城市多源固廢協同利用與區域綠色循環發展研究
中國網/中國發展門戶網訊 城市固廢污染防治是改善水、大氣和土壤環境質量,加強防范環境風險的必然要求,維護人體健康的重要保障。我國城市固廢污染防治工作起步晚、基礎薄弱、歷史欠賬多,在城市固廢污染防治方面仍存在明顯不足,面臨的環境風險依然嚴峻。然而,城市固廢中又蘊含著豐富的可回收物質和能量,如果能夠清潔高效地加以利用,不僅有利于解決我國城市固廢重大污染問題,還是緩解我國資源能源短缺瓶頸的重要突破口。另外,實現城市固廢資源的有效回收,既能夠提升我國資源循環效率,減少我國經濟發展對原生資源的依賴,保障國家資源安全,又能緩解實現碳中和目標可能面臨的資源約束問題。習近平總書記多次就發展循環經濟、推進城市固廢處置利用作出重要批示,黨的二十大報告中提出“加快構建廢棄物循環利用體系”“積極穩妥推進碳達峰碳中和”等重大戰略部署,并強調實施全面節約戰略,推進各類資源節約集約利用。因此,開展廢棄物資源綜合利用是我國深入實施可持續發展戰略、建立健全綠色低碳循環發展經濟體系、實現碳達峰、碳中和(以下簡稱“雙碳”)目標的重要途徑之一。
目前,我國城市固廢來源廣、數量大、種類多,其綜合處置模式多以分散化、單一化為主。在該模式下,一方面各城市固廢處置單元之間很難通過物質、能量代謝的協同實現資源能源效率的最優,另一方面也不利于各管理部門對城市固廢處置全生命周期實施精細化的監管。美國、日本、歐盟等發達國家和地區通過系統部署新一輪循環經濟行動計劃,通過數字、生物、能源、材料等前沿技術深度融合,以及重構知識產權與標準體系,形成了一批處于壟斷地位的循環經濟核心技術和裝備。我國循環經濟總體技術與工藝研究已經整體接近、部分達到國際先進水平,但全過程源頭減量減害、高質量循環利用方面仍然差距較大。因此,本文在系統梳理我國城市固廢綜合處置方式及其存在的問題,尤其是“雙碳”背景下所面臨的重大挑戰基礎上,依托中國科學院戰略性先導科技專項(A類)“美麗中國生態文明建設科技工程”(以下簡稱“美麗中國專項”)等支持,提出并構建了以集中化、資源化、綠色化、智慧化為特征的城市多源固廢循環經濟處置模式;并以位于粵港澳大灣區唯一的國家級資源循環利用基地——東莞海心沙國家資源循環利用示范基地(以下簡稱“海心沙基地”)建設為例,闡述了在整合現有生活垃圾焚燒發電、危險廢物安全焚燒等項目基礎上,如何通過突破焚燒飛灰-餐廚沼渣-市政污泥協同熱解碳化、電子污泥-廢催化劑-廢活性炭協同熔煉金屬富集、全過程代謝模擬數字孿生等一系列固廢集約化協同處置關鍵技術、裝備及軟硬件系統的開發和集成應用,大幅提升示范基地的資源能源綜合回收效率和降低區域環境綜合影響水平。以此,為我國從根本上解決固廢復雜問題、促進無廢城市和“雙碳”目標的實現,提供新的模式和路徑。
城市多源固廢處置現狀、問題及挑戰
城市固廢有廣義和狹義之分,學術界一般采用狹義的概念,即特指人們生活活動中所產生的固體廢物(municipal solid waste),主要有居民生活垃圾、商業垃圾和清掃垃圾,以及糞便和污水廠污泥,另外生活垃圾經分類回收的各種金屬、塑料、紙屑等廢品也屬于此類范疇。而廣義的城市固廢是指在生產、生活及其他活動過程中產生的喪失原有的利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固體、半固體,置于容器中的氣態物品物質,以及法律法規規定納入廢物管理的物品物質,一般包括城市生活垃圾、城市建筑垃圾、一般工業固體廢物和危險固體廢物四大類。工程技術領域一般采用廣義的城市固廢概念,尤其是針對我國目前“無廢城市”“無廢社會”的建設目標,需要將城市生活源有機固廢、城市礦產類固廢、工業源一般和危險廢物統籌考慮進行協同處置。
生活源有機固廢的能源化處置
生活源有機固廢主要指人類生產生活中產生的廚余垃圾、餐飲垃圾和城市污泥等,具有組分復雜、含水率高、易腐敗等特性;有機固廢的傳統處置方法以填埋和焚燒為主,厭氧發酵等資源能源協同利用技術發展迅速。發達國家在該領域核心技術和裝備方面仍處于領先地位,其有機固廢處理方面的研究已從傳統的減量化、資源化和無害化向深度資源化、智慧化、能源化發展,逐步形成了有機固廢生物資源能源化、多種有機固廢協同處理和高參數智能發電的綜合處理模式。
我國已實施了促進生活源有機固廢資源回收的策略,以應對快速工業化和城市化帶來的資源短缺問題,但在其資源能源化利用方面與發達國家相比還存在一定差距。我國有機固廢焚燒基礎研究起步較晚,原始創新能力不足,現有技術主要依靠引進、消化和再創新。經過30年的發展,系統整體運行水平雖已接近國際先進水平,但在發電效率、智能化控制、污染排放等方面仍存在短板。我國在厭氧發酵等生活源有機固廢資源化利用技術領域,產氣率低、氣化焦油處置率低、沼氣發電效率低等關鍵問題還未完全解決。例如,國際上大力推廣的干發酵技術,我國在穩定性和連續性、產氣效率等方面也還存在明顯不足。
城市礦產類固廢的資源化處置
城市礦產主要指產生和蘊藏于城市固廢中可循環利用的鋼鐵、金屬、塑料和橡膠等資源,其具有顯著的經濟和環境價值屬性。發達國家在城市礦產廢舊產品智能拆解高端再造、新能源器件綜合回收與循環利用、有機-無機復合材料高效環保熱解與資源回收等方面取得突破性進展。例如,德國在高鐵及航空發動機拆解回收和再制造領域已形成了完整的管理體系和技術保障;比利時Umicore公司采用專用豎爐實現了廢舊三元鋰電進行高效解離;美國東北大學開發的熱解油高效回收裝置,可生產高值化燃料油。
在國家發展和改革委員會、財政部支持下,我國已建立多個城市礦產示范基地,促進了我國城市礦產類固廢資源循環利用體系的建設。但我國仍缺乏廢舊產品及零部件高質循環利用的有效途徑,與國外數字技術驅動的循環經濟差距還十分明顯。尤其在報廢新能源汽車拆解利用、航空發動機葉片修復、退役動力電池有價金屬回收、退役復合器件/材料熱解裝備智能調控配伍與穩定運行等方面,急需二次資源高溫-超高溫精煉提質提純、高純材料構效精確調控等一些關鍵技術的研發,以及系統集成優化和先進過程控制能力的提升。
工業源危險廢物的安全化資源化處置
工業源危險廢物是指在工業生產活動中排放的廢渣、飛灰、粉塵和廢有機溶劑等,包含46大類467種,具有種類繁多、成分復雜和環境風險高等特點。工業源危險廢物主要以填埋、焚燒和物化等安全化處置方式為主。例如,水泥窯協同處置作為一種典型工業危廢資源化技術,在進行水泥熟料生產的同時可實現對危險固廢的無害化處置。發達國家在此領域通過構建復雜難用工業固廢/危廢多產業協同利用模式,實現了資源單一利用向多資源跨行業分質協同、大規模增值利用的根本性轉變。以比利時Umicore公司為代表的熔池協同熔煉技術,可處理幾十種電子廢棄物,同時回收17種有價金屬;美國稀土公司采用膜輔助萃取技術回收釹鐵硼等廢材,實現稀土綜合回收率達95%以上。
經過多年發展,目前我國基本形成了以“共性處置技術為主,大力發展多源固廢資源化和協同處置技術”的多種方式并存的格局,基本實現了危險廢物規范化和無害化管理。但針對新興產業危險廢物,尤其是含戰略金屬類危險廢物的資源回收技術較為缺失。在城市多源含金屬類固/危廢物協同冶煉技術、材料、核心部件、高端設備方面,我國與國際先進水平差距明顯,不同種類戰略性新興產業廢料短流程深度分離—精煉熔煉—產品增值純化利用是未來主要方向。
綠色低碳循環體系下的問題挑戰
在國家一系列固廢資源環境相關政策的引導下,我國目前基本實現了一般固廢能源化、資源化和危險廢物的無害化處置,降低了固廢處理處置過程中帶來的環境影響和健康風險。但在城鎮化建設加速發展和工業轉型快速升級過程中,尤其是在我國綠色循環、減污降碳新政策要求下,遠不能實現多源固廢綜合協同治理與資源高效節約循環利用目標,構建廢棄物循環利用體系還存在一些挑戰。
協同化處置未形成共識。我國不同類型固體廢棄物管理歸口不同部門,無法統一統籌協調管理,因此城市多源固廢的協同化處置也很難推動落實。另外,由于政府部門針對固廢處置行業在宏觀調控和市場競爭平衡方面存在一定分歧,多源固廢協同化處置也較難形成共識。
管理政策體系有待完善。我國出臺了許多固廢治理與污染防治相關政策文件,從國家層面已初步形成相對完整的固廢管理制度體系。但大多地區尚未結合自身產業特點和環境管理現狀,配套出臺具有地域適用性及可操作性的固廢綜合利用和處理處置方案,尤其是“互聯網+”等數字化管理制度體系,以及集約化協同鏈接技術體系建設方面還存在一定缺失。
處置利用能力不平衡。近年來,我國各地陸續建成城市危險廢物焚燒、填埋、水泥窯協同等綜合性處置項目。從全國總體來看處理能力基本達到飽和,但區域發展的不平衡導致部分地區危廢處理能力還存在較大缺口。部分地區,尤其是東部沿海城市化工業化水平較高城市,建成的危險廢物綜合利用項目因市場不合理競爭,以及跨省轉移政策壁壘等問題,無法實現盈利性健康發展。
高值化智能化利用水平低。目前,我國大宗工業固廢主要以生產中低端建材產品為主,缺乏先進工藝裝備支撐下的固廢高值化利用產品轉化技術,尤其是含金屬類的工業固廢;而城市礦產類固廢也存在同樣的困境,這將成為制約我國未來戰略金屬資源二次開發利用與安全儲備的重要問題。
“美麗中國專項”支撐海心沙基地建設
粵港澳大灣區是國家“十三五”期間規劃打造的世界級城市群。系統開展粵港澳大灣區多源城市固廢高效循環利用和污染協同智能控制,不僅是重點地區固廢污染、治理工業轉型升級的現實需求,更是服務、支撐我國資源循環利用體系建立的戰略需求?;诖?,“美麗中國專項”中“粵港澳大灣區城市群生態建設工程與生態系統智能管理示范”項目專門設立了“粵港澳大灣區城市群資源循環利用與綠色發展技術裝備集成及示范”課題,以期從大灣區城市固廢資源環境屬性特點、建設世界級城市群的固廢無害化處理處置需求出發,開展生活垃圾等城市有機固廢及危險廢物的高效高值化轉化與污染協同控制等關鍵共性技術、裝備研發,以及區域資源循環利用與污染智能管控整體解決方案設計研究。上述關鍵共性技術、裝備的集成及整體解決方案的成功應用,將為破解垃圾處置“鄰避效應”、明顯提高粵港澳大灣區城市資源利用效率等方面提供技術支撐,保障國家對垃圾焚燒飛灰安全處置、新興金屬基危險廢物高效清潔資源化利用的嚴格落實。
海心沙基地占地716畝,總投資約50億元人民幣,綜合處理包括生活垃圾、餐廚垃圾、26類危險廢棄物共100萬噸/年(圖1)。自2019年“美麗中國專項”啟動以來,“粵港澳大灣區城市群資源循環利用與綠色發展技術裝備集成及示范”課題牽頭單位中國科學院過程工程研究所,聯合中國科學院城市環境研究所圍繞基地項目建設實際需求,重點開展了以市政污泥、餐廚沼渣、垃圾焚燒飛灰等為代表的有機固廢循環利用,以電子污泥、廢礦物油等為代表的城市礦產循環利用,以及城市多源固廢循環利用全過程智能監控等關鍵技術和裝備的研發,支撐基地建成13萬噸/年電子污泥火法熔煉金屬再生、5萬噸/年廢礦物油資源化再生利用、1萬噸/年飛灰-沼渣-污泥協同資源化處理、100萬噸/年城市多源固廢轉化一體化智能管控四大示范工程。以此全面支撐海心沙基地100萬噸級城市多源固廢資源循環利用集成示范建設,并最終形成適用于粵港澳大灣區城市群,并可向全國推廣的多源固廢集中化循環利用與綠色發展系統解決方案。
固廢資源能源綠色高效轉化
污泥-沼渣-飛灰協同利用關鍵技術。城市污泥的處理與處置是國家環保督察的重點,餐廚垃圾厭氧過程易酸化副產大量需要二次處理的沼渣,以及垃圾焚燒量的持續提高導致了飛灰產量的快速增加。針對以上城市生活源固體廢物處置過程產生的問題,本研究在污泥-沼渣-飛灰低碳協同資源化利用方面突破了相關技術瓶頸,取得了一系列技術成果:含水率80%的污泥或沼渣一次性脫水降低到40%以下;餐廚垃圾廢油脂的生物塑料(PHA)轉化率達到60%以上;電化學強化的污泥/餐廚垃圾水熱液微生物厭氧發酵化學需氧量(COD)去除率達到85%以上,沼氣中甲烷含量最高達到90%;污泥和沼渣在600℃左右的溫度下熱分解,得到生物炭固體物質,其中的抗生素被100%去除,重金屬穩定固化超過85%,營養元素中的氮、磷、鉀約80%被固持在生物炭中;污泥減量化達到90%以上。焚燒飛灰與污泥/沼渣混合水熱后固相的熱解炭中含氯量小于2.0%、重金屬浸出性減少85%、二噁英去除率>99.9%,高溫燒結制備出的陶粒滿足GB/T 17431.2—2010《輕集料及其試驗方法》要求,達到飛灰的全量資源化利用目標(圖2a)。該技術在海心沙基地已完成萬噸級工業示范應用。
含銅污泥火法熔煉關鍵技術?;浉郯拇鬄硡^是我國電子信息產業發展的重要集聚區,金屬表面處理、電鍍、印刷電路板和電線電纜生產廢水處理過程中產生大量的含銅、含鎳污泥。本研究通過含銅電子污泥富氧熔煉實驗室小試和擴試工藝的大量研究,探明了富氧濃度、熔煉溫度等關鍵工藝參數對冰銅品位和渣相控制的影響機制,實現了含銅污泥富氧側吹熔煉溫度1200℃—1350℃、富氧濃度26%—28%條件下,銅回收率比現有普通空氣鼓風吹煉工藝提高2%以上,床能力提高28%以上水平(圖2b)。該技術及中試裝備已應用在海心沙基地火法熔煉車間,支撐了10萬噸級含銅污泥富氧熔煉工程的工藝優化驗證。
廢棄潤滑油/礦物油資源化關鍵技術。針對粵港澳大灣區廢礦物油回收的全分子蒸餾工藝路線不成熟且設備投資大的問題,本研究開發了廢棄潤滑油/礦物油資源化核心技術(IPE-Reyoil-Tech),實現了有價組分回收率>85%,裝置正常運行時間較傳統工藝提高了50%(圖2c)。該技術在海心沙基地已完成5萬噸級示范工程應用。
固廢轉化過程污染協同治理
固廢資源能源轉化過程同樣會造成較為嚴重的水、氣二次污染問題,區別于傳統的污染控制技術,固廢轉化過程的污染協同治理,一般具有以廢治廢的典型特征。
光熱催化分散揮發性有機物(VOCS)高效凈化關鍵技術。針對城市多源固廢,尤其是含揮發性有機物的危險廢物集中處置全過程產生的VOCS高效治理,本研究以MnOX、CoOX、CoAl2O4及貴金屬鉑(Pt)、鈀(Pd)、釕(Ru)等具有催化氧化功能的物質為光致熱催化材料的活性組分,從中篩選出具良好VOCS催化降解性能的物質,制備得到整體式光致光熱催化劑(圖3a)。同時開發了3000立方米/小時吸附催化耦合間歇凈化加熱設備,該技術裝備集成了電熱金屬快速升溫、金屬蜂窩催化劑低阻、高導熱且單位體積比表面積大等優勢。該技術裝備已應用在海心沙基地危險廢棄物丙類倉庫,并實現穩定運行,總揮發性有機組分凈化效率達到≥90%水平。
生物炭廢水深度凈化關鍵技術。固廢轉化過程中產生的污泥沼渣,經熱解生成生物炭吸附劑后,開展吸附處理高鹽工業廢水技術的研發。本研究自行設計、建設了一套5立方米/天生物炭深度凈化廢水現場驗證評價裝置,配備3臺相同規格總填裝量300千克的活性炭吸附過濾罐。以海心沙基地物化單元產生的高鹽污水及其他單元產生的低鹽污水混合物為目標廢水,開展了污泥基生物炭及商業活性炭的吸附對比評價驗證(圖3b)。該技術及裝備已應用在海心沙基地廢水處理車間,實現了入水COD由554毫克/升降至356毫克/升,COD脫除能力達到商業活性炭的75%,表現出優異的多種污染物協同脫除效果。
全過程資源能源環境智能管控
固廢高毒害組分X射線熒光光譜在線檢測(在線XRF)技術?;浉郯拇鬄硡^多金屬渣塵泥類固廢年產生量近300萬噸,綜合利用率不足40%,資源循環利用潛力大,而資源轉化過程關鍵組分在線監測與數字化管控技術的突破是實現其清潔高效循環利用的關鍵?;诖?,本研究突破了固廢標準樣品原位高均勻自動制備、關鍵元素光譜自動濾波校準、徑向基函數(RBF)自適應神經網絡精準定量等關鍵技術,研制了適用于工業多場景的“樣品取樣—預處理—檢測分析—精準定量”全自動一體化固體物料高精度在線快速檢測分析儀器裝備,實現了復雜相態物料在線XRF檢測新裝置在海心沙基地現場的首臺套應用,檢測精度與國家環境保護標準HJ 781—2016《固體廢物 22種金屬元素的測定電感耦合等離子體發射光譜法》方法對比達到92%以上水平,檢測頻率達到3次/小時(圖4a)。該技術裝備已安裝在海心沙基地含銅污泥火法熔煉示范工程現場并連續運行,并通過與分散控制系統(DCS)的集成,為富氧側吹爐的穩定運行和智能配伍提供了重要工藝參數支撐。
城市多源固廢資源能源環境轉化一體化智能管控技術。本研究針對固廢資源能源轉化效率低、智能管理時效性差等問題,基于大數據迭代挖掘分析的物質能量代謝模擬算法,實現關鍵物質、能量、元素流股的流向、流量動態模擬預測,數據運算頻次>10分鐘/次(圖4b)。與此同時,開發了城市多源固廢資源能源環境轉化一體化智能管控系統,實現了多源城市固廢物料轉化的實時動態模擬、關鍵資源環境元素全過程跟蹤等應用功能部署與建設。并在海心沙基地建成了100萬噸/年城市多源固廢資源能源環境轉化一體化智能管控平臺示范工程。
固廢代謝效率綜合分析評價
根據城市多源固廢處置系統代謝結構,結合國內外傳統固廢處置模式,以及“美麗中國專項”成果在海心沙基地實施前后各單元實際處置情況,將城市多源固廢處置模式分成3種情景;從物質流分析及投入產出理論視角出發,結合全生命周期評價(LCA)和能量守恒定律構建了相應的分析框架及其評價指標體系,并借助Simapro和Matlab軟件,從資源利用、環境影響和能量效率角度對其進行了多維績效評價。其中,固廢單獨處置情景,即我國大多城市多源固廢傳統的單一處置模式;固廢物質協同處置情景,即本研究項目實施前海心沙基地的城市多源固廢處置模式;固廢物質能量耦合協同情景,即本研究項目實施后海心沙基地的城市多源固廢處置模式(圖5)。
從資源效率來看,固廢協同處置和物質能量耦合處置模式下,單位資源化產品固廢處置量較固廢單獨處置模式降低了36.8%,即資源轉化效率得到了大幅提高;但固廢協同處置模式下的資源消耗負擔也明顯加大,其單位處置固廢輔料消耗和水耗分別增加了25.4%和23.9%;而固廢物質能量耦合處置模式在協同處置模式基礎上進行了資源能源的替代補充,系統整體能源、輔料及水的消耗又顯著降低。
從環境影響來看,盡管固廢協同處置和物質能量耦合處置模式,一般污染物排放總量較獨立處置模式升高了10.5%,二噁英類排放量也升高了5.4%;但重金屬污染排放量確呈明顯的遞減趨勢,遞減率達到11.5%,并且鎳(Ni)、鋅(Zn)、鉻(Cr)的遞減占比最高,占總量的34.9%、53.6%、6.7%。
從能源效率來看,不同固廢處置模式的總體能源消耗強度均未超過1,但固廢物質能量耦合處置模式下的能源消耗強度最低,較單獨處置和協同處置模式分別低11.5%和16.2%;而固廢協同處置模式下的能源產出率最高,比單獨處置和物質能量耦合處置模式分別高17.4%和8.0%。另外,盡管固廢物質能量耦合處置模式下的能量循環利用率比協同處置模式還高47.3%,但也僅達到12.2%的水平,這說明低溫煙氣及廢水余熱的利用仍是海心沙基地下一步能源系統優化提升的重要著力點。
城市多源固廢處置的綠色循環發展路徑和對策建議
加強城市多源固廢處置全生命周期精細化管理,達成多源固廢集約化協同處置共識
全面調研固廢產排與轉運處置管理現狀,構建多源固廢“源-流-匯”全生命周期一體化精細化智慧監管平臺。全面收集包括固廢產生量、分類情況、收集轉運與處置設施等關鍵信息,建立由大數據、人工智能和地理信息系統技術作為支撐,具備標準化的固廢數據采集和管理業務流程與優化數據共享機制的智慧決策平臺,以提高政府部門監管效率,實現多源固廢從產存源頭、轉運流程,到匯集處置過程的全流程精細化管理和監控。
基于多源固廢物質能量代謝循環理論,指導城市固廢綜合處置設施建設規劃,形成多源固廢集約化協同處置共識。構建城市多源固廢物質能量代謝循環模型,通過不同的固廢協同處置情景設置,制定科學合理的固廢處置設施和布局規劃,確保設施的容量和處理能力與固廢產排需求相匹配;由相關政府部門與企業聯合設立特定部門統一進行統籌協調管理,推動相關產業的發展和協同合作,從根本上解決城市多源固廢統籌管理難、處置效率低等難題。
加強難處置、難利用固廢資源化關鍵技術的突破和創新,提升高值化智能化利用水平
突破難降解、難分離固廢資源能源清潔化回收利用技術,提升高值化綠色化利用水平,實現減碳增能。針對結構復雜或難降解的固廢,鼓勵基于生物降解、低溫熱解、催化轉化、礦相分離、微氣泡強化等固廢高效清潔資源化和能源化利用新技術開發和推廣應用,實現有機類固廢循環利用的減碳增能,以及城市礦產類、高價值危廢類固廢向高端化產品的循環利用轉化。
突破固廢多屬性快速識別與在線檢測技術,提升全過程智能化分析與數字化治理能力。鼓勵固廢組分熱值原位在線監測、大數據挖掘、智能配伍等先進計劃排產和先進過程控制新技術開發和推廣應用,構架多目標效率評估優化模型,及時監測固廢資源化全生命周期過程中的資源能源利用效率和環境污染排放水平,促進城市多源固廢智能化利用水平的提升。
關注多源固廢協同處置過程中資源-能源-環境效率的耦合優化和集成管理
關注固廢多維屬性,耦合資源-能源-環境多目標優化復合生態效率。采取園區跨產業協同利用方式開展多源固廢綜合處置,有效回收固體廢物及其處置過程中產生的廢水、廢氣中的其他有用物質和能量,實現資源-能源效率和環境污染控制的耦合優化提升。最大程度地提取和利用廢物資源價值,降低資源能源消耗浪費及環境影響,從多源固廢協同處置資源-能源-環境多目標優化角度,合理規劃園區物質能量系統的結構和布局,提高物質能源供應的可靠性。
注重環境保護措施,減少二次污染排放,增強多源固廢協同處置系統耦合優化和集成管理。注重資源-能源-環境效率,從全生命周期角度出發,加強對固廢運輸、儲存、處置的全過程進行一體化管理,包括采用先進的固廢運輸與存儲技術和裝備,有效減少固廢及其污染物泄露對環境的潛在負面影響,在確保處置過程環境安全的前提下促進資源-能源效率的有效提升。另外,從設備、工藝、系統不同層次,針對其資源能源轉化過程、二次污染排放尤其是碳排放進行動態監測評估和集成優化,通過建立多目標規劃、多決策參與耦合模型,優化固廢協同處理的整體流程和運行方式,確保資源-能源-環境的協調性和經濟性。
加強與無廢城市、無廢社會建設目標的有效融合與完善固廢政策管理體系
完善城市多源固廢處置-廢舊資源回收與管理體系。依托“無廢城市”建設實施方案,建立完善的城市多源固廢處置-廢舊資源回收體系。堅持多源固廢協同處置的循環經濟發展理念,基于物聯網技術建立回收網絡,提供智能化的回收服務;加強垃圾分類及環境教育等工作以提高回收效率,將廢舊資源轉化為可再生資源。最終減少固廢排放,實現資源的循環利用,促進“無廢城市”建設。
通過多源固廢循環利用途徑開展固廢處置過程的環境影響分析,完善固廢治理與污染防治體系。開發城市固廢多元化循環利用途徑,實現廢物資源化、能源化和循環利用。注重城市固廢處理過程中的環境保護與居民健康保障,基于現有排放標準進行城市固廢處置過程的環境影響評估和實時通報,減少城市固廢處理對環境與社會的負面影響。
(作者:石垚、華超、張晨牧,中國科學院過程工程研究所 戰略金屬資源綠色循環利用國家工程研究中心;李會泉,中國科學院過程工程研究所 戰略金屬資源綠色循環利用國家工程研究中心 中國科學院大學化學工程學院;陳少華、陳偉強、汪印、盧新,中國科學院城市環境研究所;熊彩虹,廣東東實環境股份有限公司;李松庚,中國科學院過程工程研究所 中國科學院大學化學工程學院;錢鵬、李雙德,中國科學院過程工程研究所;編審:劉一霖;《中國科學院院刊》供稿)