废物利用的潜力

第五节　废物利用的潜力

处于21世纪的今天，全世界面临的挑战是：资源、人口、环境。而废物资源化就直接涉及这三个严重问题中的两个。废物资源化工作做好了，环境得救，资源扩展，可谓一举两得。将废物变成有用的资源，任何人也不会反对，还在遥远的古代，许多人就祈求过点石成金的哲人石。迷信的猜测不可信，科学的预言却有依据。在投身废物利用的光荣事业的时候，让我们用科学的态度，认真考察一下废物资源化究竟有多大潜力。

一、无限的潜力

我们在一开始，就提到“资源化”这一概念，并常常在“废物”两字上加引号，这表示从利用的、发展的角度看，废物都是有用的，也说明废物只是一定物质存在的暂时的过渡状态。虽然废物这个词早就有了，而且在日常生活中经常使用，但“资源化”的思想，却是从20世纪70年代中期以来才逐渐形成的。它是指采取工艺措施从各种“废物”中回收有用的物质和能源。工业发达、国土狭小的荷兰首先提出了“废物交换”的想法，即在产废者与潜在的使用者之间进行物质交换，迄今这已成为废物资源化的一种重要手段；稍后，日本提出了“资源循环”的观点，认为利用是废物的归宿；到了20世纪90年代，特别是在1992年联合国里约热内卢高峰会议的推动下，以可持续发展为主题，世界各国第一次将发展与环境作为一个整体对待，促进废物再循环的活动已遍及全球。什么是“再循环”呢？就是指工业界和消费者产生的废物均应循环于经济活动中，意味着不断利用废物，直至最终消除废物。这是从促进和保持可持续发展战略引申出来的，它显示了废物资源化的无限潜力。从理论上说，废物这种资源有几个显著特点：它是最廉价的原料；它具有高度普遍性，其来源永不枯竭，与生产过程共存；它具有明显的中介性，即它可能是联结不同生产过程的媒介。然而，“无限的潜力”指的只是它有无限的可能性，真正要将废物利用的潜力开发出来，关键在于找到再循环即资源转化的具体方式及工艺，这就与各行业的实际情况有关。

二、各行业的废物资源化潜力

让我们看一下目前我国各废物大户如能源、建材、化工、冶金及农产品加工等部门的资源化潜力。

1.能源行业

这里主要指火力发电、化石燃料采集等厂矿企业，排放的固体废物主要有炉渣、煤矸石、尾矿、油母页岩渣、石油废渣等，合计所含热值相当于4亿吨标准煤。例如，每年排放的7000多万吨锅炉渣中约含有1000万吨以上未燃尽的炭；各大小煤矿每年排出的含热值为6300千焦/千克的煤矸石约1.12亿吨，相当于3000万吨标准煤，煤矸石已积存10亿吨以上，相当于2亿吨煤。此外，城市生活垃圾大部分均含有很高热值，可以利用来供暖和发电。

2.建材方面

主要指水泥、砖等建材制品可利用废物生产制造的情况。早在20世纪80年代初期，全国每年就有1300多万吨高炉渣用做水泥混合材料，仅此一项一年就为国家创造价值6.5亿元，节约资金1亿元，节煤200万吨。全国使用煤矸石做原料制砖的700多个厂，可消化煤矸石1200万吨，产砖130多亿块，避免毁田460多万平方米，节煤240万吨。若充分利用现有技术和装备，每年可处理4000多万吨工业废渣，折合20多亿元；如将其用于制砖，可产砖500亿块，防止毁田2000多万平方米，节煤500多万吨；如用于生产水泥或做混凝土掺和料，可以弥补现有一年800万吨的水泥缺口，节约可观的外汇；用于铺筑道路，可降低10%的工程造价。每利用1吨废渣，其净利润为110元。全国工业废渣利用得较好的上海地区，利用量虽只占排放量的60%，但仅从1960年到1982年就使用了粉煤灰200多万吨，节约排灰费600多万元，历年累计获利润1500多万元，安排从业人员4000人，而且节约能源，减少运输负担，少毁耕地，对保护环境亦起重要作用。

3.化工行业

在化工及某些特殊材料方面，有很多废物可发挥重要作用。以塑料为例，从20世纪50年代开始，随着石油化工的发展，塑料产量迅速提高，迄今我国年产量已超过500万吨。由于成本低，大量商品包装袋、各种容器以及农膜都不再反复使用，而是用过即丢弃；就是大成型件，最后也会随着产品的老化、损坏而报废。这样，塑料成为典型的使用寿命短的物品，并且废塑料形成的“白色污染”已经成为不能再忽视的社会公害。可是从资源化的角度看，它们都是可以被充分利用的。对于用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等制作的热塑性器件，可以在分类、清洗后加热熔融制成新品；把聚合物解聚成单体在理论上可行，对有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）业已实现；对于难以解聚的废塑料，也可以将其催化裂解成燃油或燃气。甚至有人提出，如果将石油先制成塑料，待废弃后再烧，不但可降低原油消耗，而且从做功效率看是很有新意的。又如，粉煤灰中的空心微珠是废物中的特殊材料，具有耐磨、高强、耐蚀、绝缘、稳定等多种优异功能，可在火箭、潜艇、坦克等军工产品中用做涂料；可作为油漆、塑料的填料，例如在现有设备和生产条件下，如有25万吨聚氯乙烯搀用微珠，即可节约12.5万吨树脂，可用其增产19万吨聚氯乙烯塑料制品，节约130万立方米木材，创造5亿元产值。

钢渣、高炉渣、有色金属渣以及有关废物有很大利用潜力。我国目前年产粗钢1亿多吨，排出的转炉渣、平炉渣、电炉渣等钢渣不下3000多万吨，占粗钢产量的15%～20%；排出的各类高炉渣如炼钢生铁渣、铸造生铁渣、锰铁矿渣和钒钛高炉渣等约2000多万吨；有色金属渣主要是铜、锌、镍炉渣为数也不下1000万吨，还有炼铝后排出的赤泥也大有应用价值。这些大都弃置占地，引起污染，若加利用，效益可观。例如仅从炼钢尘泥中就可回收400多万吨含铁尘粉，相当于一个大型铁矿的矿粉产量。

4.农业方面

农产品加工及农村的生物资源利用是一个极其宽广的领域。我国巨量的植物秸秆、有机垃圾、人畜粪便都是很宝贵的资源。仅农村每年20亿吨固体废物中，即含有770多万吨氮素、500多万吨五氧化二磷和1000万吨氧化钾。这些植物营养素相当于我国整个化肥工业中2/3的氮肥、2倍磷肥和50倍钾肥的产量。这些废弃物不仅可以制取堆肥和沼气，而且堆肥和沼气渣可再经蚯蚓吞食转化，其粪可提高土壤肥效1～7倍；同时蚯蚓活动可改善土壤团粒结构，有利农作物生长。蚯蚓易繁殖，生长条件不苛刻，在我国南北方农村很常见，如经适当开发，专业养殖，则可成为利用生物资源和保护环境的重要项目。因为蚯蚓体还可用以提取多种氨基酸、许多有用的酶，其应用范围已扩展至食品、饲料、医药、日化等10多个行业，经济效益十分显著。再者，我国广大农村有的地方已实现沼气化，利用人畜粪便、植物秸秆制取沼气，约有700多万户3000多万农民用上；并已建有600多处小型沼气发电站和700多处动力站。沼气建设不仅解决了农民的烧柴困难，而且也消除了污染，提供了新的肥料，还为乡镇工业的发展开发了新能源。

此外用绿叶提取蛋白质的呼声从20世纪90年代起日益高涨。通常树叶都是春长秋落，青草也是一岁一枯荣，其实它们的利用价值是很大的。我国的绿叶资源极其丰富，而且随着森林覆盖率的提高，可以说具有无限的开发潜力。所谓叶蛋白就是把新鲜叶片切碎后榨汁，从中分离出浓缩的蛋白质。每千克干物质约含蛋白质450～600克，所含必需氨基酸齐全，且色氨酸、赖氨酸含量显著高出粮谷，营养价值高于储藏于种子中的蛋白质。提取蛋白质后的余物仍可作饲料。所有这些体现了这一大自然废物的利用前景。

以上诸行业的废物利用从生产过程看是属于尾端处理。20世纪80年代末在对我们星球环境全面认识的基础上，提出了可持续发展战略，要求人们采取清洁生产或绿色科技工艺。意思是要从生产和消费的全过程着眼，综合考虑每一个环节，达到生产最优化，污染及废物最小化。它包括选择无害于环境的原材料，采用物耗和能耗低且产率高的工艺和生产技术，再生产过程中产生的废物要实行减量、循环和无害化处理，还要求产品在使用中和使用后对环境无害。要做到这些，就必须对产业规划、产品设计、生产工艺、物品销售、废物处理实行全面管理，对传统的设计和生产观念进行全面更新，以挖掘其潜力。