资源化现状（精选十篇）
资源化现状 篇1
1 含油污泥的产生及种类
按照来源与特性含油污泥一般分为下面三类:
( 1) 落地油泥: 它产生于采油生产及修井作业施工等过程,有些原油由于放喷或被各种井下工具携带等原因到达地面,然后渗入土壤及其他固体物质,由于长期存放,原油中的重有机质诸如砂粒、石蜡和沥青质以及重金属盐类等互相粘合在一起,形成落地油泥[6]。落地油泥一般颗粒较细、粘度较大、脱水较难,导致外输原油质量变差,影响注水水质以及外排污水难以达到标准[7]。
( 2) 清罐油泥: 它产生于油品储罐储存原油过程,原油中的重有机质沉降并积累在油罐底部,形成高达储罐容量1% 的黑稠胶状物质层。油罐底泥的特点是烃类含量高,具有可回收利用资源价值[8]。
( 3) 浮渣底泥: 它产生于在稠油污水处理过程,溶气气浮将矿物油和污染物与水分离同时去除。稠油中颗粒较大的泥砂、沥青质、无机盐等物质,沉积在水池和容器底部,形成了含油较多、颗粒细密的底泥。
2 含油污泥的性质
一般含油污泥密度比水稍大,具有很强的粘附性和高粘度,是粘稠状的黑色半流体。含油污泥中的石油类物质主要为沥青质和胶质等重质成分。由于来源不同,不同种类的油泥物理性质,如油水分离性、脱水性、含水率、粘稠度等可能会有比较大的区别。普通含油污泥的含水率为10% ~ 90% ,含油率为5% ~ 50% ,砂土为55% ~ 65% ,比重约为1. 6 t/m3,孔隙率约为40% 。
3 含油污泥资源化处理技术
目前国内含油污泥资源化技术有化学热洗、溶剂萃取法、焦化、焚烧、热解处理、调制分离和调剖技术,化学热洗、溶剂萃取法属于物理化学转化; 焦化、焚烧和热解处理属于热转化。调制分离和调剖技术属于传统方法。一些常规的资源化处理技术对比见表1。
3. 1 溶剂萃取法
此工艺的主要对象来自污水处理系统经过浮选处理后的浮渣底泥,这种油泥原油、有机物含量大,轻质悬浮物多,还有部分水。浮渣底泥进入萃取装量进行处理,萃取将可以直接利用的原油及有机物分离出来,剩余泥水返回到浮选装置进行二次处理[8]。
3. 2 化学热洗
这种工艺是首先将含油污泥加水稀释,然后加热,同时投加一定量化学试剂,使油从固相表面脱附或聚集分离[10]。对于石油加工过程中产生的含油污泥,在加热洗涤之前先进行表面预处理,这种工艺可分离油泥中的油、水、泥三相,将油泥中大部分油品回收,实现了含油污泥的资源化利用。
3. 3 焚烧法
这种处理工艺是在通入过量空气的条件下,使含油污泥在焚烧炉内充分燃烧,使其有机物能够完全降解,燃烧过程中产生的大量余热可以回收利用进行供热或生产蒸汽等,焚烧处理后的残渣含水率可降至0[11]。德国、法国的石化企业多采用焚烧的方式处理污泥,其优点是: 焚烧后的剩余的残渣可埋入指定的灰渣填埋 场或用于 修路,产生的热 能用于发 电、供热等[10]。
3. 4 焦化处理
这种处理工艺的原理就是将重质油进行深度热处理,反应过程中烃类物质发生热转化,也就是重质油发生高温热裂解以及热缩合[4]。
一般烃类的热反应可以分成裂解和缩合两个方向,是一种复杂的平行顺序反应。裂解生成的是分子量较小的物质( 如气体烃) ,缩合生成的是分子量较大的物质。烃类热反应一般是自由基反应,热转化过程中重质油开始裂解的温度在370℃左右,同时增加裂化深度会加快缩合反应速度。所以通过控制反应条件,矿物油可以选择性地进行热反应过程。
3. 5 热解处理法
含油污泥热解工艺就是在高温缺氧的条件下,通过催化剂的作用,将热分解和蒸馏融为一体[12],将含油污泥转化为气体、液体、固体三种相态物质然后进行分离。气相以烃类和CO2等为主,液相以热解油和水为主,固相以无机矿物残渣和残碳为主[17]。
热解条件对热解回收油的回收率和品质影响都很大。裂解过程中投加催化剂可以提高轻质油的回收率,降低热解温度。通常热解过程包括: 干燥脱气( 50 ~ 180℃ ) 、轻质油的挥发析出( 180 ~ 370℃ ) 、重质油的热解析出( 370 ~ 500℃ ) 、半焦炭化( 500 ~ 600℃ ) 与矿物质的分解( > 600℃ ) 5个阶段[13]。研究表明,含油污泥若在600℃的条件下热解3 h,气相产物主要包含C1 ~ C5烃类物质,液相产物的成分比较复杂,组成和理化性质与含油污泥的性质和热解条件有关[18]。陈超等[14]对热解后的回收油进行了分析,结果表明回收油由于具有主要成分是柴油馏分、热值为43 MJ/kg左右等优点可以作为燃料油直接使用,但由于含有较多的芳香烃和杂原子,所以油品质量还远不如成品油。按照供热方式的不同,热解技术可以分为两种: 微波热源和传统热源。
3. 5. 1 传统热源
传统热源主要通过燃气、蒸汽和电三种方式加热,热量主要通过热辐射、传导和对流三种途径传递。传统加热方式因其传热效率低,污泥在高温下停留时间较长,其表面和中心的温差较大,内部温度分布不均匀,导致热解过程中含油污泥被加剧了二次反应,继而焦炭增加了生成量,所以反应器容易结焦。另外,热解得到的回收油含有较多的多环芳烃。
3. 5. 2 微波热解技术
常规加热方式是材料在电磁场中由于介质损耗而引起的物体加热[13]。微波加热与常规加热方式不同的地方在于它是将微波电磁能转化为热能,通过空间或者媒质以电磁波形式传递能量。
大量研究表明: 相比于传统的电加热技术,微波热解污泥等固体废弃物时,合成气产率更高,而且液相油品质更好,油中硫、氮的含量比传统热解得到的油中的含量少。所以,微波热解是未来最有前景的可以实现含油污泥资源化的技术。
3. 6 调质分离方法
这种工艺的原理就是向含油污泥中加入一定量的化学试剂,利用化学药剂溶解和氧化作用与物理方法的破碎作用协同,从泥砂表面将原油洗涤剥离下来,达到原油与泥砂分离的目的[11]。再经破乳、絮凝、气浮、沉降、旋流等技术将含油污泥分离成油、水和泥砂三相。它的优点是: 此工艺技术较为成熟,适应性强; 实用性较好,可以回收大部分油。
3. 7 调剖技术
由于含油污泥与地层有良好配伍性,此工艺主要是采用化学处理方法,将含油污泥的油组分、泥组分与添加剂混合,制成含油污泥调剖剂回注地下,能有效封堵高渗透层注水孔道[11]。从而实现调整注水剖面及提高采油效果的目标。它的优点是: 可对固废泥浆实现“零排放”的资源化处理与利用。
4 热解残渣的综合利用
为了使热解实现含油污泥资源化利用的目标,还必须无害化处理热解后留下的固体残渣。根据热解时热解工艺以及原料性质的不同,其热解残渣的处理方法也不同,主要有以下几种:
4. 1 作为吸附剂使用
通过污水污泥的干燥和进一步在较低温度( 约450℃ ) 下碳化得到的生物固体可作为廉价的吸附剂用于去除水中污染物。碳化物对4 - 氯苯酚的吸附能力提高了一倍。这一目标污染物是通过在测试温度的物理吸附( 15 ~ 40℃ ) 保留,而且降低p H值有利于吸附[19]。邓皓等[12]通过对热解残渣进行扫描电镜测试发现,处理后的热解残渣具有优越的液相扩散性能, 对大分子有机物的吸收能力大大增加。Victor Manuel Monsalvo等[20]通过研究发现不同孔隙度的残渣活性炭可以通过干污泥中的物理( CO2) 和化学活化( KOH) 来进行活化。王万福等[9]测定了热解残渣吸附沥青的饱和吸附量,结果表明,热解残渣对油品中的沥青具有较好的吸附脱色效果,可将其应用于油品精制工艺。
4. 2 回收热解残渣中的 Al2O3
王万福等[15]测定了来自污水处理系统的含油污泥热解后的残渣中的Al2O3含量,结果表明其Al2O3含量高达20% 以上, 铝含量较高; 经酸溶初步再生处理后的Al2O3对污水有絮凝效果,有循环利用的价值,可达到污水处理污泥“零排放”的目标。
4. 3 热解残渣作为燃料使用
热解残渣含水率较低,碳含量较高,其热值可高达5000 k J/kg以上,与煤粉混合后,混合物的热值比烟煤要高,具有很高的能源回收利用价值。热解后的残渣为粉末状,可以与煤粉进行混合然后颗粒化,直接作为燃料使用,易于燃烧。不仅实现了废物的再生循环利用,还可以节约能源,降低能源成本[16]。
5 结 论
报废汽车资源化利用的现状 篇2
题目 报废汽车资源化利用的现状
姓名 王一鸣 学号 119014320 学院 冶金与资源学院 专业 再生资源科学与技术
2014 年 6月 1日
报废汽车资源化利用的现状
摘要：从政策法规、回收利用和再制造三个角度陈述了报废汽车综合利用的现状。关键词：报废汽车；政策法规；回收利用；再制造。
Abstract: From policies and regulations, recycling and re-manufacturing states the status of the three angles utilization of scrap cars.Key words: Scrap cars, Policies and Regulations, Recycling, Remanufacturing 引言
自20世纪90年代以来，报废汽车已成为一大固体污染源。截至2011年8月16日，全球汽车保有量已突破10亿辆，每年约有6-7千万辆汽车报废。2009年，我国的汽车产、销量越居世界第一，至2012年底，我国汽车保有量约1.2亿辆，预计到2015年报废汽车将达831万辆/年。其中含有多种重金属、化学液体和塑料等物质，对其不当的拆解将会造成环境污染。汽车生产需要上百种材料，绝大部分是不可再生的自然资源，这些材料的循环再生利用是汽车工业可持续发展的关键问题。因此，欧盟、美国、日本等汽车发达国家和地区纷纷设立法规以应对报废汽车的回收，并建立了成熟的报废汽车回收体系；中国也越来越重视相关产业的建立和政策法规的制订。本论文将从政策法规、回收拆解、零部件再制造三方面陈述报废汽车资源化利用的现状。国内外ELV（报废汽车）回收利用法规
2000年9月18日，欧盟颁布了代号为2000/53/EC的报废汽车回收指令，以加强报废汽车管理、提高报废汽车回收利用率。其中提出：从2006年1月1日起，欧盟各国报废汽车再使用和回收利用至少应达到每车每年平均质量的85％，再使用和再利用至少应达到每车每年平均质量的80％；自2015年1月1日起，至少分别达到95％与85％；同时，要求汽车及其零部件制造商和材料生产商在重金属禁用方面承担重要的责任，在2003年7月1日以后投放市场的汽车及其零部件中，不得含有Pb、Hg、Cd和Cr（6价），豁免清单除外。2000/53/EC指令充分体现了生产者的延伸责任（Extended Producer Responsibility，EPR）制度，要求汽车生产商对废弃产品承担延伸责任，即减量化责任、产品环境信息披露责任和回收利用与处理责任。参照此指令，各国制订了符合自身国情的政策和法规。
2.1德国的报废汽车回收利用法规体系
德国报废汽车的管理模式可以概括为“自愿协议加法规框架”的模式。所谓法规框架，就是说德国的汽车报废必须符合有关法律规定的框架。德国汽车报废的法律依据有1986年修订的《废物限制和废弃物处理法》、1996年的《循环经济和废物管理法》，更为具体的是1997年7月颁布的《报废汽车的转移、收集和环境无害化管理的法令》，并在2002年7月进行了修订；其它还包括安全、环境保护、保险赔偿等方面的相关法规和标准。另外，作为欧盟成员国之一，德国的报废汽车管理还遵循欧盟汽车报废政策，包括2003年的 《欧洲报废车辆指令》。自愿协议则是汽车厂商、政府、协会和车主共同磋商形成并遵守的条款。1997年3月出台了“签订报废车辆的环境友好处理的自愿协议”，协议的基本管理程序为：汽车由最终用户向认定的交易所提出废车处理的申请，由交易所转交认定的废车解体事业所解体后，分别将可用的二手部件出售,，车体和废液类分别委托压碎事业者和废液类再生处理事业者处理，然后由解体事业者经交易所将解体证明书返还用户，用户以此为据向交通和税务部门吊销车牌证和停止纳税，并向保险公司解除保险。
2.1美国的报废汽车回收利用法规体系
美国在2001、2006年分别颁布了《未来报废汽车回收利用路线图》及其升级版，并制定了美国报废汽车回收利用率在2020年应达到95%的目标。
2.2 日本的报废汽车回收利用法规体系
日本经济产业省和环境省与日本汽车生产企业、回收拆解企业、协会等沟通，提交了《关于报废汽车再资源化的法律》，并于2002年7月审议通过，2005年开始实施。在此之前，日本通产省于1997年提出了规定有关单位自主分工的“汽车回收再利用倡议”，制订了汽车回收再利用率的目标，即2002年将汽车回收再利用率提高到85％、2015年提高到95％；同时，要求汽车制造商负责回收氟里昂（CFC）、安全气囊、破碎残余物（ASR）并妥善回收其他材料。该项法规的实施，增强了汽车生产企业的责任感，使得政府对报废汽车回收利用的管理更加规范。
2.3 中国的报废汽车回收利用法规
2001年，中国国务院颁布了第307号令《报废汽车回收管理办法》；又于2006年2月，国家发改委、科技部和环保总局联合颁布了《汽车产品回收利用技术政策》；而在2009年1月1日实施的《循环经济促进法》体现了EPR原则，并将引导我国汽车行业循环经济的发展。循环经济作为一种全新的经济发展模式，是指导汽车产业可持续发展的理论基础。
3国内外ELV（报废汽车）回收利用体系
3.1 欧盟的ELV回收体系
在欧盟的报废汽车回收指令出台之后，欧盟其他成员国也相继出台了类似的报废汽车回收体系与法规，其中普遍采用的报废汽车回收处理技术方案流程如图1所示。
图1 基于欧盟报废汽车回收指令的回收方案
3.2美国的ELV回收利用体系
美国有其完善的报废汽车回收体系，图2示出了美国报废汽车回收利用路线图。
图2 美国的报废汽车回收利用路线图
3.3 日本的ELV回收利用体系
日本的《关于报废汽车再资源化的法律》中要求，汽车在购时应交纳报废汽车回收费用，并在车辆所有者转移时同时移交。在报废汽车回收利用体系中，增加了由汽车回收再利用促进中心（财团法人）和汽车再资源化协力机构（有限责任中间法人），以管理资金、信息，并协助处理CFC和安全气囊等废品．前者负责管理资金和信息，后者负责协助处理CFC和安全气囊等废品。
在信息管理方面，汽车回收再利用促进中心原则上通过互联网接收有关单位报废汽车的交接信息，即“电子清单（移动报告）制度”，并对这些信息进行统一管理。
因为新体系与欧盟体系在制度设计方面有所区别，因此也被称之为“日本模型”(见图3)。图3从法律角度描述了新体系的主体构成、分工与协作关系。
图3 日本循环型报废汽车回收利用体系
3.4 中国的ELV回收体系 3.4.1ELV回收管理体系
中国的报废汽车回收程序为：用户向公安机关申请《机动车报废证明》；持《机动车报废证明》将报废车辆交售到经认证的报废汽车回收企业，汽车回收企业按汽车的质量给用户一定的回收费，并出具《报废汽车回收证明》；用户持《报废汽车回收证明》到汽车注册登记地的公安机关办理注销登记手续。中国的报废汽车回收企业与拆解企业没有分开，汽车回收企业也可以经营拆解业务。定点的汽车回收企业将报废车辆回收拆解、卖掉除“五大总成”之外的一部分汽车零部件外，将车体（包括“五大总成”）按照钢铁企业的要求切割并作为废钢铁送到炼钢厂。
3.4.2ELV回收利用产业体系
依托报废汽车拆解企业，中国建立了汽车退役零部件的再制造坯料处理与物流中心，向下游再制造试点企业提供再制造坯料，以形成新的经济增长点，整个回收利用产业链的涉及面非常广，所建立的一套科学合理、涵盖整车厂、汽车零部件供应商等、具有中国特色的报废汽车回收利用产业体系。其与国外的报废汽车回收体系的差异在于：汽车回收拆解企业在整个体系中起主导作用，尚未有汽车生产企业及其零部件供应商参与，缺乏报废汽车回收处理过程中的关键技术。报废汽车零部件再制造发展现状
4.1 美国ELV零部件再制造行业现状
报废汽车中有大量零部件还具有较好的使用性能，经过寿命评价和损伤检测后，对于那些可再生利用的零部件，采用先进的清洗、表面修复等再制造技术处理后，可形成再制造产品。汽车零部件再制造产品的性能和质量一般能达到甚至超过新品，而再制造成本仅为新品的25%～50%，再制造产品具有更高的附加值。2005年，美国汽车零部件再制造业的年销售额超过560亿美元，其中，发动机再制造企业就有6000家，年修复发动机220万台，产值达25亿美元。
4.2 德国ELV零部件再制造成功案例
20世纪60年代中期，宝马公司开展了一个项目，将一些使用过的但仍具有较高价值的零件修复或改造，作为二手部件出售。公司发现用过的发动机经改造后其成本仅仅是新发动机的50%-80%。除去拆卸成本、物流费及劳动力成本后仍可获得可观的利润。宝马公司将这个项目推广到1700个独立部件上，包括起动机、转换器、传导器、水泵、车挡和各种电子零件等等。
宝马公司对于重造零件提供与新零件一样的担保条件。那些需要这些零件的人已经排成了一条长队。1989年宝马公司重新加工了18 000台发动机、280 000台水泵、20 000台传导器和9 500套电子系统。
这个项目的生态学收益是十分出乎意料的。它杜绝了很大一部分材料进入废弃物流。发动机就是个很好的例子，发动机进行改造程序后，94%被修复，5.5%被熔化再生，只有0.5%作填埋处置。
不仅如此，宝马公司还在生产过程中进行循环利用。比如作为整个生产活动的一个部分，生产废料（使用过的油、气、玻璃和塑料等）被分离和再利用。用过的油被重新配制用于新产品中；气体被收集起来注入生产和油漆单元，玻璃和塑料碎片被退回给供应商；宝马公司要求它的供应商回收所有工厂中的同质塑料废料。宝马公司收集塑料碎片，供应商将它们打包。运回并再利用。包括主要用于清洗操作中的水，在作为污水被处理掉之前要使用6次。
4.3中国ELV零部件再制造行业现状
2008 年中国汽车标准化技术委员成立道路车辆回收利用工作组，下设禁用限用物质控制、回收与再利用、车辆部件再制造三个标准化工作小组"2008年一2009年期间，共开展了5汽车零部件再制造点燃式、压燃式发动机再制造技术要求》等十二项汽车零部件再制造的国家标准研究；2011年一2012 年期间, 开展了《汽车零部件再制造技术规范气缸盖》等三项汽车零部件再制造的行业标准研究。汽车零部件再制造标准化工作为推动中国再制造试点制度的实施、提升再制造试点企业的技术水平、规范汽车零部件再制造生产，提供了技术依据。
在汽车零部件再制造试点制度框架内，通过安排中央投资支持再制造产业化项目建设，截至2010年底，已形成汽车发动机、变速器、转向机、发电机共25万台(套)的再制造能力。2011年7月，国家发改委正式批准长沙(浏阳、宁乡)和江苏张家港开展“国家再制造示范基地”建设。2013年1月，国家工业和信息化部正式批准上海临港产业区“国家机电产品再制造产业示范园”建设。总结
以美国、德国、日本等发达国家目前每辆回收车上被再利用的零部件重量超过该车总重量的大约75%，预计在2015 ～ 2020 年实现废旧汽车再利用95% 的目标。
中国的废旧汽车报废更新管理工作开始于20 世纪50年代，80 年代初走上正规管理。近些年又陆续颁布了系列报废汽车回收利用相关的法规和管理办法，如《报废汽车回收实施办法》(物再字[1990]421 号)、《报废汽车回收管理办法》（国务院令第307 号）、《汽车产品回收利用技术政策》（2006 年第9 号公告）、《汽车零部件再制造试点管理办法》（发改办环资[2008]523 号）。经过近20 年的发展，从制度方面中国已基本形成了较为完善的报废汽车回收管理体系，但从回收利用实际效果看，还存在诸多不足，与发达国家的汽车回收产业化发展还有很大的差距，相关企业需要更快的革新自身的技术水平，提升废旧汽车的资源化利用率。
注释: ①ART 组和TH 组为ASR 回收及循环利用与妥善处理的2 个小组。
ATR组:五十铃、铃木、日产、日本福特、富士重工业、马自达、三菱等。TH 组:丰田、日野、本田、日本奥迪、BMW、日本标致雪铁龙、日本大众等。
参考文献
资源化现状 篇3
摘要:目前国内建筑垃圾资源化利用的比例相对较低,在造成资源浪费同时也污染环境。本文通过对建筑垃圾资源化管理的利益相关者进行分析,运用博弈论和经济学的理论剖析了目前资源化进程中要解决的关键问题,并提出了相关的处理建议。
关键词:建筑垃圾资源化 利益相关者 对策
0 引言
目前,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾的30%～40%[1],到2020年,我国还将新增建筑面积约300亿平方米[2],新产生的建筑垃圾将是一个令人震撼的数字。将未经处理的建筑垃圾直接采用露天堆放或以填埋等的方式进行处理,不仅会消耗大量的土地资源,还会占用垃圾清运费等建设经费。清运和堆放过程中又会引起严重的环境污染,严重破坏生态环境。简单遗弃建筑垃圾也不符合资源的可持续发展战略,是对自然资源的极大浪费,可见,传统的处理方法和机制已不再与建筑垃圾的迅猛增长相适应,不符合可持续发展的战略[3]。
1 我国建筑垃圾的管理现状与存在的问题
在建设过程中或旧建筑物维修和拆除过程中产生的建筑垃圾多为固体,其中含有大量有利用价值的材料,资源化这些建筑垃圾,不仅能有效的提高资源、能源利用效率,而且可保护生态和促进经济发展。
1.1 建筑垃圾概念界定 目前我国对建筑垃圾还没有明确的定义,因此关于建筑垃圾的定义存在诸多不尽相同观点。根据建设部在2005年3月23日发布并于同年6月1日起施行的《城市建筑垃圾管理规定》,所称建筑垃圾,是指建设单位、施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其它废弃物。在研究领域,学者们对建筑垃圾的定义也不尽相同。概括说来,建筑垃圾是指构造物在新建、改建、扩建和拆毁活动中产生的废弃物。[4]具体而言,建筑垃圾是指在建(构)筑物的建设、维修、拆除过程中产生的固体废弃物,主要包括废混凝土块、废沥青混凝土块以及施工过程中散落的砂浆、混凝土、碎砖渣等。通俗地说:就是工程槽土、拆迁废物、各类装修垃圾。另外,有的专家学者对建筑垃圾更加细致的定义。[5][6][7]
但是,在此我们更关注可以被资源化的建筑垃圾。因此,为了更好的与本研究所探讨的建筑垃圾资源化PPP机制问题对接,特别地提出了另一种建筑垃圾的概念,即由于土地开挖垃圾,道路开挖垃圾和建材生产垃圾一般可全部(再生)利用,建筑垃圾一般指旧建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾。这些垃圾在现有的经济技术水平下可以广泛的被资源化利用。
1.2 建筑垃圾管理现状及弊端
1.2.1 传统建筑垃圾管理现状 从全国范围看,传统的循环模式仍然占据着主要地位:即建筑原料—建筑物—建筑垃圾的线性模式。在建筑过程中难以让原材料得到最大限度地合理、高效、持久地利用,并很难将其对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。建筑垃圾的产生阶段、清运阶段、回收阶段、资源化产品销售阶段的管理都存在问题需要加以解决。[8]
1.2.2 法律管理存在缺陷 目前我国建筑垃圾管理的法律建设尚属起步阶段,至今尚无一部国家的关于建筑垃圾管理的法律文件,《固体废弃物污染防治法》虽然在第四条规定要实施清洁生产,但只是原则性的表述,没有实质的规定。本领域的法律空白正由部门或地方法规、规章填补,这在很大程度上削弱了法律效力。[9]现有的法规规章中,有关建筑垃圾管理的定量指标无从查询,也即缺少建筑垃圾环境污染控制方面的标准,这给具体的管理工作带来了一定的困难。所以,在建筑垃圾的资源化方面,政府有关部门应制订完善的相关法律法规。
1.2.3 环保利益相关者主体地位缺失 从整个社会层面看,建筑垃圾资源化产业顺利运作需要开发商和建筑企业,建筑垃圾资源化企业,政府,社会大众四个主体的相互作用。在建筑垃圾资源化产业中,政府处于核心地位。这是因为建筑垃圾资源化产业基本属于微利或者无利产业,该产业的正常运转必然离不开政府的一系列措施。另外,由于其巨大的社会效益和对构建节约型社会的重大义,政府也理应扶植企业参与垃圾的处理,并加大社会大众的环保意识。
2 构建利益相关者动力机制
2.1 利益相关者分析 建筑垃圾的处理及资源化,涉及到多方利益主体。“第一级利益相关者”包括:开发商和建筑企业、政府、建筑垃圾资源化企业、社会大众。“第二级利益相关者”包括:环境保护者组织。按照“核心”“、战略”和“外围”来对利益相关者进行分类,绘制了建筑垃圾资源化的利益相关者图,如图2[10]所示。
2.1.1 政府 我国有着非常强的政府干预传统,所以在重视路径依赖的前提下,需要政府转变职能和工作方式,政府以公众利益的代表和社会公共管理的身份,建立政府和企业的对话和沟通机制,积极倡导和引导企业社会责任的实施。同时,政府以国家立法的形式,建立规范企业社会责任的法律、法规,形成对企业行为的约束和监督机制。[11]
2.1.2 社会大众 完善居民节能环保的激励政策。鼓励社会大众购买环保节能、可以重复利用的新型建筑房屋。建立公民节能环保定期评选制度,对节能型社区中的家庭给予奖励。建立财政补贴或价格调整机制,降低居民在再生资源产品等方面的实际消费价格,以利于节能环保型产品的生产和推广。同时给予思想教育,提高社会大众的社会意识。
2.1.3 开发商和建筑企业 在房屋的建设和出售时,开发商和建筑企业需要考虑建筑物的全寿命周期的费用,在房价中需要考虑拆迁和垃圾处理的费用。这并不是要把这笔费用间接转嫁给消费者,而是要从全社会福利出发,取之于民、用之于民。增大企业循环经济的信息透明度。各地区要建立健全循环经济信息平台,让企业方便地知晓其它企业的副产品、余热余能、废旧资源等余缺信息,以便根据自身实际做出补链决策,形成紧密的循环经济产业链条。
2.1.4 建筑垃圾资源化企业 企业经营的直接动机是追求利润最大化,在生产过程中可能会忽略对周围的各种群体产生的影响,所以其履行社会责任与否,是对外部性所产生的经济效应的反映。[12]建筑垃圾资源化企业需要在政府的政策引导下,在社会容许的范围内取得一定的利益。只有在利益的驱动下才能调起企业的参与环保建设的积极性。
2.1.5 市场均衡 垃圾的资源化对策最终还是要借助市场的力量。这就要以市场的角度来分析问题。构建市场均衡模型如图2。供给曲线S的横轴表示需要处理的建筑垃圾数量,竖轴表示单位垃圾不处理需要付出的成本。需求曲线D的横轴表示资源化企业的垃圾需求量,竖轴表示的单位垃圾的资源化所需付出的成本。
促使供给曲线向左移动的因素:政府征收更高的垃圾处理税、科技进步产生引起垃圾的产量减少、群众环保意识增强,堆肥绿色建筑的需求减少等。
促使需求曲线向右移动的因素:PPP模式介入建筑垃圾资源化管理、科技进步处理成本降低、需要处理的垃圾减少等。
在均衡点M,供需双方利益都达到最大化,并且建筑垃圾得到有效及时的资源化处理,此时的社会帕累托最优化(福利最大化)。
3建议
3.1 提高居民环境保护诉求意识 李雪梅、季萍等通过调查发现居民对城市的垃圾收费还缺乏了解。环境意识和环境行为之间存在着明显的比例关系,环境意识提高,环境行为也相应提高,并且随着环境意识水平的提高速度的增加,环境行为的良性提高也相应加快,而且相对文化程度、收入水平、年龄特征、职业情况以及环境意识对环境行为的影响,环境意识对环境行为的起决定作用。[13]作为提高公众环保意识的重要途径,环境教育和环境宣传应该引起重视,以唤起和提高居民的环境诉求意识。
3.2 鼓励运用建筑工程的全寿命周期理论(Total Life Cycle) 加强对建筑垃圾的管理建筑工程的寿命周期包括项目建议书、可行性研究报告、初步规划设计、详细规划设计、施工图设计、施工招投标、施工建设、使用维修和拆除报废阶段,建议在每个阶段均应考虑建筑垃圾的减量化、资源化和无害化因素。在规划设计阶段,主要是考虑建筑工程应尽量采用可再生资源、环境污染小、回收利用率高的材料,以便从源头上减少建筑垃圾的产生量,在施工招投标阶段,应要求投标单位编制建筑垃圾处理方案,并把此方案作为评标的一个因素;在拆除报废阶段,建设单位也应要求拆除单位编制建筑垃圾处理计划书,更重要的是,无论在施工阶段,还是拆除报废阶段,都必须有监理单位监督施工单位或拆除单位严格按方案或计划书执行,只有这样,才能保证建筑垃圾得到有效的处理和处置。
3.3 推行“生产者责任制”政策 生产者责任是指产品的生产者对其产品被消费后所产生的废弃物的管理负有责任。[14]推行生产者责任制要从全寿命周期角度考虑,全寿命周期责任定义如下:如果生产单位有能力承担生命周期后期的建筑垃圾处理工作,则该企业可以获得该处理权带来的收益:如果生产单位破产,则原生产责任可由政府负责拍卖该清理工作的收益、利润:如果生产企业被兼并或合并为新的组合体,则该责任由新组合的公司承担。
3.4 建立“建筑垃圾排放交易制度” 模拟碳交易制度,建立建筑垃圾排放交易制度。国家相关部门应研究出台建筑垃圾排放量交易制度,鼓励企业变废为宝,对超标排污的企业給予超额罚款,鼓励企业间的合作和企业与科研机构的联合攻关,去解决建筑企业自身产生的垃圾处理问题,实现垃圾的零排放目标。
3.5 转变物质化衡量指标 现有的发展模式下,经济发展总意味着废物的产生量的增多。传统的发展模式导致废物的产生与发展水平的严格相关是以物质化指标衡量发展水平的结果,如居住水平以人均居住摘面积来衡量。即使是环保水平也常用污水处理设施容量等来描述。此发展模式意味着更多的物质消费,必然带来更多的垃圾产生。用更人性化的指标来衡量社会发展对人类实际需求的满足程度,而不是纯粹的物质指标数字。[15]
3.6 更加广泛导入PPP管理模式 完善建筑垃圾资源化管理是政府的重要职责,建立多元化的投资机制是降低垃圾治理运行成本的重要方式。PPP模式具有带动私人部门进入公共服务(建筑垃圾处理)领域的杠杆作用和风险分担的机制,以及在开辟新的资金来源、提高公共服务供给的数量和效率、增加公私部门的收入等方面的特点和优势。在建筑垃圾的处理和资源化过程中,非公有元素的介入可以提供的价值是投资的新来源,有利于资源的更好利用和产生公共资产增值。当然,这也意味着PPP模式的合作是具有投资能力并尚在寻找投资机会的私有企业的理想模式。在PPP模式下的公私合作将把公共产品(建筑垃圾的处理和资源化活动)的供给模式引向市场,通过市场解决供需矛盾。特别是优质公共服务供给数量的提高和效率的改善可以有效地解决当前我国建筑垃圾的处理和资源化问题。[16]
参考文献:
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农业废弃物资源化研究现状 篇4
关键词：农业废弃物,资源化,利用现状
农业废弃物主要是指在农林生产、牧渔业生产、农业加工等过程中产生的各种残余类废弃物, 主要包括植物、动物和加工类和农村生活垃圾等有机类物质[1]。其年积累量大, 占地面积广, 环境污染严重, 严重阻碍了农村的文明建设和农业的可持续发展, 因此, 对农业废弃物处置已成为农村地区可持续发展的重要问题之一。已有研究表明, 农业废弃物具有污染和资源双重属性, 对其资源化利用和无害化处理, 是控制农业环境污染、发展农村循环经济的有效途径。因此, 农业废弃物的资源化利用技术和相关研究已成为其处置研究的热点, 并取得了较大的发展[2]。本文拟对农业废弃物利用方向及存在的问题进行探讨。
1 农业废弃物的利用
1.1 肥料化
肥料化处理是农业废弃物的传统利用方式, 其方式有以下三种:
直接还田:该方法将各种残余类废弃物直接还田, 以提高土壤孔隙度、有机质、钾、氮、和磷等, 以提高粮食产量, 具有简单易行的特点。
发酵还田:是利用微生物的生物化学反应, 将有机废物转化成高效有机肥的方法。目前, 其利用方式主要有好氧条件下的堆肥、厌氧条件下的沤肥和沼气肥等。
有机无机复合肥原料:有机废弃物 (如畜禽粪便、有机垃圾等) 可经一系列工艺处理 (如高温、高压等) , 加工成具有高使用价值的有机复合肥料, 使其含有平衡的有机成分和无机成分, 这种利用方式具有广阔的发展前景。
1.2 饲料化和能源化
饲料化处理是农业废弃物的又一重要处理方向。适用于饲料化的农业废弃物主要是农作物秸秆类物质, 此类物质含有丰富的纤维蛋白质物质, 是天然的饲料原料。目前, 相应技术主要有微生物处理、发酵、氨化等技术[3]。
能源化处理是农业废弃物重要的综合处理方式。其是改变传统的农业废弃物能源利用方式, 通过沼气发酵以提高废弃物热效率的方法。据统计, 相比农作物秸秆的直接燃烧发出的热能, 发酵沼气燃烧可使热效率提高95%左右。目前, 此种技术已广泛应用在生活 (如烧饭、照明、取暖) 、生产 (大棚温室、孵化雏鸡、增温养蚕) 和发电等领域。相关研究主要集中在配套装置和设备、采热系统研究以及“能源 - 环境工程”生态农业综合利用模式的研究等方面[4,7]。
1.3 材 (原) 料化和综合生态化
材 (原) 料化处理是提高农业废弃物的附加值的重要方向, 其将农业废弃物中的高蛋白质资源和纤维性材料转化成多种生物质材料和生产资料, 有着广阔的前景。目前, 农业废弃物材料已广泛应用在板材制作、活性炭材料、硅瓷材料和吸附剂的制作当中, 效果良好[4,6,7]。
材料化处理是体现农业废弃物综合生态化的方式之一, 但是农业废弃物综合生态化更体现废弃物的多重循环和多次转化利用, 以提高资源利用率及整体效益。如“秸秆 - 食用菌 - 猪 - 沼气 - 肥田”模式, 与各环节的单独利用相比, 其能量利用率可提升2倍以上, 有机质和营养元素的利用率更有显著的效果。目前, 我国已探索出多种生态农业利用模式, 如猪 - 沼 - 果模式、猪 - 沼 - 鱼模式等, 但是应加强对其的推广应用。
2 存在问题
2.1重视程度不够, 政策法规和社会化服务体系不完善
第一, 农业废弃物资源化利用意识和生态环境意识淡薄;
第二, 政策支持、资金投入或扶持力度不够;
第三, 目前有利于农业废弃物利用的社会化服务体系尚未形成。
2.2农业废弃物利用发展不平衡, 地区普遍技术落后, 利用率低
农村地区虽然具有农业废弃物再利用的传统, 但是创新力不足, 成熟技术较少, 拥有自主知识产权、具有较好适应性能以及推广价值的技术更少, 一些废弃物高效生产设备及其配套利用设备等在技术上未能有大的突破[5,7]。比如秸秆的利用, 大多数还是采用直接燃烧或者还田的方式, 缺乏深层次的利用技术。
2.3 农业废弃物转化产品单一, 商品附加值低
一方面, 农业废弃物资源化产品缺乏清晰成熟的开发路线, 导致相应转化产品品种少、质量差、利用率低、商品附加值低, 同时产业化进程滞后, 市场缺乏竞争力;
另一方面, 由于资金缺乏和技术限制, 一些先进的技术在产业化过程中难以得到应用和推广, 使得许多技术难以满足农业现代化发展的需求, 而使农业废弃物得不到有效开发利用, 反而造成严重环境污染。
3 对策
针对农业废弃物的利用现状, 特提出以下对策和建议:
1) 完善相应政策, 加强政府扶持力度。在政策层面上建立与健全农业废弃物资源化利用与无害化处理相关的政策法规;加大政府资金扶持力度, 加强相应基础设施建设。
2) 完善产业化进程, 重视技术的创新与推广应用。快推动农业废弃物资源化利用的产业化进程, 大力发展循环经济;鼓励和推动农业废弃物资源化利用技术的创新研究、示范与推广。
3) 提高农业废弃物转化产品种类和附加值, 提高收益。积极借鉴国内外先进技术, 丰富农业废弃物转化产品种类, 提高产品附加值, 增加农民收益, 实现农业废弃物资源的综合利用。
参考文献
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餐厨垃圾资源化技术现状及研究进展 篇5
摘要：介绍了餐厨垃圾的`成分、特点,探讨了饲料化技术、堆肥化处理技术、生物厌氧发酵技术以及生物柴油技术等餐厨垃圾的资源化技术,分析了餐厨垃圾资源化技术的现状和发展趋势.作 者：谢炜平 梁彦杰 何德文 邹原 Xie Weiping Liang Yanjie He Dewen Zou Yuan 作者单位：谢炜平,邹原,Xie Weiping,Zou Yuan(深圳职业技术学院建筑与环境工程学院,广东,深圳,518055)
梁彦杰,何德文,Liang Yanjie,He Dewen(中南大学冶金学院,湖南,长沙,410083)
资源化现状 篇6
关键词 农产品；生物资源；对策
中图分类号：F322 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.36.061
农业废弃物主要分两类，一类是农业投入品包装物，另一类是农业生产过程中产生的除农产品以外的产物，即农产品伴生物，如粮油作物秸秆、不可以食用的菜叶、菜梗、劣质农产品和畜禽养殖排泄物等。农业废弃物并不会对农业生产和农业生态环境带来严重的影响，但浙江位于我国中东部地区，工业相对较发达，人口密度较大，人均耕地较少，农田复种指数较高，单位面积的农业产出也较高，相应的伴生物产生量也较高，而且由于休耕期很短，土地连续耕种，大量的农业伴生物来不及还田，若不加以科学回收、处理、利用，对环境会造成较大的污染。本文主要探讨浙江金华地区第二类农业废弃物（即农产品伴生物）的资源化利用现状、存在的问题及对策建议。
1 利用现状
金华是浙江省中部的城市，农业种植面积22万hm2，年产农作物各类农作物约200万t，其中粮油作物种植面积11.9万hm2，蔬菜瓜果种植面积5.9万hm2，年产粮油作物约64万t，蔬菜瓜果约136万t。按粮油作物平均草谷比1.5、蔬菜瓜果作物废弃物产生系数为1计算，年产生粮油作物秸秆约96万t、蔬菜废弃物约136万t。全市生猪存栏约53万头，奶牛存栏约1.7万头，家禽存栏656.3万只，这些畜禽年产生排泄物约91.8万t。
不同农作物秸秆特性千差万别，产生时间、利用方式也各不相同。粮油作物主要集中在夏季和冬季收割，其秸秆含水率偏低，相对较易收集、储存和运输，收集利用率可达90%以上，规模种植的粮油作物基本可以做到机械收割，农作物秸秆可以同时收割打捆待用或直接粉碎还田。畜禽排泄物常年产生较均匀，也较易收集，但由于商品肥料的推广和利用，以及用肥存在的淡旺季，存在区域性和季节性过剩问题[1]。
金华地区农作物秸秆种类繁多、利用方式多种多样。粮油作物秸秆主要利用方式为：一是秸秆肥料化还田，如机械收割的可以部分或全部机械粉碎还田，部分人工收割的采用堆沤后还田；二是秸秆饲料化养殖，水稻、玉米等农作物秸秆部分被周边奶牛养殖户收去作为养殖饲料；三是燃料化利用，金华偏远山区部分农户有用农作物秸秆炊事的习惯，但是随着生活习惯的改变和薪柴获得越来越容易，山区农户用秸秆炊事的越来越少；四是能源化利用，金华部分地區粮油作物秸秆被送到兰溪热电厂用于生物质发电，这有效解决了部分难以就地利用的秸秆出路问题；五是原料化利用，金华市还有一些纸箱厂、水果包装企业、合作社，会收集部分农作物秸秆用于生产纸箱、包装水果等。这些粮油作物秸秆利用方式，基本上解决了粮油作物秸秆的出路问题，确保了金华地区农作物秸秆禁燃工作的有序开展。蔬果伴生废弃物的利用主要是种植户自行处理：部分绿叶被周边养殖户收购用作饲料，部分腐烂黄叶则通过堆沤后用于肥料，还有部分根茎等难以处理的秸秆则是堆放在田间地头，或作为垃圾混入农村生活垃圾。
2 存在的问题
浙江作为全国首个生态循环农业试点省，生态循环农业是浙江现代农业的发展方向，金华是生态循环农业的践行地，对发展生态循环农业非常重视[2]。农产品伴生物利用好则是资源，随意丢弃或焚烧便是一大环境污染源，农产品伴生物的资源化利用，实现变废为宝，是发展生态循环农业的必然要求。但在取得成效的同时也存在一些阻碍发展的问题：一是在产生时间和空间上相对分散，收集成本高，收集需付出较多的劳动力、设备，农民收集意愿普遍较低；二是收集利用主动性较差，多数地方的收集利用主要通过行政部门施压推动，不仅需要投入较大的人力、资金，而且难以持续，一旦政府部门放松督查，随意丢弃和就地焚烧现象就会发生；三是高效利用技术和设施相对欠缺，农业伴生物资源化利用推进配套的项目的实施主要靠政府部门扶持推进，但由于技术和设施上的欠缺，相对收益较差，示范效应不高；四是农民的环保意识相对不高，随意丢弃和就地焚烧时间仍时有发生。
3 对策和建议
现结合浙江金华农产品伴生物资源化利用工作实际，探讨如何推进农产品伴生物回收利用，并提出几点建议。
3.1 重视就地肥料化还田利用
就地肥料化还田利用是当前最经济有效的利用方式。随着近年来农村土地流转、“机器换人”的推进，规模化生产和机械化生产的推广，粮油作物秸秆就地机械粉碎深耕还田已在技术上非常成熟，金华地区秸秆收割粉碎一体机也列入了农机补贴范畴，大多数粮油种植大户和合作社基本实现了秸秆就地粉碎还田，但在具体操作时应注意以下两点：一是病虫害的防治，农作物秸秆、枯枝烂叶上常常寄生有一些病虫害虫卵，就地粉碎翻耕并不能杀害大部分病虫害，因此需要配合采取一些防虫害措施；二是秸秆还田量过大或不均匀易发生土壤微生物与作物幼苗争夺养分的矛盾，甚至出现黄苗、死苗、减产等现象；在秸秆直接还田时，建议适当增施一些氮肥，缺磷的补施磷肥。
3.2 重视瓜果蔬菜等农产品伴生物的资源化利用
瓜果蔬菜等农产品伴生物含水率高，若采用填埋的处置方式，可能导致渗滤液的增加，给填埋场的后续处理增加压力。若采用焚烧的方式，由于含水率高，技术不可行，而在蔬菜垃圾中添加大量辅助燃料，经济上均不合理，因此建议和生活垃圾分开处置，如可以直接同堆肥厂对接用于堆肥，或者就近对接蔬菜基地的处置中心进行处置。瓜果蔬菜等含水率高的农产品伴生物资源化利用应注意以下两点：一是就地还田利用，一般鲜叶（果）不建议直接还田，建议以家庭农场、合作社等为单位，建立瓜果蔬菜伴生废弃物集中处置点，配套粉碎机、堆沤池等，通过处置腐熟后再还田利用；二是对接畜禽养殖场的果蔬种植基地，应在收割处置时避免使用农药、并确保瓜果蔬菜等农产品伴生物未腐烂，确保饲料安全。
参考文献
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煤矸石资源化利用现状及其进展 篇7
关键词：煤矸石,资源化利用,发电,化工产品
煤矸石是煤炭开采和洗选过程中排出的固体废弃物, 是成煤过程中同煤层伴生的矿物质。我国的一次能源消费结构中煤炭占70%以上, 随着煤炭开采量的逐年增加, 煤矸石的排放量也急剧增大, 成为目前我国排放量最大的固体废弃物之一, 若处理不当将成为新的环境问题。例如煤矸石的大量堆积会占据大量的土地, 长期露天存放的煤矸石处于风化、氧化状态不仅会发生自燃、爆炸等危险事故, 排放出二氧化硫、氮氧化物和烟尘等有害气体污染大气, 而且长期堆放发生的淋溶风化会导致重金属富集, 对周围地下水造成严重污染。另一方面, 煤矸石中富含的热值以及各种化学元素可以重新回收利用, 变废为宝, 带来良好的经济效益、社会效益和环境效益。
1 煤矸石岩性及其化学成分
煤矸石自然组成复杂, 且因地理位置不同成分也不同。一般来说, 它是由泥岩、粉砂岩、砂岩、碳质页岩、凝灰岩等组成的复杂混合物, 碳含量低, 硬度大, 且属于沉积岩。煤矸石的矿物成分中以粘土矿物和石英为主, 主要包括高岭土、长石、伊利石、方解石、水铝石、黄铁矿、蒙脱石、云母、绿泥石类以及少量的稀有金属矿物, 其中高岭石含量高达60%以上, 属于劣质燃料, 发热量低 (4.19~12.6 MJ/kg) 。煤矸石的主要化学成分见表1。
2 煤矸石综合利用途径
煤矸石综合利用途径主要受铝硅比值、碳含量、硫含量等因素的影响。
2.1 煤矸石做填充材料
由于煤矸石硬度较大, 可用于充填采煤塌陷区和露天矿坑, 用作复垦造地造田的充填材料。充填矿井采空区, 应采用煤矸石不出井的采煤技术。用煤矸石复垦造田时, 对矸石层的充填应下部密实上部疏松, 以保水保肥。矸石山复垦是一项难度大、投资高的综合性工程。当矸石复垦土地作为建筑用地时, 为了使复垦土地有较高的承载能力和较好的稳定性, 应采用分层回填、分层振压的方法。
2.2 煤矸石生产建筑材料
煤矸石可用于生产烧结砖和水泥, 由于煤矸石的化学成分和粘土类矿物成分相似, 而且具有一定的热值, 可用于代替粘土矿物生产水泥, 节约熟料煤耗, 同时可以稳定热工制备。
用煤矸石生产建筑材料及制品, 应对煤矸石的化学成分、发热量、物理性能等指标进行综合评价, 必要时应进行半工业性试验。近年来应用煤矸石生产陶瓷、碱胶凝、碳化硅等新兴建筑材料是煤矸石综合利用的又一重要方向。
2.3 煤矸石发电
煤矸石以及煤炭洗选加工过程中产生的煤泥属低热值燃料, 发热量在6.27~8.37 MJ/kg的煤矸石可用于发电。目前, 循环流化床 (简称CFB) 燃烧技术在煤炭系统中应用较为广泛, 且技术成熟, 其中最常见的是35 t/h和75 t/h循环流化床锅炉。
煤矸石发电在我国已形成一定的规模, 电厂装机容量已达到500万k W, 我国每年发电所消耗的煤矸石达到4 600万t以上。煤矸石发电不仅可以变废为宝, 而且可以节约煤炭资源, 缓解用电紧张问题。
2.4 煤矸石制化工产品及生产肥料
煤矸石中含有硅、铝、铁、钙等元素, 部分煤矸石亦含有较高品味的钛、镓等稀有金属。这些化学元素可以用于合成作业, 生产不同的化工产品, 例如可以利用煤矸石中的硅元素来合成碳化硅, 亦可以生产Al-Si-Fe合金。
煤矸石中也含有一定的有机质, 一般在15%~25%, 可用于生产煤矸石有机复合肥料以及微生物肥料。通过化学活化法生产有机复合肥, 生产成本较低, 可以增强土地的固氮能力, 提高土壤中的微量元素含量、透气性以及腐植酸含量, 使农作物增产。
这些用途充分利用了煤矸石的各种性质, 不仅大量消耗了煤矸石, 而且带来了一定的经济效益和环境效益。
3 煤矸石资源化利用现状及其进展
我国的煤矸石综合利用率远远低于西方发达国家的90%[1], 且局限于制砖、制水泥等传统产业, 高附加值产品缺乏。近年来, 随着国家政策的导向以及经济的发展, 煤矸石制取化工产品、供热发电、生产建材用品以及制取农业肥料等方面有了较大进步。
3.1 煤矸石在供热发电方面的应用
利用煤矸石发电需要煤矸石有一定热值。一般来说, 发热量大于6.27 MJ/kg的煤矸石才可以不经过洗选直接用于发电。我国已成功研制出煤矸石、煤泥混烧的循环流化床锅炉, 解决了不同低热值燃料混合燃烧的技术问题。CFB锅炉燃烧效率高, SO2、NOx排放量低, 负荷调节性能好, 适合燃烧劣质煤、煤矸石和煤泥, 是国家大力发展的清洁燃烧技术之一。我国很多煤炭企业都采用CFB锅炉燃用煤矸石及煤泥。
盘江煤电集团火铺矸石发电厂于2004年投产, 设计规模为3×15 MW, 其主要燃料为煤泥和掺入部分中煤的矸石。该电厂年消耗煤泥19.8万t, 煤矸石4.32万t, 中煤2.73万t, 年发电量2.7亿k W·h, 其中外供电量2.3亿k W·h[2]。大屯矿区的两座电厂总装机容量为349 MW, 将其下辖的3座选煤厂产生的煤矸石、煤泥等低热值煤, 与矿区的劣质煤和洗中煤进行适当配比, 其中煤泥含量达到60%以上, 作为燃料供给CFB进行燃烧发电, 直接增加经济效益3 000多万元, 同时燃料的脱硫率高达90%~97%, 大大提高了燃烧气体向环境排放的清洁度[3]。
鸡西矿业集团下属的6座选煤厂年产生矸石量200万t。1979年, 该集团利用煤矸石作为燃料发电, 装机容量5万k W。目前, 鸡西矿业集团已实现发电量3.25亿k W·h, 处理煤矸石110万t, 大大缓解了煤矸石堆积、难以处置的问题。同时该电厂实行热电联产, 为附近小区采暖供热, 10 a来直接节约煤炭675万t。淮北恒力矸石电厂以任楼煤矿洗选后的压滤煤泥和煤矸石为燃料, 该电厂的装机容量为2×6 MW, 两台35t/h循环流化床锅炉年消耗煤泥12万t、煤矸石7.44万t, 每年节约标煤3.3万t, 创造了较好的经济效益和社会效益[4]。
窑街劣质煤热电厂拥有4台130 t/h循环流化床锅炉, 生产能力为100 MW, 锅炉采用先进的气冷旋风分离器, 可避免燃料在返料器内因高温结焦。该厂2009年发电5.379亿k W·h, 综合产值16 848万元, 取得了较大的经济效益[5]。
煤矸石用于供热发电可以有效地解决煤矸石堆积带来的各种问题, 回收利用废弃煤炭资源, 具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。
3.2 煤矸石在建筑材料方面的应用
煤矸石在建材方面的应用实际是对煤矸石中硅铝等元素的利用。当煤矸石中的Si O2、Al2O3及铁氧化物的总含量在80%以上时, 煤矸石可以代替黏土配料烧制普通硅酸盐水泥、特种水泥、无熟料水泥及煤矸石烧结砖等。目前, 煤矸石也可以用来制取各种高性能的新型建筑材料。
碱激发胶凝材料是一种比硅酸盐水泥更加稳定和高抗压强度的新型建筑材料, 通过对煤矸石进行高温热活化, 使煤矸石内的粘土类矿物转变为偏高岭土的结构, 来制备碱激发煤矸石胶凝材料, 可以大量消耗煤矸石, 不会产生新的环境问题[6]。
煤矸石也可以用来制取莫来石和堇青石。莫来石是一种优质的耐火材料, 具有膨胀系数低, 硬度大, 抗化学腐蚀性好等优点, 其化学式为3Al2O3·2Si O2。莫来石在自然界存量极少, 常用烧结法或电熔法人工合成。杨正中等[7]利用高铝矾土和煤矸石为原料, 采用细磨、混炼、成型及高温烧结工艺, 制成了刚玉和莫来石。倪文等人[8]得出, 将煤矸石和α-氧化铝在1 650℃条件下煅烧, 得到的莫来石含量达到95%以上。堇青石的化学组成为2Mg O·2Al2O3·5Si O2, 其膨胀系数较低, 远红外辐射频率较高, 对人体伤害较小, 以堇青石为主要成分的陶瓷材料具有较好的抗热震性。闫国进等人[9]以煤矸石为主要材料, 同时加入少量氧化铝和氧化镁得到多孔堇青石质玻璃陶瓷, 其抗折强度为60 MPa。倪文等人[10]利用高岭石含量高的煤矸石和菱镁矿为主要原料制成质量分数达95%的堇青石熟料, 再将堇青石熟料在1 300℃煅烧10 h, 然后破碎并研磨成细粉, 制成堇青石活性粉料。
利用煤矸石合成Sialon材料。该材料在光、电、磁、化学、生物等方面具有卓越的功能, 其强度、硬度高, 耐腐蚀、耐高温、耐氧化以及抗热震性能良好, 被广泛用于冶金、电子、机械、化工、医药、光电、航空等行业。当煤矸石中高岭石矿物含量较高时, 可用来合成Sialon材料, 通常采用碳热还原氮化法进行合成。孙俊民等[11]将煤矸石去除有机质后, 用符合化学计量式计算配比的炭黑和煤矸石, 并辅以适量催化剂Fe2O3, 在1 400℃下合成了β-Sialon材料。
3.3 煤矸石制备化工产品以及在农业中的应用
3.3.1 煤矸石制取铝系化合物
利用煤矸石中较高品位的铝元素可以制取氢氧化铝, 硫酸铝, 聚合氯化铝铁等20多种铝系化工产品。
聚合氯化铝是一种无机高分子化合物, 是水质混凝处理中首选的混凝剂。其生产工艺流程是:粉碎→焙烧→酸溶→过滤→盐基度调整。赵银等[12]用活化的煤矸石作为盐基度调整剂, 研究了酸浸取液的浓度、初始盐基度及反应的温度、时间等因素对盐基度调整过程的影响, 得出了盐基度调整的最佳条件。许卫星等[13]将煤矸石在高温下活化后, 与盐酸反应生成羟基氯化铝溶液, 然后加入一定比例的盐基度调整剂进行反应, 获得盐基度为50%以上的聚羟基氯化铝溶液。
Al (OH) 3加热到260℃以上可以脱水吸热, 被广泛应用于有机高分子材料的制备、电解提炼铝等工业。煤矸石制取Al (OH) 3工艺为:粉碎→煅烧→浸取→氨水中和→提纯干燥, Al (OH) 3经高温煅烧后可制得Al2O3。
硫酸铝通常作为絮凝剂, 用于提纯饮用水及处理污水, 亦可用于造纸、石油除臭脱色及合成其他铝盐等方面。用煤矸石制备硫酸铝的工艺流程为:先将煤矸石酸解, 然后分别除去其中的Fe SO4、Ca SO4、Mg SO4等杂质, 最后蒸发结晶得到硫酸铝。鞠馥阳等[14]将煤矸石粉碎、焙烧、冷却, 然后用硫酸酸解, 加入硫化钠后, 使溶液自然沉淀, 再过滤、中和滤液中剩余硫酸, 最后再次过滤, 加热浓缩, 冷却结晶即得到硫酸铝产品。
3.3.2 制取其他化合物
硅铝炭黑是由无机化合物和有机化合物组成的复合材料, 在橡胶制品及塑料制品中应用广泛。用煤矸石制取硅铝炭黑[15]的工艺由煤矸石粉碎、高温热处理、研磨等流程组成。李瑞等[16]将鹤壁洗矸石干馏活化, 然后添加分散剂制取硅铝炭黑, 其制品具有延迟硫化的作用, 工艺操作安全性能较高。
钛白粉[17]可作为生产电焊条、海绵钛和钛合金等的加工原料, 还可用作涂料、陶瓷、塑料、玻璃等工业中的着色颜料。当煤矸石中Ti O2的质量分数大于7.2%时, 便可用于生产钛白粉。其生产过程是:将煤矸石生产水玻璃的残渣与硫酸进行酸解反应, 反应过程中利用压缩空气鼓泡搅拌、升温, 然后冷却、吸滤、洗涤;将滤液和洗涤水合并送入搅拌槽中, 清除杂质后, 送至减压浓缩釜进行浓缩;在浓缩液中加入总钛量10%的晶种, 蒸汽加热至沸腾, 生成偏钛酸, 然后冷却过滤;分别用l0%的硫酸和热水将滤饼洗至检测不到Fe2+为止, 再进行漂白过滤、洗涤后得纯净偏钛酸;最后送入回转炉进行脱水、煅烧, 经粉碎即得钛白粉。
富镓煤矸石[18]可用于提取稀有金属元素镓。煤矸石中镓的析出可采用以下两种工艺:一是高温煅烧浸出, 二是低温酸性浸出。其原理是将煤矸石中的晶格镓或固相镓转入溶液, 后续再用汞齐法、置换法、萃取法、离子交换法、萃淋树脂法、液膜法等从浸出液中回收镓。
3.3.3 煤矸石制取农业肥料
煤矸石中含有一定量的有机物, 可以成为携带微生物的载体。目前国内微生物肥料主要以固氮菌肥、磷细菌肥、钾细菌肥为主。其生产工艺流程[19]为:理料、粉碎、拌料、泛球、挂膜、干燥、装袋、入库。微生物肥肥效较长, 作物生长期仅需施肥一次, 而且肥料营养全面。
煤矸石中还含有植物生长所必需的B、Zn、Cu、Co、Mn等微量元素。将煤矸石经过粒度等技术处理后, 采用化学活化法, 可配制成有机肥, 施于田地可有效增强土壤肥力, 改善土壤结构, 使土壤疏松、透气[20]。
4 结论
蚯蚓粪资源化利用研究现状与展望 篇8
关键词：蚯蚓粪,蔬菜育苗基质,蚯蚓粪生物有机肥
我国快速发展的畜禽养殖业使得畜禽养殖废弃物产生量急剧增加, 成为我国农业有机固体废弃物的主要产生源。传统养殖业废弃物处理方式主要以堆肥为主, 但堆肥过程繁杂、费工费时, 而利用蚯蚓处理养殖业废弃物是一种生态环保型生物技术, 通过蚯蚓的新陈代谢作用将废弃物转化为物理、化学和生物学特性俱佳的蚯蚓粪, 对蚯蚓粪进行综合利用研究, 对于改善生态环境, 发展绿色农业和有机食品具有重要意义[1]。
1 蚯蚓粪的性质
1.1 物理性质
蚯蚓粪是蚯蚓将养殖业废弃物经过高效消解所得, 具有自然泥土味, 通气性、排水性好, 持水量高。因为具有较大的表面积, 蚯蚓粪吸收和保持营养物质的能力较高, 可为土壤中的有益微生物提供良好的生存环境, 同时, 也有利于蚯蚓粪中水稳性团聚体的形成。
1.2 化学性质
蚯蚓粪阳离子交换性能、可溶性盐含量及腐殖酸含量相对于有机废弃物有明显增加, 通过蚯蚓的消解过程, 养殖废弃物中的有机质变为腐殖质类复合物质, 稳定性较好[2]。蚯蚓粪一般趋于中性, 是由于蚯蚓经过消化过程, 分泌的有机酸中和了呈碱性的有机废弃物[3]。
1.3 生物学性质
蚯蚓粪含有腐殖酸类物质, 对蛋白合成及植物营养吸收产生一定影响, 同时其内含有的大量有益微生物能使复杂的物质转化为易被植物吸收的简单有效的物质。
2 蚯蚓粪的研究与应用
2.1 在蔬菜育苗上的应用
随着棚膜经济的发展, 育苗移栽方法在蔬菜种植中被广泛采用, 蔬菜育苗正逐渐走向规模化、商品化, 传统的蔬菜育苗基质主要以草炭土为原料, 浪费许多不可再生资源, 还会破坏生态环境。近年来, 随着蚯蚓业的发展, 国内外对蚯蚓粪在蔬菜育苗利用方面进行深入研究, 用理化性优良的蚯蚓粪替代泥炭加工生产育苗基质, 越来越受到关注。禽畜粪便等有机废弃物经蚯蚓髙效消解产生蚯蚓粪, 蚯蚓粪中不仅含有植物所需的氮、磷、钾等大量元素, 还含有中微量营养元素, 将蚯蚓粪作为蔬菜育苗复合基质中的主要原料肥料应用蔬菜育苗生产, 不仅有利于提高种子发芽与幼苗根系生长发育, 还能保证移栽定植后缓苗期短, 成活率高。尚庆茂等[4]利用蚯蚓粪为主要原料配合不同体积比蛭石作为育苗基质, 研究其对多种蔬菜种子萌发及幼苗生长发育的影响, 结果表明:与草炭相比, 蚯蚓粪磷钾含量高, 氮含量低, 容重较大, 持水力较小, 育苗效果佳, 与对照相比, 西瓜根体积、全株干重、壮苗指数分别增加了129.17%、
22.95%、211.8%。
2.2 富含微生物菌群, 提高作物抗病能力
蚯蚓粪有机肥中含有大量拮抗微生物, 施入土壤后, 可迅速抑制有害菌的繁殖, 从而减少土传病害的发生, 农作物病虫害发生危害减少。当蚯蚓粪与土体积比为1∶5时, 可最大程度地控制病害的发生, 防效可达92.5%。胡艳霞等[5,6]从新鲜蚯蚓粪中成功分离到拮抗活性强、抗菌谱广的拮抗微生物。蚯蚓粪可诱导黄瓜产生炭疽病系统抗性, 蚯蚓粪通过启动黄瓜体内的防御酶系, 诱导黄瓜产生系统抗性, 控制病害的发生, 从而初步解释了蚯蚓粪的抑病机理。
2.3 作为生物有机肥料, 能修复土壤和改善土壤肥力
经化验测定, 蚯蚓粪中不仅含有丰富的有机和无机营养物以及植物激素, 还富含有益微生物, 是有机肥和生物肥在蚯蚓体内自然结合的产物, 可作为园林花卉、温室大棚种植的高档生物有机肥。试验证明, 在温室黄瓜栽培中, 土壤中添加不同量的蚯蚓粪对黄瓜的产量和品质有较大的提高和改善。添加10%、15%、20%和30% (体积比) 蚯蚓粪后黄瓜的产量显著提高, 畸形果显著减少, 且在添加20%情况下黄瓜的产量最高, 达9.3 kg/株, 单果重比对照高13.2%。随着工业的发展, 土壤环境污染严重恶化, 有毒重金属长期积存在土壤中, 被农作物吸收后将给人类健康带来不利影响。蚯蚓粪具有多孔性、表面积大、吸附能力强等特点, 可对土壤中重金属离子进行吸附、富集等, 有效降低土壤中重金属的含量, 对土壤起到一定的修复作用。土壤中施入蚯蚓粪生物有机肥, 在很大程度上能改善土壤肥力, 调节土壤物理结构。蚯蚓粪本身具有极好的团粒结构, 施入土壤后, 在大量微生物的不断作用下, 土壤可释放出有效养分, 增加腐殖质含量, 同时蚯蚓粪在土壤中分解时产生的多种有机酸能促进土壤中某些难溶性矿物质, 使之变为植物可吸收利用的养分。
2.4 可作为除臭剂
蚯蚓粪因比表面积大、空隙率高、含有大量微生物而具有良好的吸收净化功能。蚯蚓粪可代替锯屑作养鸡场鸡舍垫料, 明显减轻氨气和硫化氢气体带来的臭气, 为养殖场脱臭, 且未见鸡群有异常表现[7]。日本于1978年拨出专项资金研制成功蚯蚓粪粒除臭小型化装置, 目前已经应用于神奈川县三浦市的污水处理场。
3 蚯蚓粪的使用方法
一是配制营养土。一般按1份蚯蚓粪、3份土壤的混合比例使用, 适用于花卉、有机蔬菜种植。二是追施肥。每2个月左右在植株营养土表面拌入100 g蚯蚓粪效果更佳。三是草坪应用。以蚯蚓粪1 kg/m2均匀撒施在草坪表层即可。但要保持一定的湿度。四是防治盆栽植物病害。把1份蚯蚓粪浸泡在3份水中保持24 h以上制成混合物, 施于植物、果实或花的表面。
4 蚯蚓粪使用注意事项
一是应使用新鲜的蚯蚓粪, 其物理性状好, 有益微生物多, 肥效也会更好。蚯蚓粪不宜保存过久, 否则生物活性明显下降。二是蚯蚓粪与无机肥配合使用效果更佳, 但不宜与速溶性化肥掺混使用。三是蚯蚓粪不宜暴晒和高温烘干, 高温使微生物活性降低。四是因蚯蚓粪中含有大量有益微生物, 所以蚯蚓粪不宜与杀菌剂配合使用。
5 展望
蚯蚓粪在国内的销售比较低迷, 没有成型的市场网络和成熟的产品, 价格与国外相比也有一定的差距。原因是多方面的, 主要是国内的深加工企业缺乏成熟的技术支撑, 只是简单的加工, 产品缺乏技术含量, 企业经济效益低。产品的研发力度不够, 影响企业的发展和稳定。对蚯蚓粪的综合利用深入研究, 开发市场亟需的天然、绿色、环保的肥料对于发展绿色农业和有机食品具有重要意义。
政府相关部门应大力推广蚯蚓养殖与应用工作, 建立养殖示范场, 走产学研相结合的道路, 探索大面积养殖的生产工艺, 最大限度地利用最新技术, 组建一批科研能力强、具有奉献精神的科研队伍, 以便更好地指导生产, 为蚯蚓产业发展注入新的活力。
参考文献
[1]EDWARDS C A, BURROWS I.The potential of earthworm composts as plant growthmedia[M]//Edwards C A.Neuhauser E F.eds.Earthworms in waste and environment management.The Hague:SPB Academic Press.The Netherlands.1988:21-32.
[2]ELVIRA C.Coicoechea M.Sampedro L, et a1.Bioconversion of solid paperpulp mill sludgeearthworms[J].Bioresource Technology, 1996 (57) :173-177.
[3]NDEGWA S.A.Thompson and K.C.Das.Effects of stocking density and feeding rate on vermicomposting of biosolids[J].Bioresource Technology, 2000 (71) :5-12.
[4]尚庆茂, 张志刚.蚯蚓粪基质辣椒穴盘苗播后喷施肥料效果的研究[J].西南园艺, 2005, 33 (5) :1-3
[5]胡艳霞, 孙振钧, 周法永, 等.蚯蚓粪对黄瓜苗期土传病害的抑制作用[J].生态学报, 2002, 22 (7) :1106-1115.
中国化工废渣污染现状及资源化途径 篇9
化工废渣主要是在生产化学产品的过程中, 产生的一些工业废渣, 由于化工产品中使用的原料较为复杂, 生产的环节也比较多, 有一些物质会无法利用, 进而形成废渣, 这些废渣与普通的矿物质存在较大的差异, 其中的主要成分包括硅、铝、镁、铁、钙等化合物, 甚至含有铬、汞、砷等有毒金属, 这些物质如果排放到自然环境中, 会造成重大的污染。现实情况是目前我国的化工废渣直排现象非常严重, 已经严重危害到自然环境, 为此需要一种有效的废渣处理方法来降低其危害, 为人类创造一个健康的生活环境。
1 化工废渣污染现状
改革开放几十年来, 我国的工业发展速度十分迅速, 在发展的过程中, 需要大量的化工产品, 其在制造业、农业等领域都有着重要的用途, 但是这种化工产品在生产的过程中, 会产生大量的废渣, 这些废渣有许多直接排放到自然环境中, 使得我国的自然环境变化巨大, 环境的污染和破坏十分严重, 能源被大量地消耗, 不可再生的资源正在不断减少。许多固体废弃物成为最大的污染物质, 在现如今的社会中, 需要使用无害化的处理方式进行处理, 减少废渣的污染, 为社会经济的可持续发展提供一个健康的环境。
2 化工废渣资源化处理的优点
2.1 投入少, 效率高
化工废渣中有许多可利用的物质, 如果直接排放不仅会造成环境污染, 也会造成资源的浪费, 而通过资源化的处理方法, 能够有效地回收这些废渣中的可利用物质, 例如废渣中的铝, 使用其炼铝要比铝矾土炼铝使用的能源更少, 污染也更少, 生产的效率更高, 对生产企业来说是一种非常经济的生产方式。
2.2 效益高, 能耗低
我国目前的环境污染问题十分严重, 在这种形势下, 各行业都在倡导建立可持续发展的生产模式, 使用资源化的方法来处理固体废弃物, 能够将有毒的物质进行再利用, 能够有效减少废弃物的堆置, 对环境的好处更大。
在化工企业炼钢的过程中, 会使用大量的能量, 每吨铁矿石的消耗能量大约为2 200×104 k J, 如果使用废渣炼钢, 每吨使用的能量仅为570×104 k J, 这说明废渣消耗的能量更少, 对企业也会带来更多的经济效益[1]。
3 化工废渣的资源化途径
3.1 粉煤灰的资源化处理途径
在化石燃料燃烧的过程中, 会产生大量的粉煤灰, 这些粉煤灰中会含有大量的二氧化硅、氧化铝、三氧化二铁等物质, 这些物质的资源化处理途径主要是使用相关物质进行收集, 将其作为一种制作砖块的物质, 或者将其作为一种填充土来使用, 这种物质作为填充土, 会具有更高的牢固性, 能够很好地替代粘土和普通的砂石, 减少了泥土的浪费, 使其能够进行再利用, 减少了粉煤灰对空气的污染。
3.2 采矿废渣的资源化处理途径
当煤炭开采出来之后, 会进行开发和洗选, 在这过程中会产生一些废弃的岩石, 这些岩石如果不进行无害化处理, 会直接堆放到自然环境中, 这些岩石的结构比较疏松, 再利用的主要方法是进行击碎、细磨, 在击碎和细磨之后, 岩石的表面积会增大, 与水能够进行完美的结合, 将其掺入到混凝土中, 能够作为一种良好的添加物质, 在水泥和混凝土中加入适量的岩石也能在一定程度上提高它们的抗折强度, 或者将其作为蜂窝煤的制作, 也能很好地利用矿渣, 减少了岩石的浪费[2]。
3.3 磷渣的资源化处理途径
磷渣在资源化处理的过程中, 可以作为一种制备水泥的材料, 这种废渣在使用过程中能够很好地发挥出牢固性的特点, 例如将其作为水泥烧制的熟料, 将其作为一种矿化剂, 掺入到水泥原材中, 使得水泥的易燃性更强, 能够减少水泥烧制的时间, 减少能量的使用。
此外, 磷渣中杂质离子还能明显提高水泥的活性, 提高水泥的性能。但是, 在添加的过程中, 要注意添加的量, 不能过量添加, 否则会导致矿物的组成发生变化, 影响水泥性能的发挥。
同时, 还可以将磷渣作为一种制作磷渣硅酸盐水泥的材料。这种用途是将其作为一种混合料添加到水泥当中, 添加的量要更多, 因此在制作的过程中要注意选择合适的激发剂, 如果激发剂选取的不合适, 会造成水泥的强度发生变化, 由此影响其正常的使用[3]。
3.4 核废渣的资源化处理途径
目前, 我国的核工业发展也比较迅速, 在诸多行业得到了应用, 但是, 在使用过程中, 也会遇到废渣处理问题, 核废渣的危害要更强, 而且辐射作用非常大, 少量的核废渣也会造成重大的污染, 因此, 要进行更加严谨的处理。
目前, 处理核废渣的主要方法是固化处理, 将其进行水泥固化、沥青固化和塑料固化等, 这样核废渣就会不容易扩散, 核废渣中的某些元素还能与水泥中的元素进行反应, 达到固定的作用, 而且, 这种处理的方法更加简单, 减少了处理的支出。
4 结论
综上所述, 在对化工废渣进行再利用时, 应当使用合理的方法, 减少其中有毒物质的扩散, 减少对环境的污染, 提高再生利用的效率, 但是, 当前的资源化处理方法还有较大的提升空间, 需要相关人员进行深入的研究, 提高资源的合理利用水平, 为国家建设做出贡献。
参考文献
[1]郭剑.一种新型粉煤灰计量控制系统研究及应用[J].四川水泥, 2015 (10) :12.
[2]王蓉颜.磷砷渣返回压煮处理的工艺研究[J].硬质合金, 2011, 17 (3) :139~142.
资源化现状 篇10
目前, 我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾的30%~40%[1], 到2020年, 我国还将新增建筑面积约300亿平方米[2], 新产生的建筑垃圾将是一个令人震撼的数字。将未经处理的建筑垃圾直接采用露天堆放或以填埋等的方式进行处理, 不仅会消耗大量的土地资源, 还会占用垃圾清运费等建设经费。清运和堆放过程中又会引起严重的环境污染, 严重破坏生态环境。简单遗弃建筑垃圾也不符合资源的可持续发展战略, 是对自然资源的极大浪费, 可见, 传统的处理方法和机制已不再与建筑垃圾的迅猛增长相适应, 不符合可持续发展的战略[3]。
1 我国建筑垃圾的管理现状与存在的问题
在建设过程中或旧建筑物维修和拆除过程中产生的建筑垃圾多为固体, 其中含有大量有利用价值的材料, 资源化这些建筑垃圾, 不仅能有效的提高资源、能源利用效率, 而且可保护生态和促进经济发展。
1.1 建筑垃圾概念界定目前我国对建筑垃圾还没有明确的定义, 因此关于建筑垃圾的定义存在诸多不尽相同观点。
根据建设部在2005年3月23日发布并于同年6月1日起施行的《城市建筑垃圾管理规定》, 所称建筑垃圾, 是指建设单位、施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其它废弃物。在研究领域, 学者们对建筑垃圾的定义也不尽相同。概括说来, 建筑垃圾是指构造物在新建、改建、扩建和拆毁活动中产生的废弃物。[4]具体而言, 建筑垃圾是指在建 (构) 筑物的建设、维修、拆除过程中产生的固体废弃物, 主要包括废混凝土块、废沥青混凝土块以及施工过程中散落的砂浆、混凝土、碎砖渣等。通俗地说:就是工程槽土、拆迁废物、各类装修垃圾。另外, 有的专家学者对建筑垃圾更加细致的定义。[5,6,7]
但是, 在此我们更关注可以被资源化的建筑垃圾。因此, 为了更好的与本研究所探讨的建筑垃圾资源化PPP机制问题对接, 特别地提出了另一种建筑垃圾的概念, 即由于土地开挖垃圾, 道路开挖垃圾和建材生产垃圾一般可全部 (再生) 利用, 建筑垃圾一般指旧建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾。这些垃圾在现有的经济技术水平下可以广泛的被资源化利用。
1.2 建筑垃圾管理现状及弊端
1.2.1 传统建筑垃圾管理现状从全国范围看, 传统的循环模式仍然占据着主要地位:
即建筑原料—建筑物—建筑垃圾的线性模式。在建筑过程中难以让原材料得到最大限度地合理、高效、持久地利用, 并很难将其对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。建筑垃圾的产生阶段、清运阶段、回收阶段、资源化产品销售阶段的管理都存在问题需要加以解决。[8]
1.2.2 法律管理存在缺陷目前我国建筑垃圾管理的法律建设
尚属起步阶段, 至今尚无一部国家的关于建筑垃圾管理的法律文件, 《固体废弃物污染防治法》虽然在第四条规定要实施清洁生产, 但只是原则性的表述, 没有实质的规定。本领域的法律空白正由部门或地方法规、规章填补, 这在很大程度上削弱了法律效力。[9]现有的法规规章中, 有关建筑垃圾管理的定量指标无从查询, 也即缺少建筑垃圾环境污染控制方面的标准, 这给具体的管理工作带来了一定的困难。所以, 在建筑垃圾的资源化方面, 政府有关部门应制订完善的相关法律法规。
1.2.3 环保利益相关者主体地位缺失从整个社会层面看, 建筑
垃圾资源化产业顺利运作需要开发商和建筑企业, 建筑垃圾资源化企业, 政府, 社会大众四个主体的相互作用。在建筑垃圾资源化产业中, 政府处于核心地位。这是因为建筑垃圾资源化产业基本属于微利或者无利产业, 该产业的正常运转必然离不开政府的一系列措施。另外, 由于其巨大的社会效益和对构建节约型社会的重大义, 政府也理应扶植企业参与垃圾的处理, 并加大社会大众的环保意识。
2 构建利益相关者动力机制
2.1 利益相关者分析建筑垃圾的处理及资源化, 涉及到多方利益主体。
“第一级利益相关者”包括:开发商和建筑企业、政府、建筑垃圾资源化企业、社会大众。“第二级利益相关者”包括:环境保护者组织。按照“核心”“、战略”和“外围”来对利益相关者进行分类, 绘制了建筑垃圾资源化的利益相关者图, 如图2[10]所示。
2.1.1 政府我国有着非常强的政府干预传统, 所以在重视路径
依赖的前提下, 需要政府转变职能和工作方式, 政府以公众利益的代表和社会公共管理的身份, 建立政府和企业的对话和沟通机制, 积极倡导和引导企业社会责任的实施。同时, 政府以国家立法的形式, 建立规范企业社会责任的法律、法规, 形成对企业行为的约束和监督机制。[11]
2.1.2 社会大众完善居民节能环保的激励政策。
鼓励社会大众购买环保节能、可以重复利用的新型建筑房屋。建立公民节能环保定期评选制度, 对节能型社区中的家庭给予奖励。建立财政补贴或价格调整机制, 降低居民在再生资源产品等方面的实际消费价格, 以利于节能环保型产品的生产和推广。同时给予思想教育, 提高社会大众的社会意识。
2.1.3 开发商和建筑企业在房屋的建设和出售时, 开发商和建
筑企业需要考虑建筑物的全寿命周期的费用, 在房价中需要考虑拆迁和垃圾处理的费用。这并不是要把这笔费用间接转嫁给消费者, 而是要从全社会福利出发, 取之于民、用之于民。增大企业循环经济的信息透明度。各地区要建立健全循环经济信息平台, 让企业方便地知晓其它企业的副产品、余热余能、废旧资源等余缺信息, 以便根据自身实际做出补链决策, 形成紧密的循环经济产业链条。
2.1.4 建筑垃圾资源化企业企业经营的直接动机是追求利润
最大化, 在生产过程中可能会忽略对周围的各种群体产生的影响, 所以其履行社会责任与否, 是对外部性所产生的经济效应的反映。[12]建筑垃圾资源化企业需要在政府的政策引导下, 在社会容许的范围内取得一定的利益。只有在利益的驱动下才能调起企业的参与环保建设的积极性。
2.1.5 市场均衡垃圾的资源化对策最终还是要借助市场的力量。
这就要以市场的角度来分析问题。构建市场均衡模型如图2。供给曲线S的横轴表示需要处理的建筑垃圾数量, 竖轴表示单位垃圾不处理需要付出的成本。需求曲线D的横轴表示资源化企业的垃圾需求量, 竖轴表示的单位垃圾的资源化所需付出的成本。
促使供给曲线向左移动的因素:政府征收更高的垃圾处理税、科技进步产生引起垃圾的产量减少、群众环保意识增强, 堆肥绿色建筑的需求减少等。
摘要：目前国内建筑垃圾资源化利用的比例相对较低, 在造成资源浪费同时也污染环境。本文通过对建筑垃圾资源化管理的利益相关者进行分析, 运用博弈论和经济学的理论剖析了目前资源化进程中要解决的关键问题, 并提出了相关的处理建议。