煤炭工業(yè)城市的循環(huán)經(jīng)濟(jì)與工業(yè)垃圾治理
摘要:煤炭工業(yè)城市以重工業(yè)生產(chǎn)為主,城市污染嚴(yán)重,對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞更是觸目驚心,由于受到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后的影響,隨著生產(chǎn)力的不斷提高,煤炭開采及工業(yè)生產(chǎn)過程中的工業(yè)垃圾逐漸增加。這些工業(yè)垃圾的治理不僅是環(huán)境治理問題,更是一個(gè)與經(jīng)濟(jì)。社會(huì)各方面都有密切聯(lián)系的系統(tǒng)工程,它直接影響到煤炭城市的建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通過循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,對(duì)工業(yè)垃圾實(shí)現(xiàn)減量—利用—再利用的運(yùn)作過程,最大程度提高工業(yè)垃圾利用價(jià)值和減少污染,達(dá)到生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益的增長。
我國是一個(gè)煤炭資源豐富,石油和天然氣資源缺乏的國家。從2000年開始,中國煤炭產(chǎn)量連續(xù)增長,2006年全國煤炭產(chǎn)量達(dá)24億噸,比2005年增長13.74%。煤炭工業(yè)城市作為我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展所需能源的提供主體,它的可持續(xù)發(fā)展對(duì)全國的工業(yè)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)增長起到至關(guān)重要的作用。
但煤炭在開采過程中會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)垃圾,包括固體廢棄物(煤矸石和灰渣)。工業(yè)廢水。有害氣體(礦井瓦斯)等[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國有大型煤矸石山1500多座,已積存30多億噸,占地5萬畝以上,而且每年新增煤矸石1億噸以上;礦井污水排放18億噸(污水中有高量鉛。鎘等有害元素)。除了數(shù)量上巨大以外,開采過程中還會(huì)造成環(huán)境污染和破壞,比如煤炭在洗選加工中排放的洗矸會(huì)污染水源;煤炭在加工利用燃燒中排放出的有害氣體。微塵和廢渣,會(huì)破壞大氣臭氧層,造成酸雨蔓延;露天堆置會(huì)釋放大量有害氣體,會(huì)污染空氣和水源;填埋占用了大量的土地資源。然而這些工業(yè)垃圾有利用價(jià)值,充分有效地綜合利用,完全可以變廢為寶。
為實(shí)現(xiàn)“十五”環(huán)保目標(biāo),國家提出發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,走經(jīng)濟(jì)發(fā)展。社會(huì)進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)共贏的道路。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是把傳統(tǒng)的依賴資源凈消耗線性增加的發(fā)展,轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽可鷳B(tài)型資源循環(huán)來發(fā)展的經(jīng)濟(jì)。從資源流程和經(jīng)濟(jì)增長對(duì)資源。環(huán)境影響的角度考察,它是一種循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,可以更有效地利用資源和保護(hù)環(huán)境,以盡可能小的資源消耗和環(huán)境成本,獲得盡可能大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,從而使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程相互和諧,促進(jìn)資源永續(xù)利用[2]。
利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,綜合治理煤炭工業(yè)垃圾,一直受到企業(yè)與政府的關(guān)注,但實(shí)施的過程是艱巨而又復(fù)雜的，F(xiàn)階段應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式對(duì)煤炭工業(yè)垃圾治理存在以下問題:(1)對(duì)于循環(huán)利用垃圾進(jìn)行產(chǎn)品加工的技術(shù)力量薄弱;(2)現(xiàn)有管理體制不利于工業(yè)垃圾治理;(3)對(duì)減少垃圾的數(shù)量和再加工利用投入的資金缺乏;(4)相關(guān)法規(guī)不完善,政府執(zhí)行力度不夠。為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)綜合治理煤炭工業(yè)垃圾,需要我們從更高的戰(zhàn)略角度來建立一個(gè)綜合治理和控制工業(yè)垃圾的體系,提高工業(yè)垃圾利用價(jià)值和減少環(huán)境污染。
一、最大程度減少煤炭工業(yè)垃圾的產(chǎn)生量
(一)思想觀念的轉(zhuǎn)變。無論是管理者還是生產(chǎn)者必須意識(shí)到工業(yè)垃圾的危害,政府—企業(yè)—個(gè)人開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的學(xué)習(xí)和宣傳,使大家意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性。
(二)對(duì)煤炭工業(yè)垃圾污染物排放總量進(jìn)行宏觀控制。實(shí)施煤炭工業(yè)垃圾污染物排放總量控制(簡稱污染物排放總量控制),根據(jù)環(huán)境單元的具體情況,采用容量總量控制或者目標(biāo)總量控制[3]。范圍是限定的時(shí)間和空間環(huán)境,其對(duì)象是環(huán)境單元及其在環(huán)境單元中排放污染物的一切煤炭工業(yè)單位(簡稱排污單位)。污染物總量控制實(shí)質(zhì)上是一項(xiàng)環(huán)境管理系統(tǒng),由六個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成:環(huán)境功能區(qū)劃;排污總量申報(bào)核定及評(píng)價(jià);總量預(yù)測;總量控制指標(biāo)的確定及分配;污染物總量控制指標(biāo)的削減;監(jiān)督考核。
(三)實(shí)施煤炭清潔開采煤炭。清潔開采主要指在煤炭生產(chǎn)過程中減少廢物的排放和做到廢物的循環(huán)利用,在提供優(yōu)質(zhì)煤炭的同時(shí)把環(huán)境污染和生態(tài)破壞降低到最小程度,其原則是從源頭削減污染。
1.礦井水的資源化及污染控制。減少礦井水涌出:當(dāng)煤系頂板上一定距離外存在較大含水層時(shí),盡可能采取采后頂板移近量較小的特殊開采技術(shù),使煤層頂板冒落的高度不致導(dǎo)通上覆的含水層;當(dāng)煤層底板有強(qiáng)含水層時(shí),應(yīng)將井下巷道布置在這些含水層上方的安全距離處;當(dāng)?shù)V區(qū)地面有水體時(shí),應(yīng)在地下相應(yīng)的范圍留設(shè)保安煤柱或采用特殊的采煤法;對(duì)于實(shí)現(xiàn)水力化采煤的礦井應(yīng)采用閉路循環(huán)供水系統(tǒng)。
礦井水清污分流排放:礦井下排水60%為巖溶水,經(jīng)采煤工作面會(huì)受到煤塵及巖塵的污染,使井下排水中的懸浮物含量增高,因此井下實(shí)行清污分流措施,可以將采空區(qū)潔凈的巖溶水單獨(dú)收集后直接利用;有些礦區(qū)存有奧陶紀(jì)灰?guī)r。太原組灰?guī)r。茅口灰?guī)r等豐富的巖溶。裂隙水,水質(zhì)較好,一般不含有毒有害離子,只需在礦坑內(nèi)的源頭處妥善截流,通過專業(yè)管道將其排至地面,經(jīng)簡單的消毒后即可作為生活飲用水或工業(yè)用水。
減少礦井水的污染:定期對(duì)井下水倉進(jìn)行清理;完善井下排水系統(tǒng),水溝規(guī)范并嚴(yán)加蓋板;以水介質(zhì)代替乳化液或盡量采用油路系統(tǒng)的閉路循環(huán)。
2.控制或減少煤矸石排出量。煤炭開采過程中排放的煤矸石主要來源于巖石巷道掘進(jìn)。煤層頂?shù)装鍘r石。煤層夾矸。其產(chǎn)生量主要與礦井的開拓系統(tǒng)。采區(qū)巷道布置和生產(chǎn)工藝等有關(guān)。
使用合適的采煤方法和生產(chǎn)工藝,是提高煤炭質(zhì)量。減少排矸的清潔開采技術(shù)。提高各種技術(shù)措施將巷道掘進(jìn)煤矸石和工作面煤層夾矸用于井下充填。煤矸石在井下就地破碎加工成為充填材料,然后用設(shè)備充填到采空區(qū)。廢棄巷道。這既能消除煤矸石的危害還能大大減輕地表塌陷和變形的影響。
3.減少控制煤井廢氣和粉塵排放。礦井廢氣抽放與利用:煤炭開采中,廢氣主要是來自煤層及圍巖中釋放出的煤層氣以及煤巖層爆破過程,采用柴油機(jī)設(shè)備排放出的有害氣體等。其中煤層氣中含有可利用的可燃成分CH4。CO等,在煤層開采前或開采中通過人工控制。鉆孔抽放。濃縮,可變害為利,綜合利用。
嚴(yán)格控制井下煤炭的自燃:大力推廣無煤柱采煤法;優(yōu)化回采工藝,盡量減少采空區(qū)遺煤;及時(shí)對(duì)采空區(qū)密閉并實(shí)施黃泥灌漿;對(duì)煤柱壁及采空區(qū)噴灑阻燃劑或采用注氮防滅火技術(shù)。
二、充分對(duì)煤炭工業(yè)垃圾進(jìn)行利用，建立完善的生態(tài)工業(yè)體系
目前的工業(yè)生產(chǎn)體系中煤炭資源基本上是一種單項(xiàng)流動(dòng),即人們從自然界中索取大量煤炭資源,在滿足人們生產(chǎn)生活需求后,又將大量的垃圾排放到環(huán)境中。雖然在化工生產(chǎn)中存在部分物質(zhì)循環(huán)利用,但比例相對(duì)很小。其原因主要有:煤炭企業(yè)規(guī)模小。技術(shù)工藝落后。單位產(chǎn)量的產(chǎn)品能耗高。資源和能源利用率低;能源。動(dòng)力和化工生產(chǎn)基本上是兩條平行的線路,沒有交叉點(diǎn),缺乏物流和能源的交換。
充分重視現(xiàn)有煤炭工業(yè)體系的種種缺點(diǎn),調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),完善生態(tài)工業(yè)體系:
生態(tài)工業(yè)園是一個(gè)包括自然。工業(yè)和社會(huì)地域的綜合體,是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念和工業(yè)生態(tài)學(xué)理論而設(shè)計(jì)建立的一種新型工業(yè)組織形態(tài),是生態(tài)工業(yè)的聚類場所[5]。它通過成員之間副產(chǎn)品和廢物的交換。能量和廢水的逐級(jí)利用；A(chǔ)設(shè)施的共享來實(shí)現(xiàn)園區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)境效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。
建立煤炭工業(yè)生態(tài)園應(yīng)遵循生態(tài)效益。結(jié)構(gòu)優(yōu)化。技術(shù)先進(jìn)。高效利用,總體協(xié)調(diào)發(fā)展等原則。生態(tài)園總體目標(biāo):園區(qū)以循環(huán)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo),依托煤。電。石灰石。農(nóng)產(chǎn)品等優(yōu)勢資源,在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上以國內(nèi)市場為導(dǎo)向,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模開發(fā)高附加值的深加工產(chǎn)品,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)科技攻關(guān),提高技術(shù)含量,加強(qiáng)園區(qū)企業(yè)的關(guān)聯(lián),進(jìn)行資源優(yōu)化配置,提高資源利用率,降低產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的物耗。能耗和污染。
三、建立和完善工業(yè)垃圾排放標(biāo)準(zhǔn)的法律規(guī)范體系和管理體制
(一)如今國家對(duì)煤炭工業(yè)垃圾治理的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)選擇。垃圾處理的責(zé)任分配及置放標(biāo)準(zhǔn)等現(xiàn)行法律沒有明確的標(biāo)準(zhǔn),因此急需建立起具體的法律法規(guī),并明確地方政府。煤炭企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。
(二)規(guī)范煤炭工業(yè)垃圾的管理體制,做到政企。政事分開。在市場經(jīng)濟(jì)條件下,規(guī)范煤炭工業(yè)垃圾的管理,做到相應(yīng)的行政部門監(jiān)督和管理,開辦專業(yè)處理工業(yè)垃圾的企業(yè),進(jìn)行科學(xué)有效的利用開發(fā),打破政府控制。壟斷經(jīng)營的局面。從長遠(yuǎn)角度看對(duì)工業(yè)垃圾的運(yùn)營必須實(shí)行產(chǎn)業(yè)化和市場化,垃圾的利用。加工。生產(chǎn)由企業(yè)負(fù)責(zé)運(yùn)營,政府只需通過工業(yè)垃圾的收費(fèi)和貸款等優(yōu)惠政策保障投資企業(yè)的正常運(yùn)營。
真正做到通過循環(huán)經(jīng)濟(jì)徹底治理煤炭工業(yè)垃圾是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)。復(fù)雜艱巨的工作。這要求政府和企業(yè)要充分配合,各自發(fā)揮其職能,才能起到實(shí)質(zhì)性的效果。
通過管理關(guān)系。合作關(guān)系等相互的循環(huán)配合,引導(dǎo)有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)和市場行為;通過運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論對(duì)煤炭工業(yè)城市生產(chǎn)垃圾的綜合治理,運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想和煤炭生態(tài)工業(yè)的實(shí)踐,是有效處理煤炭工業(yè)垃圾的必由之路。
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