积极推动固废综合利用减污降碳协同增效

发布时间:2022-07-13 来源:立博体育手机app 作者:立博体育官方入口

  席北斗,中国环境科学研究院总工程师,研究员,国家杰出青年基金获得者,“万人计划”领军人才。主要从事固体废物处置与资源化研究,在快速脱水减量和分类分质国产化技术装备、定向腐殖化循环利用技术装备、污染精准识别与系统防治成套技术及工程应用中取得了创新性成果,支撑了一批垃圾分类、收运和处理处置等技术标准、规范、指南的制定。

  近日印发的《中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确,到2025年,固体废物和新污染物治理能力明显增强。今年6月,国家发改委印发《关于开展大宗固体废弃物综合利用示范的通知》,提出到2025年,建设50个大宗固废综合利用示范基地,示范基地大宗固废综合利用率达到75%以上,对区域降碳支撑能力显著增强。在碳达峰、碳中和背景下,如何发挥固体废物综合利用对实现碳达峰、碳中和目标的协同作用?本报记者采访了中国环境科学研究院研究员席北斗。

  固体废物处理处置必须严格遵循低碳生态理念,强化“源头减量化、过程资源化和末端无害化”的全过程控制技术路线,充分发挥固废综合利用对减污降碳目标实现的协同作用。

  中国环境报:当前我国固体废物产生量有多大规模?固体废物的有效处理处置,对实现碳达峰、碳中和有哪些影响?

  席北斗:我国固体废物产生量2020年已达100多亿吨,其中以餐厨垃圾、秸秆、畜禽粪便等为代表的有机固废,年产生量约60亿吨;以尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣、炉渣和脱硫石膏为代表的大宗工业固废,年产生量约为25亿吨;以废旧元器件、塑料、金属等为代表的可再生资源,年产生量超过3亿吨;还有高污染风险的工业危险废物,产生量约4000万吨。

  目前,我国尚有60亿吨存量大宗固废缺乏经济合理的处置利用途径,且仍以末端处置的填埋和低标准资源化利用为主,大量占地堆存。固体废物在处理处置过程中,会排放出二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体,不同国家的固体废物对温室气体的贡献率在2%-3.5%之间。而且,其中含有的复杂毒害物易引发水、土、气等介质复合污染。

  为顺利实现碳达峰、碳中和目标,国际上除了关注碳强度较高的工业和交通行业的碳排放量外,也将目光投向了固体废物的碳减排,以期通过各种方式降低其碳排放量。欧盟通过努力实现了废弃物领域的温室气体排放总量从1990年的2.4亿吨下降到2019年的1.35亿吨,降幅高达43.8%。其中,固体废弃物处理减少量占废弃物领域总体减排量的86%。

  此外,需要强调的是,在碳达峰、碳中和背景下,我国新兴行业蓬勃发展,新兴固废产生量也呈现暴发式增长。到2035年,我国每年将产生超百万吨级的废弃光伏组件、风机叶片和动力电池等。但是新兴固废含多种稀有贵重金属资源,比如银、碲、铟、镓等,若不能妥善处理,将严重污染水、气、土等环境介质,呈现出兼具资源化和环境危害的双重禀赋。

  由此可见,我国固体废物处理处置必须严格遵循低碳生态理念,强化“源头减量化、过程资源化和末端无害化”的全过程控制技术路线,充分发挥固废综合利用对减污降碳目标实现的协同作用。

  中国环境报:为实现碳达峰、碳中和目标,我国固体废物处置还面临哪些难题?目前我国在固废处理处置上,应大力提升哪些技术?

  席北斗:党的十八大以来,我国高度重视固体废物的科学合理处置和循环再利用。在“固废资源化”等科技计划持续支持下,我国固废循环利用水平及产业规模取得明显进步。但在碳达峰、碳中和背景下,我国固废源头减量减害与绿色循环利用需求强烈,在支撑“无废社会”建设的原创技术、关键材料、核心部件、智能装备等方面面临严峻挑战,亟待形成集废物风险感知—减量减害—高质循环—智能管控于一体的“无废社会”建设关键支撑技术体系。

  首先,固废污染控制与资源化由末端逐渐发展成为全过程全链条式,源头减量与全过程清洁生产技术研发成为趋势。需要不断提升技术装备水平、研发清洁生产技术,推行固废绿色运输、鼓励企业开展清洁生产审核等。实现固废综合利用的全流程管理,减少二次污染的产生,如提升钢铁、有色、化工等典型行业固废源头减量技术,原料—产品适配性及短程制备新技术和新工艺。

  其次,在资源和环境的双重压力下,循环利用日益重要,单个行业、纯物质类回收与循环利用技术仍需不断强化。目前,亟待突破大宗工业固废提质利用成套技术及装备,研制废旧集成产品智能拆解、关键零部件智能再制造、废塑料高效解离等关键技术与装备,攻克多组分高效生物制备清洁能源技术、营养物质回收等资源化技术,研发特殊场景有机废物原位自消纳集成技术和装备;研究废物处理处置过程高危污染物快速检测和应急响应技术、生活源有机固废病原微生物及病毒风险防控技术,实现城乡有机固体废物全量化污染控制和资源化高效利用等。

  第三,固废实现精细化管控、协同利用,急需强化跨产业多源固废协同利用与循环链接技术突破。需鼓励多产业协同利用,推进大宗固废综合利用产业与上游煤电、钢铁、有色、化工等产业协同发展,与下游建筑、建材、市政、交通、环境治理等产品应用领域深度融合。推动跨区域协同利用,建立跨区域、跨部门联动协调机制,推动京津冀协同发展、长江经济带发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展、黄河流域生态保护和高质量发展等国家重大战略区域的固废协同处理处置与利用。

  第四,充分融合互联网、物联网、环境大数据、人工智能等新兴技术手段,持续推动循环型技术、经济、社会等全方位协同创新。研发产业园区智慧感知与大数据监测技术,构建数据驱动的循环系统优化方法和运维模式。突破工业和社会源固废海量数据挖掘及多尺度循环链接等重大科学问题,开发关键技术材料、核心部件、控制系统及成套装备,构建以智能、绿色、高质为导向的循环利用标准体系,探索建立绿色供应链制度,推动部分产品占据全球高端价值链。

  “十四五”期间为实现固废领域综合利用与碳达峰、碳中和双重目标,固废领域减污降碳工作可以从全过程清洁设计、提高资源利用率、突破技术革新三方面开展。

  中国环境报:在新兴固废领域,目前部分发达国家对废弃光伏组件中重金属资源的回收率可达95%以上。其中有哪些值得我国借鉴的经验?

  席北斗:碳达峰、碳中和背景下,我国新能源产业发展很快,但在废弃光伏组件重金属资源回收领域起步却较晚,尚未形成工业化规模。面对退役和报废光伏组件的处理处置与资源化难题,发达国家在强化资源化技术研发、配套制定促进政策、强化应用推广等方面进行了有益探索,我们可以从中吸取一些经验。

  一是不断研发废弃光伏组件回收处理技术。从经济成本角度出发,应着力研发回收率高、能耗低的新技术和装备。从环境保护角度出发,还要兼顾降低回收过程中污染物的产生,减少原材料开采、加工、提纯过程中的碳排放,获得高价值产品。

  二是逐步构建完善的光伏废弃物回收政策体系与平台。在政策方面,可以将废弃光伏组件的回收纳入废弃电器电子产品回收管理政策中。在平台方面,针对我国光伏发电多建于偏远地区,供需市场的信息流通不畅等特征,可鼓励企业利用互联网、大数据和云计算等现代信息技术和手段,建立组件回收信息服务平台,为上游回收企业与下游拆解和利用企业信息发布、竞价采购和物流服务提供支撑。

  三是推动废弃光伏组件回收技术进步和工业化应用。从产业全生命周期角度出发,部署并推广废弃光伏组件回收技术工业化应用示范,从固体废物减量化、资源化角度为光伏发电技术提供保障,更加有利于我国由传统能源向新型清洁能源转换的推进,助力实现碳达峰、碳中和。

  中国环境报:在碳达峰、碳中和战略要求下,应如何实现固废领域减污降碳协同增效?

  席北斗:习多次就发展循环经济、推进固废处置利用作出重要批示。今年2月,国务院印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,为循环经济进一步深入和绿色高质量发展指明方向。

  在固废处置方面,通过循环利用实现减污降碳协同增效,既是固体废弃物处理高质量发展的内在要求,又是建设生态文明、深入打好污染防治攻坚战的重要抓手,也是落实国家温室气体减排计划的重要途径。“十四五”期间为实现固废领域综合利用与碳达峰、碳中和双重目标,固废领域减污降碳工作可以从全过程清洁设计、提高资源利用率、突破技术革新三方面开展。

  一是推动源头减量和清洁循环。转变发展路径,加强全流程二氧化碳和污染物排放关键节点和过程清洁管控。开展重点企业绿色改造,鼓励绿色设计、绿色制造来推动固体废物产生过程自消纳,减少单位GDP固废产生量。重点围绕工业园区和跨行业部门的发展,以工业固废源头减污降碳、技术装备不断提升、区域特色资源持续开发为切入点,构建以固废共享消纳、集成控制、转化利用为核心的生态链接技术发展模式,实现固体废物利用的全流程管理,助力减污降碳协同增效。

  二是打通全过程管理与技术瓶颈。如在生活垃圾方面,推进“分类、收集、运输、处理”全产业链模式,打通资源循环利用的技术与管理双通道。鼓励发展种养结合,发展生态循环农业,坚持能源化利用与肥料化利用结合,将碳氮最大程度定植在腐殖质产品中,并返田利用。通过健全收储运体系、扩大高附加值有机肥利用规模,提升土壤有机质,增加土壤碳汇,逐步实现生物质固废综合利用产业提质增效。

  三是大力推进固废综合利用科技创新。创新是引领固废综合利用高质量发展的第一动力,实现固废领域减污降碳协同增效离不开创新驱动和引领。持续推动科技创新是我国全面实现固废合理利用和科学处置的源动力。通过创新关键技术,突破固废资源化利用关键技术瓶颈,以及关键材料、核心器件和成套装备。同时,要创新协同利用机制,通过建立跨区域产品标准共享共用机制、联动政策机制,解决制约产业协同和区域协同发展的关键瓶颈问题。

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