全球能源和資源危機已經給人類發展敲響了警鐘。黨的十六大提出:“發展循環經濟是我國解決環境保護與經濟發展矛盾、實施可持續發展戰略的有效手段,是實現新型工業化的重要途徑”。
循環經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征的經濟模式。胡錦濤主席和溫家寶總理近期強調,要重點抓好節約利用資源,大力發展循環經濟。
綠色建材技術與循環經濟
建材行業既是資源;能源消耗大戶,又是廢棄物回收利用的大戶,能夠大量吸納和減少人們向大自然排放的廢料。可以說,建材工業的創新與發展對循環經濟有著很大的推動作用。這些作用可具體從三個方面體現出來。
1.工業廢渣、尾礦、垃圾和農業廢棄物等固體廢料制備建材的循環利用
從生態經濟系統的意義上說,廢棄物是“放錯了位置的資源”,將其回收利用以生產新型建材,是消除污染,使其資源化的主要方法之一,可以緩解我國城市環境負荷的壓力,實現經濟和環境的可持續發展。
我國礦業固體廢料的積存量和年排放量十分巨大。不斷發展的尾礦建材為我國的礦產資源綜合利用、環境保護和建筑材料革新開辟了一條重要的道路。尾礦可以廣泛用作生產水泥、耐火材料、人造大理石、骨料砂漿、路基和路面摻混料、加氣混凝土砌塊、玻璃、陶瓷乃至微晶玻璃等多種建筑裝飾材料。從這方面來看,。尾礦建材是一種關系到國民經濟可持續發展的戰略性產品。除了尾礦外,建材業可大量利用的固體廢料還包括工業固體廢料、農業固體廢料和生活固體廢料,如秸稈制復合板、建筑垃圾制磚、電廠脫硫石膏制石膏板等等。目前,這一產業的發展很多還受制于一系列的技術問題,或依賴于一定的社會參與和政策支持。
建材企業中開發建立一系列的資源與能源循環系統,尤其是在水泥行業可以起到很大的作用。我國合肥水泥研究院正在開發水泥生產結合垃圾焚燒的技術。從窯頭出來的熱氣使垃圾燃燒,由于垃圾本身含有相當的能量,產生的熱量用以加熱水泥原料,垃圾的焚燒殘留物進入回轉窯內直接用作水泥的原料,最終達到既消除了垃圾,又利用了垃圾的熱量和剩余組分,實現了資源和能源的充分利用。目前我國很多城市的垃圾仍然全部采用填埋式處理,而全國數以萬計的水泥廠如果將垃圾處理和水泥生產相結合,既可大量消化和利用垃圾,又不需大量建設垃圾焚燒爐;所以這類技術對我國垃圾處理很有實際意義。
2.開發節能建材與建筑產品,減少在使用過程中的能耗和資源消耗
隨著我國人民生活水平的提高,出現了“采暖南下、空調北上”的發展態勢,采暖和空調建筑面積不斷擴大,采暖標準也在提高,建筑使用能耗急速增加。建筑業耗能占全國能耗的25%到30%,其中建筑物使用中的能耗約占建筑能耗的88%。外墻材料和玻璃窗及其密封對建筑物的節能影響很大。建筑耗能減少50%,每年可節約1億我噸標準煤。而我國現有的380億m2建筑中,采取節能的建筑不到1%,采暖能耗比國外先進國家高3-4倍。
目前我國建材企業已紛紛向新型的節能和綠色建材發展。如節能的在線低溫輻射鍍膜Low-E玻璃、太陽能發電材料、高性能保溫材料和新的建筑結構體系等的研究與開發,近年來在我國得到了較快發展。
3.建材和房屋的清潔生產技術,提高生產中資源和能源利用率
按照可持續發展的要求,建材工業必須改變以浪費資源和犧牲環境為代價的發展方式,加快推行清潔生產,向提高質量、節能、節地、節水、利廢和環保方向發展。清潔生產的關鍵還是要依靠技術的創新與進步,如利用窯爐余熱發電,應用節能隧道窯,配合生產流程采用自動化控制,杜絕跑冒滴漏,各個生產環節產生的廢料和余熱多層次回收利用和新型除塵技術等,使三廢排放達到清潔標準,能源和原材料消耗大幅下降。同時,在推動建材企業規模化、生產設備趨向大型化、生產過程向自動化和智能化發展的過程中,可提高效率,得到明顯的規模節能降耗效益。在建材流通領域,要發展散裝水泥等高效率低損耗的物流體系,建立好廢舊建材的回收利用體系。
在利廢節能的同時,還應開發綠色建材。所謂綠色建筑材料,是指在原料的采用、材料的生產、使用和達到使用周期后可回收利用的全過程中,均有利于資源、能源的有效利用,有利于保護環境及人們身體健康的建筑材料。在國家科技中長期發展規劃的建材制造業研討會中,提出了2020年房屋建筑材料工業的幾項發展目標,即材料制造能耗降低40%;材料在建筑使用中的能耗降低70%;其中玻璃窗的傳熱系數由5.6W/m·K降到2.5W/m·K,墻體材料的傳熱系數由1.5W/m·K降至0.9W/m·K;墻體材料中工業固體廢棄物的綜合利用率達到40%以上。
這也就決定了今后綠色建材的開發重點是低品位原料與工業廢棄物的資源化技術、房屋建筑材料的節能環保生產技術和節能型房屋建筑材料部件的制造與應用技術。
可見,建材工業在循環經濟中總的獨特優勢是:可從能源和材料兩個方面利用廢料,在實現垃圾資源化緩解環境壓力的同時,解決能源制約,可實現日益減少的非金屬礦的循環利用。所以,綠色建材(又稱為環境協調型建筑材料)在循環經濟中扮演了一個重要的角色。建立在環境技術上的新型建材工業應成為國民經濟各部門中發展循環經濟的示范行業。循環經濟的深入發展也依賴于綠色建材技術的進一步發展。
在發展循環經濟方面應采取的對策和措施
筆者認為,要解決可持續發展的問題,必須依賴國家的合理的政策干預、相關的技術開發與創新、綠色標準體系和規范的建立、合作交流和信息共享(包括國際間合作)。
1.政策和立法
在廢棄物綜合利用等方面,市場機制發揮了部分作用。但更多的情況是,綠色建材技術和產業方面需要政府制定一些優惠政策,使從事這一利國得民事業的企業有利可圖,以引導其發展。這方面已有較好的例子:政府逐步推進墻改、禁止使用黏土磚的政策,使粉煤灰綜合利用技術和產業得到了很大發展,和地的粉煤灰很大程度上得到了綜合利用,避免了很多耕地被破壞。但還有很多的情況需要政府重視,如用建筑垃圾制磚就需要政府加大扶持力度,因為單純從現在的成本效益分析,這項技術仍是不夠經濟,需要政府在垃圾分類、稅收優惠等方面的支持,甚至直接對這些產業予以補貼。政府還應該限制甚至禁止部分礦物資源的無序開采,以引導資源消耗高、綜合利用低的產業課以重稅,對部分重要戰略資源建立戰略儲備,如商品過度包裝、污染物排放、廢舊電器回收處理等等問題都需要通過立法來規范解決。
2.技術和標準
從國家和企業兩個層面來說,都應當繼續加大綜合利用新技術的研發支持。發展循環經濟需要一大批成熟的污染治理技術、廢物利用技術、清潔生產技術和生態工業鏈接技術作為支撐,目前很多技術還處于研究和試驗階段,尚未得到普遍推廣。如前所述,很多技術的發展需要國家的導向支持。
國家還應建立符合循環經濟要求的標準和規范,對于國民經濟的發展要建立一套綠色GDP的考核制度,改變現在不計環境成本、盲目追求產值的做法。
各地的經濟發展包括規劃的產業園區應考慮強化系統關聯,優化系統結構,提高系統穩定度,使園區資源得到合理配置,達到社會、環境和經濟效益的統一。對于發展規劃應進行技術、經濟、規模的論證,以達到良性循環的經濟性和環保性,同時要注意避免求新、求大、求全,反而造成新產生的廢棄物無法綜合利用,造成新的污染和二次資源的浪費,破壞現有循環經濟的效益。
對于再制造產品來說,傳統的產品全壽命周期是研制-使用-報廢,其物流是一個開環系統;以再制造產品的全壽命周期是研制-使用-再生,其物流是一個閉環系統。也就是說,在開發新產品的同時,就應充分注意其再生或資源再利用的可能性,對產品的材料、結構作出相應的規劃設計。美國的再制造工程已深入到工業的各個領域,主要包括汽車、冰箱壓縮機、電子儀器、機械制造、辦公用具、輪胎、墨盒、工業閥門等。
3.信息和文化
信息共享機制的建立很重要。國家可以選擇一些企業、工業園區和城市開展循環經濟試點,建立一些示范工程。地區需要按照循環經濟發展的要求搞好規劃,建立生態型工業經濟的框架。企業之間可以探討資源共享的一些措施,開發區可以有意識地引入某類企業以促使形成資源梯級利用。同時,加大國際間的交流與合作,包括技術、獎金、人才等層面。可持續發展是關系到整個人類生存和發展的大事,突破現有困難進行合作從根本上來說符合世界各國的利益。我們可以積極借鑒工業化發達國家的先進技術,包括獎金的支持,包括他們的管理方面的經驗。對于民眾,要多宣傳環境保護、垃圾分類、節約資源和人類自身的健康與發展的關系,喚起人們重視和參與這項工作的積極性,倡導節約光榮、浪費可恥的風尚,推動知識經濟和科學的發展觀,建設與生態社會和綠色消費相適當的文化。
上述分析建材行業開發綠色環保技術,向循環經濟發展,這與國家科技中長期發展規劃建材制造業研討會中提出的建材行業應當采取的對策是一致的。其內容主要是:加強政府在建材工業發展和產業結構調整中的政策引導;加強資源綜合利用和環境保護的立法并嚴肅執法;促進建立以企業為主體,產、學、研結合的新型建材工業的應用基礎研究,加強建材工業實驗基地建設,促進工程技術創新;建立產品質量認證制度,強化行業管理,建立科學、先進、合理的標準體系;倡導清潔生產,充分消化吸收國外的先進技術和經驗。