清华大学李金惠等：以技术创新提高固体废物资源化利用水平 助力“无废城市”建设

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【摘要】加强固体废物治理是生态文明建设的重要内容。“无废城市”建设为系统解决城乡固体废物管理问题提供了路径，是城市层面综合治理、系统治理、源头治理固体废物的有力抓手，推动减污降碳协同增效。本文系统梳理我国“无废城市”建设（试点）过程中技术体系创建和发展情况，对不同领域技术分布情况进行总结分析；结合技术体系创新成效，对典型固体废物处理技术进行介绍，并就我国“无废城市”建设技术体系发展方向进行展望。

【关键词】“无废城市”；技术体系；固体废物；资源化

引言

我国固体废物产生强度高，固体废物增量和存量长期处于高位^[1]，年产生量超过100亿t，历年堆存总量达600亿～700亿t。此外，还存在一般工业固体废物综合利用率较低（2020年为55%）和利用水平不高的问题，如锰渣、赤泥、磷石膏等大宗固体废物综合利用率分别为5%、7%和40%左右^[2]。加强固体废物污染防治既是切断水、大气、土壤污染源的重要工作，也是巩固水、大气、土壤污染治理成效的关键环节^[3]。“无废城市”作为一种创新的城市管理思路，通过推动生产、生活方式的绿色转型，实现城市整体固体废物产生量最小、资源化利用充分、处置安全的目标^[4]。

在两年多“无废城市”建设试点的基础上，2021年11月，中共中央、国务院印发《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》^[5]，提出以实现减污降碳协同增效为总抓手，稳步推进“无废城市”建设，健全“无废城市”建设相关制度、技术、市场、监管体系。2021年10月，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》^[6]，提出到2030年，大宗固体废物年利用量达到45亿t左右，废钢铁、废铜、废铝等9种主要再生资源循环利用量达到5.1亿t，生活垃圾资源化利用比例提升至65%。要实现以上目标，固体废物领域的技术创新必不可少。在我国“无废城市”建设试点期间以及“十四五”时期的“无废城市”建设方案中，技术体系建设均被作为重要的保障能力建设。

“无废城市”建设要加快固体废物源头减量、资源化利用和无害化处置技术推广应用，加大绿色低碳技术攻关力度，加强固体废物利用处置技术模式创新。探索废气、废水、固体废物一体化协同治理解决方案^[7]。本文系统梳理我国“无废城市”建设（试点）过程中技术体系发展情况、不同领域技术分布情况及技术体系发展重点，对典型固体废物处理技术解决的问题和达到的成效进行归纳总结，并就我国“无废城市”建设技术体系发展方向进行展望。

2023年 24期

研究方法

技术创新是解决固体废物问题的基础和关键。为系统分析我国“无废城市”建设过程中技术体系创新情况以及成效，本文对我国部委以及各地区“无废城市”建设相关实施方案、试点期间总结文件、组织的案例征集资料等进行系统分析（见表1），对“无废城市”建设过程中的技术需求情况、技术创新情况、不同领域技术进行总结。

表1 分析资料分布情况

在我国“无废城市”建设过程中，区域“无废城市”建设围绕固体废物管理重点领域和关键环节开展探索创新。截至2023年11月，天津、上海、江苏、浙江、山东、海南、重庆7个省份印发了省级全域“无废城市”建设工作方案^[8-11]。河北、辽宁、吉林、山东、安徽、河南、广东、贵州8个省份梯次推进全省域“无废城市”建设工作^[12-16]。对省级“无废城市”建设方案进行分析，可以较好地总结固体废物管理领域的重点发展方向。

为深入推进我国“无废城市”技术体系建设，发挥科技创新优势，生态环境部环境发展中心以及部分地区（如浙江省、深圳市等）均进行过“无废城市”先进适用技术的征集和汇编等工作，对先进技术进行推广，为各城市和地区提供技术支撑。目前，生态环境部环境发展中心已发布三批次技术征集活动，三批次共筛选推荐技术168项。巴塞尔公约亚太区域中心也对“无废城市”建设期间减污降碳协同增效案例进行征集，截至2023年12月15日，征集案例176份；所征集的案例覆盖四大体系，其中技术体系案例135份，占比最高。对以上先进适用技术和典型案例进行分析总结，可以总体掌握我国“无废城市”建设过程中技术创新的领域分布情况。

2023年 24期

“无废城市”建设技术体系总体情况

“无废城市”建设技术体系创建情况

根据对各城市（地区）“无废城市”建设试点“四大体系”任务完成情况的统计，在“无废城市”建设试点期间，“11＋5”个试点城市和地区共设置技术体系任务180项（见图1）。各试点主要通过固体废物处置技术和设备研发构建技术体系^[22]，截至2020年12月31日，选择应用了110余项固体废物减量化、资源化和无害化技术，加快补齐技术短板。

图1 “无废城市”建设试点期间

各城市（地区）技术体系任务项数 

针对“无废城市”试点标准建设，按照工业固体废物、危险废物、生活垃圾、建筑垃圾、农业废弃物、再生资源、绿色生产与管理、绿色生活与消费，对实施方案中与标准建设相关的内容进行分类整理（见表2）。

表2 各试点在标准建设方面的任务分类情况

对生态环境部环境发展中心三批次先进适用技术征集结果进行分析（见图2）。第一批主要针对试点期间的技术，从工业固体废物领域、危险废物领域、农业固体废物领域、生活固体废物领域、建筑垃圾领域和信息化管理领域对第一批先进技术进行统计，结果显示：生活固体废物领域技术分布最多，为39项，具体包含污泥、厨余垃圾、建筑垃圾和再生资源等；其次为工业固体废物领域，为23项；信息化管理领域最少，为2项。第二批技术征集增加建筑垃圾领域，结果显示，生活固体废物领域技术同样最多（22项），其次为危险废物领域（13项），工业固体废物领域先进适用技术有9项。第三批次主要组织遴选了工业固体废物、生活固体废物、危险废物、信息化等领域共33项先进适用技术。 

图2 “无废城市”建设（试点）先进适用技术分布

2023年8月，巴塞尔公约亚太区域中心组织开展“无废城市”减污降碳协同增效典型案例征集活动，收集到技术体系案例135例（见图3）。对案例涉及的领域进行分类统计，部分案例涉及领域有交叉，其中工业固体废物领域最多（56例），其次为危险废物领域（36例）。此外，将再生资源领域相关技术进行单独统计，相关技术达到29项。

图3 “无废城市”减污降碳协同增效

典型案例分布（技术体系）

技术体系发展重点

面对我国固体废物产生、处理处置情况和存在的问题，我国“无废城市”建设在技术创新方面，要加强固体废物领域绿色低碳技术攻关，解决一批共性、突出、重大和重点问题，破解量大面广、难利用、低价值、高风险固体废物的利用处置技术难题，探索废气、废水、固体废物一体化协同治理解决方案。重点分析了省级“无废城市”建设工作方案或实施方案（见表3），对其中的技术体系创建重点进行提炼总结。

表3 省级“无废城市”建设技术体系发展重点

在工业固体废物领域，主要聚焦固体废物源头减量技术，如粉煤灰、煤矸石、尾矿、磷石膏等大宗工业固体废物规模化、高值化利用技术等。在农业固体废物领域，技术体系的重点为畜禽粪污、农作物秸秆等农业废弃物资源化、高值化利用，以及农林生物质废物的绿色资源化利用技术。在生活固体废物领域，主要聚焦小型化和就地处理设施等。此外，填埋场封存修复和温室气体减排技术也是近期的重点方向。在建筑垃圾领域，主要关注装配式建筑等源头减量技术，建筑垃圾就地就近资源化利用技术等。在危险废物领域，主要关注源头减量和减害技术，典型危险废物（如生活垃圾焚烧飞灰、工业废酸、废有机溶剂等）综合利用技术，铝灰、大修渣、电解铝炭渣、铅锌冶炼渣等资源化利用技术。

此外，在监管识别方面，关注固体废物检测、溯源，包括危险特性快速识别技术，运用区块链、物联网、大数据等信息技术，实现固体废物和危险废物收集、贮存、转移、处置环节信息化、可视化，以及全过程可追溯和环境风险智能研判功能等。 

2023年 24期

典型“无废城市”建设技术创新

在我国“无废城市”创建过程中，技术体系的创新提升了固体废物管理水平，推动实现了较好的减污降碳效果。

工业固体废物的矿山采坑回填和生态恢复

云南省实现尾矿处理和采空区回填协同，将尾矿浆浓缩至65%～75%，浓密后的膏体料浆与水泥和水制备成膏体充填料浆，充填采空区。充填能力可达到110m³/h，尾砂处理量达到2500t/d。内蒙古自治区包头市自主研发探索利用废弃围岩、砂石、石粉及历史遗留粉煤灰等工业固体废物作为矿坑的充填料。截至2020年12月，完成治理114处，面积达到546hm² ，消纳废渣等228.5万m³，清运煤泥1.35万m³ ，实现从“废弃矿山”到“绿水青山”的转变。

危险废物的“点对点”利用

在环境风险可控的前提下，实行危险废物“点对点”定向利用。每条“点对点”通道的技术和管理实施方案均需通过专家论证，明确入场接收标准、污染防治要求、再生产品质量标准和使用范围。重庆市两家单位围绕废脱硝催化剂“点对点”利用，联合开展研发试验，制定工作目标，整合提升工艺技术水平，并编制《危险废物“点对点”定向利用全过程环境风险评估方案》，制定从试验设计到产业化应用的详细定向利用工作方案和管理制度。浙江省绍兴市确定了14家危险废物产生和利用单位，实现每年1.8万t废盐溶液、5万t酯化反应残渣、20.87万t废酸的“点对点”定向利用。

新兴固体废物的资源化利用

在“双碳”背景下，我国风电、光伏等新能源设备大量应用，随着产业加快升级和技术更新换代，退役高峰预计将提前到来，产生大量退役光伏组件和风机叶片等新兴固体废物。在“无废城市”建设过程中，也涌现一批针对此类固体废物的资源化技术，如废旧风机叶片通过切割—破碎—粉碎—分选（树脂颗粒和玻璃纤维）—研磨（树脂颗粒）—筛选等步骤处理，得到玻璃纤维和树脂粉末的产物，树脂粉末挤出制板（采用挤出成型工艺制备纤塑板），玻璃纤维进行销售。

标准体系的建设与完善

截至2022年，重庆市生态环境局发布《历史锰渣场环境风险管控技术指南（试行）》《锰行业落后产能退出后遗留地块土壤调查评估工作要求》，为涉锰三县污染防治提供支撑。河北省发布《河北省建筑垃圾资源化利用技术导则》《建筑垃圾再生产品应用技术规程》《河北省建筑垃圾再生产品目录》，发挥技术和标准的引领作用，推进资源化利用设施建设，积极引导建筑垃圾再生产品利用。在包头市“无废城市”建设试点的基础上，内蒙古自治区出台地方生态环境标准《一般工业固体废物用于矿山采坑回填和生态恢复技术规范》（DB15/T 2763—2022）。

“无废城市”技术体系创新成效 

实践表明，“无废城市”建设为解决固体废物污染防治面临的突出问题，提升城市固体废物管理水平发挥了重要作用，在推进水、大气、土壤污染治理方面也发挥了协同作用，达到了减污降碳协同增效的目的。在试点期间，工业固体废物产生强度由2018年的0.030t/万元下降至2019年的0.014t/万元。通过对各省份截至2022年的“无废城市”建设工作总结报告进行梳理可以看出，“无废城市”建设促使各地区固体废物的资源化水平显著提升。典型地区不同领域固体废物管理水平提升情况见表4。 

表4 2022年“无废城市”技术体系创新成效

2023年 24期

结语

我国“十四五”时期“无废城市”建设目标提到，到2025年，“无废城市”固体废物产生强度较快下降，综合利用水平显著提升，无害化处置能力有效保障，减污降碳协同增效作用充分发挥，固体废物治理体系和治理能力得到明显提升。目前，我国固体废物污染防治工作还面临许多深层次的问题和挑战，固体废物规模化高效利用等创新技术的开发与应用将成为推动未来城市绿色发展的一大主要动力^[23-24]。除上文介绍的具体技术体系发展重点以外，我国“无废城市”建设还需要在多源固体废物协同处理、“无废城市”成效评估及标准体系建设等方面持续发力。

首先，“无废城市”建设是系统协同治理，面对单一技术存在的产生副产品和二次污染物等缺陷，开展对多源固体废物协同处置的探索，可以发挥不同技术的互补优势，解决单体处置模式难以彻底处置固体废物的问题。协同治理^[22]包括相同属性的固体废物协同处置、企业内部或者企业间上下游协同利用、区域内区域间协同消纳、处置设施间协同共生等。应推动多源固体废物协同利用、全产业链协同利用、跨行业综合利用的先进适用技术研究与开发。

其次，“无废城市”建设和固体废物治理成效评估也是技术体系发展的方向之一。推进“无废城市”建设，不仅是推动固体废物污染环境防治的有力手段，也是推动减污降碳的重要举措。除现有的“无废城市”指标体系以外，需要发展更多维度的评估方法和指标，以对“无废城市”建设开展更全面的评估。应加强固体废物管理减污降碳评估方面的研究（如固体废物资源综合利用评价、固体废物资源化利用碳减排核算等），对各类固体废物治理成效进行评价，进一步推动“无废城市”发展。

最后，“无废城市”建设技术体系，需要继续完善固体废物管理标准体系建设，以促进固体废物管理的标准化运作，提高固体废物规范化管理水平。采用分级分层梯形推进模式开展“无废城市”标准体系的制定。与国家标准委协调，在国家标准层面优先制定基础性和引领性标准；与行业归口部门协调，在行业标准层面优先制定重要行业或领域风险防控相关标准；与各试点城市协调，在地方标准层面重点根据试点城市情况对国家标准和行业标准进行补充。

2023年 24期

作者

李金惠：清华大学环境学院长聘教授、国家“无废城市”建设试点咨询专家委员会委员、教育部“长江学者”特聘教授（2021年）、巴塞尔公约和斯德哥尔摩公约亚太区域中心执行主任 

梁扬扬：清华大学环境学院博士后

刘丽丽：清华大学环境学院、巴塞尔公约亚太区域中心研究员、助理主任

单桂娟：清华大学环境学院、巴塞尔公约亚太区域中心副研究员

参 考 文 献

[1]杜祥琬, 刘晓龙, 葛琴, 等. 通过“无废城市”试点推动固体废物资源化利用，建设“无废社会”战略初探[J]. 中国工程学,2017,19(4):119-123.

[2]温雪峰. “十四五”时期“无废城市”建设工作考虑[R].“十四五”时期“无废城市”建设培训班（第1期）,2022.

[3]生态环境部召开3月例行新闻发布会[EB/OL].(2022-03-30)[2023-12-29].https://www.mee.gov.cn/ywdt/zbft/202203/ t20220330_973154.shtml.

[4]国务院办公厅关于印发“无废城市”建设试点工作方案的通知[EB/OL].(2019-01-21)[2023-12-10].https://www.gov.cn/zhengce/content/2019/01/21/content_5359620.htm.

[5]中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见[EB/OL].(2021-11-07)[2023-11-16].https://www.gov.cn/zhengce/2021/11/07/content_5649656.htm.

[6]国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知[EB/OL].(2021-10-26)[2023-12-10]. https://www.gov.cn/zhengce/content/2021/10/26/content_5644984.htm.

[7]关于印发《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》的通知[EB/OL].(2021-12-15)[2023-12-10]. https://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk03/202112/t20211215_964275.html.

[8]关于印发天津市“十四五”时期“无废城市”建设工作方案的通知[EB/OL].(2022-11-11)[2023-12-10].https://sthj.tj.gov.cn/YWGZ7406/HJGL7886/GTFWGL6110/202211/t20221121_6038645.html.

[9]上海市人民政府办公厅关于印发《上海市“无废城市”建设工作方案》的通知[EB/OL].(2023-02-23)[2023-12-10].https://www.shanghai.gov.cn/nw12344/20230223/ae3df673c4bb475391ab13c08c0b7b15.html.

[10]《重庆市“十四五”时期“无废城市”建设实施方案》解读新闻发布会[EB/OL].(2023-03-02)[2023-12-10].https://sthjj.cq.gov.cn/zwgk_249/xwfb_67131/202303/t20230302_11698606.html.

[11]生态环境部. “无废城市”建设：政策文件[EB/OL].[2023-12-10].https://www.mee.gov.cn/home/ztbd/2020/wfcsjssdgz/dcsj/wfcszcwj/.

[12]一图读懂｜辽宁省“十四五”时期“无废城市”建设推进方案[EB/OL].(2023-02-17)[2023-12-10].http://sthjj.liaoyang.gov.cn/zwdt/20230217/0d1a9a03-5702-4794-87e1-966487f6ed35.html.

[13]吉林省“十四五”时期“无废城市”建设方案[EB/OL].(2023-02-24)[2023-12-10].http://sthjt.jl.gov.cn/zcjd/jlszcjd/wfcs/202302/t20230224_2221010.html.

[14]关于印发《贵州省“十四五”时期“无废城市”建设推进方案》 的通知[EB/OL].(2023-04-26)[2023-12-10].https://sthj.guizhou.gov.cn/zwgk/zcwj/tjwj/202304/t20230426_79346889.html?isMobile=false.

[15]张宏伟, 王芳. 省域“无废城市”建设探索与建议[J].环境工程学报. doi:10.12030/j.cjee.202311053.

[16]生态环境部. “无废城市”建设：实施方案[EB/OL].[2023-02-24]. https://www.mee.gov.cn/home/ztbd/2020/wfcsjssdgz/sdjz/ssfa/index.shtml.

[17]生态环境部.“无废城市”建设：四大体系[EB/OL].[2023-12-10]. https://www.mee.gov.cn/home/ztbd/2020/wfcsjssdgz/sdjz/sdtx/index_1.shtml.

[18]周志强, 李金惠. “无废城市”建设：模式探索与案例[M]. 北京: 科学出版社,2021.

[19]关于“无废城市”建设先进适用技术（第二批）评审结果的公示[EB/OL].(2022-08-30)[2023-12-10].http://www.edcmep.org.cn/zxgz/tzgg/202208/t20220830_992711.shtml.

[20]关于公布2021年度浙江省全域“无废城市”建设先进适用技术（第一批）的通知[EB/OL].(2021-07-31)[2023-12-10].http://www.zjses.org.cn/page205?article_id=369.

[21]郑凯方, 温宗国, 陈燕. “无废城市”建设推进政策及措施的国别比较研究[J].中国环境管理,2020, 12(5): 48-57.

[22]周宏春. 我国“无废城市”建设进展与对策建议[J].中华环境,2020(11): 22-28.

[23]孟小燕, 王毅. 我国推进“无废城市”建设的进展、问题及对策建议[J].中国科学院院刊,2022,37(7): 995-1005.

[24]徐志杰, 赵云皓, 卢静, 等. 固体废物综合利用行业现状、问题与对策研究[J].中国环保产业,2021(7): 6-9.

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