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混凝土是我国工业固废资源化的扛鼎产业
2020-7-9 8:57:00
 
  在北京结束的十三届全国人大常委会第十七次会议审议通过了《固体废物污染环境防治法修订草案》。现行《固体废物污染环境防治法》是1995年制定的,2004年进行了第一次修订,之后又多次分别对特定条款进行了修正,这些都清晰地阐明了我国依法推动生态文明建设与绿色发展的坚定信心。
 
  工业固废是指以尾矿(共伴生矿)、煤矸石、粉煤灰、冶金渣(赤泥)、化工渣(工业副产石膏)、建筑垃圾等为主要构成的工业废弃物。工业固废是工业化建设的伴生产物。改革开放40年来,我国经济快速发展,煤炭、电力、冶金、化工等行业迅猛发展,产业水平不断提高、规模不断扩大、能力不断增强。随之而来的环境和资源压力也在不断加大,其中,大宗固体废弃物排放已影响和制约着产业经济的高质量发展。根据权威部门统计显示,当前我国工业固体废物年产生量约30多亿吨,历史累计堆存量已超过600亿吨,占地超过200万公顷,不仅浪费资源、占用土地,而且已经严重危害到生态环境和人民健康安全。因此,不断提高大宗固体废弃物综合利用水平、提高资源利用效率,对缓解资源瓶颈压力、培育新的经济增长点具有重要意义。
 
  中国是固废与建筑垃圾大国,在多年消解固体废弃物的历史进程中,我国混凝土产业一直都是扛鼎产业之一。我国固体废物的无害化处置和资源化应用研究工作从新中国成立以来就开始了。很多行业产业,特别是建材产业一直是主要的循环利用节点产业。虽然各个产生工业固废的产业都在积极开展固废资源化综合利用,但是从各种信息可以看到,固废最终不约而同地都走向了建材产业,特别是水泥与水泥混凝土及墙体材料产业。在固体废物资源化利用方面,我国混凝土行业积累的经验和教训恐怕是其他国家同行业难以企及的。
 
  40年来,混凝土一直无声地“吃”粉“吞”渣,从掺和料和机制砂骨料等多个维度将粉煤灰、矿渣、钢渣、建筑垃圾等工业或建筑废弃物凝聚成合格的建筑部品或产品。我国预拌混凝土产业在消纳固体废弃物方面发挥了很好的作用。据统计数据,2019年仅预拌混凝土生产就综合利用各类固体废弃物约4亿吨,为生态环境保护做出了责无旁贷的重要贡献。
 
  工业固废无论是无害化处置还是资源化利用,都离不开高温分解、化合、固溶、常温反应固化等化学过程,并且在这些化学过程中固体废物作为材料组分得到资源化利用。例如在水泥熟料生产过程中的协同处置和资源化利用,在水泥混凝土制品中固体废物的活性激发与胶凝固化等。因此,无害化处置和资源化利用是水泥混凝土行业已经承担的社会责任和产业使命,由此,树立与彰显环保功能产业和企业的形象也是混凝土行业应该实现的重要目标。
 
  对于水泥混凝土产业而言,首先,水泥是重要原材料之一,而利用尾矿砂和废石制备粗细骨料更是大宗利用固废的最有效途径。现在中国的水泥产量保持在22亿吨左右,那么下游的混凝土及制品中按比例要用多少砂石骨料?按水泥质量的6倍算,大约为132亿吨。虽然大多数情况下固废只能是部分替代天然砂石,但是数量仍然巨大。此外,经过长期的科研开发和工程应用实践,根据各种固废的不同特性制备的粉体材料,可在混凝土中作为性能调节型材料(改善胶凝性、提高密实性、改善工作性、提高耐久性等),一些工业固体废物已经成为实现混凝土某些性能不可或缺的功能和结构组分。这是混凝土科技工作者应引以为豪的为环境保护和资源化利用固废所做出的贡献。
其次,深入研究开发材料加工技术是提升固废利用价值的必由之路。虽然开始时成本会高,但许多工业和尾矿固体废弃物由于可利用的甚至独特的化学组成和物化性状,通过更多的技术手段和能量投入可以实现高价值利用。例如某些超细化的矿物粉体材料,这些材料的功能不仅可以替代部分水泥熟料,还可以设计生产出许多高性能的水泥基材料和混凝土制品。当然,这种价值的实现还需要法规与政策的到位,让企业能抵消部分居高的成本,才能促进研究开发,提升利废产品的技术含量和附加值。我们可以期待,一些固废材料实现高技术加工、高性能化、高值化是大趋势,是大概率事件。我们会看到,互联网信息化时代,混凝土定制化、规模化的市场需求,将会催生固废制造功能性粉体材料产业,混凝土与水泥基材料制品产业将会担当更多的利废责任,混凝土行业消纳工业固废与建筑垃圾迈向高质量与高端化将指日可待。
 
 来源:中国混凝土与水泥制品协会
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