固废综合利用如何打破“循环不经济”的困境？
偌大渣场里堆满了灰渣，上覆一层绿色的塑料防尘网，不时有卡车前来倾倒灰渣，预计不久后就要被填满……这是在内蒙古某工厂内见到的情景。这个在全国颇具影响力的已建设煤炭化工一体化项目，灰渣仅有10%被利用，剩下的只能就地填埋。
这并非个例。与我国煤炭、化工、电力、钢铁、有色等行业迅猛发展相随而生的，是每年超35亿吨的工业固废产生量，累计堆存量超620亿吨，这个数字还在加速攀升。
相较之下，综合利用颇显不足，大量的填埋堆存给资源和环境带来巨大压力。循环经济“不经济”的问题仍是制约固废综合利用的“肠梗阻”，亟待化解。
如何破解这个固废困局，实现高值化利用和规模化处置，助力“双碳”目标实现？本文围绕固废产业发展现状、综合利用技术突破、固废处置为生态材料，以及产业链延伸等焦点难点进行探讨，共同寻求固废处置产业的绿色低碳发展之路。
固废综合利用大有可为
“大部分工业固废堆存量大，杂质、有害物质多，处理难度大，综合利用技术是瓶颈。”中国硅酸盐学会理事长高瑞平表示，要处置好工业固废，实现高质量的综合利用是关键。积极强化固废综合利用，提升资源利用率，不仅能节约原生资源，降低资源的对外依存度，还可以减少大气、水和土壤污染风险。化废物为资源、变“包袱”为经济效益，是工业固废综合利用的必由之路，也是生态文明建设的迫切需求。
“十三五”期间，受经济增速放缓、新旧动能转换加快、产业结构深化调整、环保约束增强等因素影响，我国大宗工业固废年产生量出现下降趋势，综合利用率有所增长，到2019年时各类固废产生量基本趋于稳定，综合利用量则增长较快，整体综合利用率处于快速增长状态，综合治理取得一定成效。
数据统计，2019年我国工业固废产生量约36.98亿吨，其中尾矿、煤矸石、粉煤灰等出现小幅增长；总体工业固废利用量约20.78亿吨，较2018年的18.48亿吨增长超2.3亿吨，工业固废综合利用率达56.2%，但大多为低值化产品。
“工业固废综合利用率的提升主要源于两方面。”中国硅酸盐学会固废与生态材料分会理事长、中国矿业大学（北京）教授王栋民分析，首先，宏观倒逼政策效果显现，资源综合利用量增加是综合利用率增长的重要原因。自2017年起，全国各地开始收紧对尾矿库、工业渣场、填埋场的批建，各企业开始制定工业固废资源综合利用方案，2018年开始项目陆续投产。其次，工业固废成为基础建筑材料供应重要的补充手段。近年来，尾矿洗砂、尾矿制砂浆、粉煤灰制混凝土掺合料用于井下充填等利用途径出现大幅增长。尤其尾矿洗砂已成为很多矿山第二营收点。
从应用领域来看，工业固废的利用方向主要是建材建筑行业，并将长期作为建筑材料的一部分原料存在。随着技术进步，工业固废在建筑材料中的应用比例将逐步提高，水泥、混凝土和新型建材每年消耗的大宗工业固废约占工业固废利用总量的70%以上。
武汉理工大学教授胡曙光表示，大多数工业固废化学成分和组成与硅酸盐水泥相近，是水泥重要的原材料资源，水泥绿色化很大程度依赖于固废资源有效利用。固体废弃物所具有的独特资源优势，正在成为循环经济和生态环境治理的主力军。“十四五”期间，工业固废综合利用通过技术突破，来实现大比例替代建材的需求将愈发迫切。
据灼策咨询预测，2025年，我国工业固废处置行业产值将达1.3万亿元，工业固废处置行业将迈向万亿规模，成为新的经济增长点。
政策体系和科技创新要跟上
从宏观环境来看，随着国家“海绵城市”“无废城市”“特色小镇”“城市更新”等政策因素的带动，我国已迎来一个有利于工业固废利用快速发展的极好机遇期。
目前，越来越多的研究机构和企业正致力于固废处置先进技术和生态产品的研发与实践。如武汉理工大学、中国矿业大学（北京）、东南大学、上海百奥恒再生资源有限公司等学术机构和企业围绕绿色低碳水泥、生态材料、钢渣高效利用、碳矿化材料应用及3D打印混凝土技术发展等领域进行了深入研究与应用，实现了一定规模的产业化发展，积极引导和促进了我国固废处置产业的绿色低碳发展。
总体来看，固废处置行业发展已取得阶段性成效，固废综合利用也有了长足进步，利用途径呈现多元化特征，利用率逐年升高。但是，由于受上下游产业链衔接不畅、技术研发创新能力不强、产业规模效应不显、相关标准体系不完善等因素影响，我国固废利用发展尚未形成大规模、大用量、高附加值的资源化利用途径，综合利用仍处于初步发展阶段，综合利用遭遇瓶颈、利用率增长乏力等问题依然存在。
以磷石膏为例。我国磷矿资源主要集中在长江经济带的湖北、云南、贵州、四川、安徽5省，以上省份磷石膏保有存量约占全国的八成。我国现今磷石膏堆存总量已超6亿吨，年产生量7500万吨，大量磷石膏仍为堆存处置。而生产磷肥的化工厂大多紧邻水域，堆存的磷石膏对水体带来面源污染，至今未得到根本治理。
“具体来看，目前我国工业固废处置行业主要面临五大痛点难点。”中国矿业大学（北京）副校长刘波分析，一是大宗工业固废产生量大、存量大、资源错配严重是长期问题。二是从产业化角度来看，存在可产业化项目转化率偏低，成果转化平台建设不足的问题，一些地方虽建有大宗工业固废科技成果转化平台，却偏重于技术评价，技术推广应用不足，科技成果转化率不高。三是行业造血能力较弱，只循环不经济现象广泛存在。四是项目投资压力大，创新性运营模式和金融配套缺失。五是政策体系不够完善，管理机制缺位等问题依然存在。
规模化利用是关键
围绕存在的这些问题，相关专家学者提出了产业发展建议。
“首先，要摸清固废产生量的家底，开展大宗工业固废全面摸底调查工作。”在中国硅酸盐学会副理事长晋占平看来，“摸清家底”才能做好环境污染防控、固废产生及流向监管、工矿业产能核定和规范化管理、生态修复利用和废弃矿山治理等生态化发展关联、生态产业化和产业生态化有效结合。
“要强化政策顶层设计，加强政策联动和互补性，增强政策举措的灵活性和协调性。”武汉理工大学副校长王发洲表示，要转变宏观政策设计理念，由原来的“重末端、轻源头、弱循环”转变为“督源头、强循环、重末端”，加强各部门间的政策联动和互补性，形成齐抓共管的工作格局，因地制宜、循序渐进推进大宗工业固废管理和综合利用发展。
中科院过程工程研究所研究员李会泉认为，固废处置产业发展还要重视固废利用产业链与创新链的融合发展；加强源头减量和综合利用统筹规划；全方位构建产业支撑体系，搭建产业信息化服务平台。东南大学教授张亚梅强调“要培育资源综合利用产业新业态，重视龙头企业带动效应；拓宽市场渠道，保障固废综合利用产品销路；建立监管体系和标准体系”。
中国建设科技出版社、《中国建材报》社社长张立君提出，要发挥好媒体优势，践行“让世间无废、让中国更美”理念；传媒也是科技生产力的重要组成部分，可以助力产业科技进步，推动固废处置高质量发展。
“推动工业固废规模化集中化利用，至关重要。”王栋民表示，大宗工业固废综合利用产品市场潜力巨大，规模化利用仍是固废综合利用产业发展的最有效途径。
目前，规模化利用固废产品的应用，依然受市场运输半径和传统天然石材产品的竞争限制。
未来，随着政府和社会认知的转变，“禁实限粘”等相关限制性政策和引导资源转换政策的深入实施和落实，货运线路资源输送保障能力建设的加强，产品标准等相关政策的完善，互联网大数据的运用，传统天然产品将逐步为大宗工业固废资源化利用产品腾出市场空间，固废处置行业也将整体进入成熟期。
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《环境工程》创刊于1982年，由中国工程院院士、美国国家工程院外籍院士、中国科学院生态环境研究中心研究员、清华大学教授曲久辉担任主编。《环境工程》入选北大中文核心期刊要目总览、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊（核心库）、RCCSE中国核心学术期刊、ISTIC中国科技核心期刊、世界期刊影响力指数(WJCI)报告等。
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