建材產業的下游是建筑業等產業,大部分建材產品終結于構建建筑物,故建材產品的再利用和資源化,必然與建筑業的循環發展密切相關。據統計[5],2003年全社會固定資產總投資為55118億元,其中基本建設的總投資就高達22729,約占整個社會固定資產總投資的40%,因此,建筑業的可持續發展將是整個社會可持續發展極重要的組成部分。
目前來看,我國混凝土結構主要還是按強度標號進行設計,而國外25年前就開始根據混凝土結構的使用環境,按結構的“服務年限或耐久性設計混凝土”[6]。因為強度只是為了滿足使用性能,在混凝土技術高速發展的今天,這一功能已不是問題,因此按循環經濟要求,在滿足使用功能的基礎上,獲得最終產品的最長使用壽命,將具有重要而深遠的意義。長江大橋為例,武漢長江大橋使用50年后,于2003年第一次大修,而南京長江大橋使用20余年就開始大修,這對經濟效益、資源和環境效益及社會效益帶來的影響將是極其深遠的,因此提高混凝土結構的耐久性也是發展建筑業循環經濟,進而帶動整個上下游產業可持續發展的基本戰略。
同時,建材產業又與煤炭、電力、冶金和化工等基礎工業相關,它們為建材產業提供了燃料、電力及其他重要原料。由于建材工業的產品特點,煤炭工業產生的煤矸石,電力工業排放的粉煤灰和冶金工業產生的礦渣等又可由建材工業消納和利用;造紙廢液中的木質素也可以經磺化和提純后制得木質素磺酸鈣或木質素磺酸鈉,用以混凝土材料中作為減水劑使用;建材產業對含鉻離子的有毒廢棄物、含鍶離子的放射性廢棄物等多種垃圾加以固化和利用,效果顯著優于其它處理方式。因此,建材企業可利用自己的廣泛耦合優勢,融入可循環共生的經濟生態鏈中,為國民經濟循環和自身的可持續發展最大的發揮作用。
3.水泥行業發展循環經濟應遵循的原則
結合水泥工業特點,節省資源和節約能源,降低單位產品原料消耗、使用貧礦原料等,都屬于循環經濟減量化原則范圍(reduce),水泥企業實施的利用其它工業的廢棄物如礦渣、粉煤灰、煤矸石、赤泥,以及實施清潔生產,回收生產過程中排放的粉塵,防止對環境的過量排放,等等屬于循環經濟的再利用范疇(reuse),而對
建筑結構報廢后的回收和循環利用則屬于再循環范疇(recycle)。
3.1遵循減量化原則
我國建材行業與發達國家仍有較大的差距,在單位產值資源能耗上,我國建材行業萬元產值耗煤2.7噸、消耗礦山資源逾100噸、排放二氧化碳20噸,是發達國家平均水平的1.5~2倍;在總量上,建材行業年能源消耗總量為2.4億噸標準煤,礦產資源消耗近40億噸,居全國各行業前列;就總量平均而言,水泥和平板玻璃等主要建材產品單位能耗高于世界先進水平50%和68%;就國內同期相比,2005年前10個月建材企業用煤進廠價較去年同期提高了100元/噸以上,電價提高了0.04-0.05元/度,運費提高了0.02元/噸•公里,且尚無緩解跡象,因此減量化是建材行業不僅是發展循環經濟的需要,而且勢在必行。
遵循減量化原則,一方面要依靠科技進步,建立起發展循環經濟的技術支撐體系,包括減少氣流和物料的無效循環(漏風漏料等)、提高資源利用效率等,另一方面還要優化產業結構、提高管理水平和生產效率的信息技術,通過宏觀調節實現結構節能和結構降耗。
3.2遵循再利用原則
雖然建材行業是能源、資源消耗型行業,但也是利用各類廢棄物最多、潛力最大的行業。據統計,全國建材行業每年利用粉煤灰、礦渣、煤矸石等各類固體廢棄物數量在4億噸左右,約占全國工業部門固體廢棄物利用總量的80%以上,在上下游重要產業的全面協調和發展中具有不可替代的作用,是國家發展循環經濟的重點產業。
遵循循環經濟的再利用原則,要求水泥行業生產過程中積極回收排放的粉塵并回收利用,防止對環境的過量排放,還要合理利用其它工業的廢棄物如礦渣、粉煤灰、煤矸石、赤泥,以及實施清潔生產;同時循環經濟的“再利用”原則,還要求提高產品的使用壽命或服務年限,這要依靠加大科技投入、提高管理水平,提高產品質量(包括耐久性和多功能)來實現。產品功能增強或增多,通過長壽命設計使大壩、海港等鋼筋混凝土建筑物的服務年限從設定的50年延長到100年甚至更長;此外,不斷改進混凝土結構的設計原則,突出可修復性和可更換性,如我國現在的建筑工程一般為混凝土澆注結構,如能參考機械行業裝配模式,對已失效和破壞結構部件進行更換和修復,通過大修恢復原有設計功能,并最大限度保證完好部位的服役年限,則無疑對節省能源、資源和保護環境具有巨大的的意義,。
3.3遵循再循環原則
我國建材工業的發展基本上還是“資源—產品—廢棄物”的線性經濟模式,同時建材行業產品的近80%用于其最終用戶建筑業,而我國報廢和拆除的混凝土結構中,資源的再循環仍有很大潛力可挖。目前,報廢和拆除的建筑結構中,鋼筋和粘土磚的回收率較高,但混凝土的水泥水化物和砂石骨料等則基本沒有回收和循環利用,而日本再生骨料的利用率已經達到很高水平,通過對回收和粉磨,水泥水化產物也可實現循環利用。
值得注意的是,引導公眾、社會樹立綠色消費觀念,形成綠色產業良性發展的市場機制,也是建材工業發展循環經濟的重要一環。建設部有關文件也提出,在“十一五”規劃末期即2010年,全國城鎮新建建筑要實現節能50%,新建建筑對不可再生資源的總消耗比現在下降10%,為達到節能目標,2010年新型墻材的產量占墻體材料產量的比重至少要達到55%,建筑應用比率要達到65%以上。可喜的是,隨著經濟的發展,經過政府指導和行業宣傳,人們對國內外綠色消費、綠色建材的認識進一步深入,整個社會已經開始對環保型建材產品高度關注,許多居民在房屋裝修、家居布置等方面已經開始更加注重環保與健康。
《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十一個五年規劃的建議》明確提出了對建材行業開展循環經濟試點的意見,可以預見,隨著國家循環經濟法律法規和政策的不斷出臺,一個政府引導、行業呼應、企業主導和公眾參與的水泥和建材行業循環經濟發展模式消費的必將逐步形成,并對整個社會實現循環經濟發展產生深遠影響。
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