源化）。

　　他同時指出,構成綠色制造的新產品和新工藝往往是原始性、革命性成果,一般沒有現成的業績,很少會有人來吃這第一口螃蟹。而長期的部門、行業和產業分割,也嚴重阻礙了相關產業的有機鏈接,使循環經濟難以推進。

　　而來自國家發展改革委資源節約與環境保護司的官員也在致辭中表示,政策推動不是固廢處理產業的長久之計,技術創新才是主流。該官員同時提出,技術應與產業緊密結合,產生經濟效益和社會效益,并建議加強人才培養及國際合作,推動產、學、研、官、商、用的多方合作,推動固廢產業的綠色發展。