據(jù)統(tǒng)計,我國每年新增固廢100億噸左右,其中工業(yè)固廢、建筑垃圾占50%以上,當下固體廢物處理行業(yè)主要由生活垃圾處理市場和危險廢物市場組成,然而目前,各類固廢綜合利用附加值低、方式單一,資源節(jié)約、環(huán)境保護仍面臨巨大挑戰(zhàn),亟需創(chuàng)新更多固廢處置途徑。
常見的工業(yè)固廢綜合利用途徑

工業(yè)固體廢棄物,是指在工業(yè)生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的固體廢棄物,是固體廢棄物的一類,可分為一般工業(yè)固體廢棄物(如高爐渣、鋼渣、赤泥、有色金屬渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、廢石膏、脫硫灰、電石渣、鹽泥等)和工業(yè)有害固體廢棄物。
工業(yè)固體廢棄物數(shù)量龐大,種類繁多,成分復雜,處理相當困難。工業(yè)固體廢棄物經(jīng)過適當?shù)墓に囂幚恚蓪崿F(xiàn)資源化利用,如制成水泥、混凝土骨料、磚瓦、纖維、鑄石等建筑材料;提取鐵、鋁、銅、鉛、鋅等金屬和釩、鈾、鍺、鉬、鈧、鈦等稀有金屬;制造肥料、土壤改良劑等。此外,還可用于處理廢水、礦山滅火,以及用作化工填料等。
看似已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)固廢的綜合利用與資源化,但是這些處理方式存在治理費用投入較大、效益較低、附加產(chǎn)品市場占有率較低等問題。
煤矸石的綜合利用

在煤炭資源開采、洗選加工過程中,產(chǎn)生了大量的煤矸石固體廢棄物,據(jù)統(tǒng)計,煤矸石的產(chǎn)生量約占原煤產(chǎn)量的15%~20%,在部分中小型煤礦,該比例超過30%。目前,全國煤矸石累計堆存量超過70億噸,且每年以3億~3.5億噸的體量在持續(xù)增加,煤矸石的綜合利用主要有露天填埋、發(fā)電、制磚、生產(chǎn)水泥、燒制白色陶瓷、提取有價元素等。
過去露天填埋的處理方式,衍生出諸多環(huán)境問題,近年來雖然對煤矸石山的治理取得了一些成效,但要滿足國家相關標準和規(guī)范要求,涉及到煤矸石自燃處理、邊坡覆土、綠化、復墾等工程,治理費用投入較大。
另外,煤矸石制磚是現(xiàn)在主要的利用方式,但是,利用煤矸石制磚或其它建材產(chǎn)品前,要對所用煤矸石的化學成分、發(fā)熱量、物理性能等指標進行綜合性分析評價,并做小試;如果原料成分復雜、波動較大時,應進行半工業(yè)試驗(即中試),并對煤矸石做放射性元素含量的檢測,符合相關要求才能使用。
煤矸石發(fā)電雖然是較為理想的資源化利用方式,但是存在著前期成本投入高,產(chǎn)能較低;由于煤矸石熱值低,含灰量大,含硫量高,鍋爐點火過程復雜,發(fā)電廠能耗較大,尾氣處理需要投入大量資金等。
總而言之,煤矸石的正確處理方式應該是盡量將其資源化,以減少對生態(tài)環(huán)境的污染。
建筑垃圾處理的幾大方式

當前,我國建筑垃圾生產(chǎn)量持續(xù)增加,占城市垃圾的30%~40%,造成了嚴重的生態(tài)危機。同時,因為缺乏統(tǒng)一完善的建筑垃圾管理辦法與科學有效、經(jīng)濟可行的處置技術,絕大部分未經(jīng)任何處理運往市郊露天堆放或簡易填埋,目前,建筑垃圾的存量已達到200多億噸。另外,我國建筑產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展時期,建筑垃圾資源化推進嚴重滯后,資源化利用率不足5%,遠遠低于發(fā)達國家和地區(qū),如歐盟(90%) 、日本(97%)、 韓國(97%)。
近幾年來中國在建筑垃圾處理方面也有非常大的進步,但現(xiàn)階段中國對建筑垃圾的主要處理方式一般有下列幾種:填埋、亂堆濫放、建筑垃圾再利用制磚、制干粉砂漿等方式,其中,填埋、亂堆濫放或是一般的處理方式,建筑垃圾利用率依然很低。
固廢處置亟需創(chuàng)新多種途徑
3D打印“油墨”技術,能夠?qū)⒏黝惞虖U變成膠凝材料替代水泥。將各類固廢研發(fā)處置為多達156種3D打印數(shù)字新材料,其性能可由常規(guī)的C30達到C150,可滿足各種應用場景的性能需求。這項技術為工業(yè)、建筑等領域的固體廢物高附加值綜合利用提供了創(chuàng)新思路。
首先,將固廢轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ?D打印“油墨”原材料,隨后,依托建筑3D打印數(shù)字移動工廠,就地打印建筑、盈恒石建筑材料,并用于城市更新、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、新基建等領域,如3D打印核酸檢測屋、城市景觀小品、文旅藝術構(gòu)筑物、聲屏障等市政設施,固廢附加值成倍增長!
建筑3D打印數(shù)字技術不僅能夠?qū)⒐I(yè)固廢、建筑垃圾、礦山尾砂等“吃干榨盡”,將固廢轉(zhuǎn)化為建筑行業(yè)萬億產(chǎn)值,還能為當?shù)劁撹F、礦廠、建筑行業(yè)數(shù)字化賦能,同時,還可達到節(jié)能減碳、資源再生并改善環(huán)境的目標,為實現(xiàn)兩山雙碳目標、促進全數(shù)字建筑轉(zhuǎn)型貢獻盈創(chuàng)力量。
目前,3D打印建筑技術已迎來難得的機遇。在美國,每年有200萬套住房的缺口,3D打印建筑已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)爆發(fā)階段。在國內(nèi),我國的建筑行業(yè)每年實現(xiàn)產(chǎn)值29.3萬億元,且有研究認為,我國未來每年有8億平方米的存量需要更新,城市更新將是一個10萬億級的市場。






