据统计,我国每年新增固废100亿吨左右,其中工业固废、建筑垃圾占50%以上,当下固体废物处理行业主要由生活垃圾处理市场和危险废物市场组成,然而目前,各类固废综合利用附加值低、方式单一,资源节约、环境保护仍面临巨大挑战,亟需创新更多固废处置途径。
常见的工业固废综合利用途径
工业固体废弃物,是指在工业生产活动中产生的固体废弃物,是固体废弃物的一类,可分为一般工业固体废弃物(如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等)和工业有害固体废弃物。
工业固体废弃物数量庞大,种类繁多,成分复杂,处理相当困难。工业固体废弃物经过适当的工艺处理,可实现资源化利用,如制成水泥、混凝土骨料、砖瓦、纤维、铸石等建筑材料;提取铁、铝、铜、铅、锌等金属和钒、铀、锗、钼、钪、钛等稀有金属;制造肥料、土壤改良剂等。此外,还可用于处理废水、矿山灭火,以及用作化工填料等。
看似已经实现工业固废的综合利用与资源化,但是这些处理方式存在治理费用投入较大、效益较低、附加产品市场占有率较低等问题。
煤矸石的综合利用
在煤炭资源开采、洗选加工过程中,产生了大量的煤矸石固体废弃物,据统计,煤矸石的产生量约占原煤产量的15%~20%,在部分中小型煤矿,该比例超过30%。目前,全国煤矸石累计堆存量超过70亿吨,且每年以3亿~3.5亿吨的体量在持续增加,煤矸石的综合利用主要有露天填埋、发电、制砖、生产水泥、烧制白色陶瓷、提取有价元素等。
过去露天填埋的处理方式,衍生出诸多环境问题,近年来虽然对煤矸石山的治理取得了一些成效,但要满足国家相关标准和规范要求,涉及到煤矸石自燃处理、边坡覆土、绿化、复垦等工程,治理费用投入较大。
另外,煤矸石制砖是现在主要的利用方式,但是,利用煤矸石制砖或其它建材产品前,要对所用煤矸石的化学成分、发热量、物理性能等指标进行综合性分析评价,并做小试;如果原料成分复杂、波动较大时,应进行半工业试验(即中试),并对煤矸石做放射性元素含量的检测,符合相关要求才能使用。
煤矸石发电虽然是较为理想的资源化利用方式,但是存在着前期成本投入高,产能较低;由于煤矸石热值低,含灰量大,含硫量高,锅炉点火过程复杂,发电厂能耗较大,尾气处理需要投入大量资金等。
总而言之,煤矸石的正确处理方式应该是尽量将其资源化,以减少对生态环境的污染。
建筑垃圾处理的几大方式
当前,我国建筑垃圾生产量持续增加,占城市垃圾的30%~40%,造成了严重的生态危机。同时,因为缺乏统一完善的建筑垃圾管理办法与科学有效、经济可行的处置技术,绝大部分未经任何处理运往市郊露天堆放或简易填埋,目前,建筑垃圾的存量已达到200多亿吨。另外,我国建筑产业处于快速发展时期,建筑垃圾资源化推进严重滞后,资源化利用率不足5%,远远低于发达国家和地区,如欧盟(90%) 、日本(97%)、 韩国(97%)。
近几年来中国在建筑垃圾处理方面也有非常大的进步,但现阶段中国对建筑垃圾的主要处理方式一般有下列几种:填埋、乱堆滥放、建筑垃圾再利用制砖、制干粉砂浆等方式,其中,填埋、乱堆滥放或是一般的处理方式,建筑垃圾利用率依然很低。
固废处置亟需创新多种途径
3D打印“油墨”技术,能够将各类固废变成胶凝材料替代水泥。将各类固废研发处置为多达156种3D打印数字新材料,其性能可由常规的C30达到C150,可满足各种应用场景的性能需求。这项技术为工业、建筑等领域的固体废物高附加值综合利用提供了创新思路。
首先,将固废转变为建筑3D打印“油墨”原材料,随后,依托建筑3D打印数字移动工厂,就地打印建筑、盈恒石建筑材料,并用于城市更新、农业农村、新基建等领域,如3D打印核酸检测屋、城市景观小品、文旅艺术构筑物、声屏障等市政设施,固废附加值成倍增长!
建筑3D打印数字技术不仅能够将工业固废、建筑垃圾、矿山尾砂等“吃干榨尽”,将固废转化为建筑行业万亿产值,还能为当地钢铁、矿厂、建筑行业数字化赋能,同时,还可达到节能减碳、资源再生并改善环境的目标,为实现两山双碳目标、促进全数字建筑转型贡献盈创力量。
目前,3D打印建筑技术已迎来难得的机遇。在美国,每年有200万套住房的缺口,3D打印建筑已经进入产业爆发阶段。在国内,我国的建筑行业每年实现产值29.3万亿元,且有研究认为,我国未来每年有8亿平方米的存量需要更新,城市更新将是一个10万亿级的市场。