《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》指明了环境科技发展思路,提出了“综合治污与废物循环利用”优先主题。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确了推进典型废物资源化利用与构筑链接循环产业体系的任务要求。《国家“十二五”科学和技术发展规划》要求实施“废物资源化科技工程”。按照各种规划部署及相关要求,以科技进步与创新为支撑,完善废物资源化产业创新链,推进废物资源化利用,已成为“十二五”科技发展的重要任务。
二、国内外科技发展状况
(一)再生资源利用技术现状与趋势
——废旧金属再生利用技术。加快废旧金属预处理和利用专用技术研发,支撑废旧金属保级或升级利用,是国内外开展废旧金属再生科学研究的主要方向。目前,废旧金属低能耗清洁工艺已在发达国家普遍应用。意大利开发的COS-MELT倾动炉火法技术,可直接利用废杂铜精炼生产高品质的低氧光亮铜杆,显著提高再生铜利用水平和质量。“十一五”期间,我国在消费领域累积的废旧金属资源超过2亿吨,但废旧金属再生利用技术研究仅处于起步阶段,在消化、吸收国外引进先进技术的基础上,再生铜低能耗精炼除杂、再生铝反射炉低烧损熔炼、再生铅低温连续熔炼等技术和装备实现了产业化。随着再生金属所占比例在我国有色金属消费结构中的大幅提升,迫切需要突破废旧金属低能耗清洁生产技术与配套装备,开发高品质再生金属产品及二次污染控制技术,提高废旧金属再生利用品质与利用效率。
——废旧电子电器拆解利用技术。随着社会废旧电子电器产品回收体系的完善,废旧电子电器智能分选与清洁提取技术已在欧美国家和日本的再生资源企业中大规模应用。我国已进入电子电器产品的快速更新与淘汰期,2010年废旧电子电器产品年产生量已达300万吨,预计到2015年废旧电子电器产生量将超过600万吨。相对而言,我国废旧电子电器产品拆解利用技术与装备研究刚刚起步,迫切需要突破大型废旧家电低成本破碎与高效分选一体化装备、小型废旧电子产品贵重金属清洁分离与提取技术、非金属材料高值化利用技术及二次污染控制技术等关键技术与装备,支撑废旧电子电器拆解产业升级。
——废旧机电产品再制造技术。通过实施生产者责任延伸制度,欧美国家正在积极推动将淘汰或达到使用寿命的零部件使用到新产品上去,高温喷射清洗、堆焊、热喷涂、激光等技术已广泛用于汽车、工程机械等废旧机电产品主要零部件再制造。美国卡特彼勒公司利用这些技术,已大规模开展军用坦克、工程机械、重型汽车等废旧机电零部件的再制造,形成年再制造零部件220万件、回收利用废旧材料6.1万吨。目前,我国汽车、工程机械、大型机电设备等进入报废高峰期,2010年报废汽车超过300万辆,工程机械报废量达43万台。近年来,我国一些科研单位在汽车零部件、工程机械、机床等再制造技术研发方面取得了显著进展,汽车发动机、变速箱、电机等再制造技术已经初步满足产业化需求。“十二五”期间,发展改革委、工业信息化部等门将进一步推进再制造试点工作,对工程机械、大型机床、工业机电设备、矿采机械、办公信息设备等主要零部件再制造技术研发和转化应用,提出了更高的要求。
——废旧高分子材料高值利用技术。废旧高分子材料一般指塑料、橡胶、纺织品等废旧物品,开发清洁高效的梯级利用技术和高附加值产品,实现废旧高分子材料全生命周期利用是国内外废物资源化技术的研究热点。2010年,我国废橡胶、废塑料、废纤维等废旧高分子材料年产生量达3000多万吨,预计到2015年我国废旧高分子材料产生量超过4000万吨,对废旧高分子材料高值利用技术提出了迫切的需求。目前,我国废橡胶粉碎改性、废塑料回收利用等技术研发取得了一定进展,在广东、山东、河北等地形成了一批废旧高分子材料回收加工集聚区,利用废旧轮胎生产的精细胶粉已推广应用到北京奥运会、上海世博会、天津滨海新区等标志性工程建设,巨型工程机械轮胎翻新技术在上海、新加坡等20余个港口推广应用。“十二五”期间,加快废旧橡胶超细胶粉制备与改性利用、废旧塑料制备高端材料、废旧纺织品分离与综合利用等技术和装备的研发及产业化,将是提高我国废旧高分子材料处理水平的重要保障。
(二)工业固废资源化技术现状与趋势
——粉煤灰和煤矸石资源化利用技术。粉煤灰和煤矸石是煤炭资源开发利用产生的主要废物,2010年我国粉煤灰和煤矸石产生量约10.7亿吨,预计到2015年将达13亿吨。近年来,我国资源化利用技术研发得到了高度重视,已在建材建工、矿井充填、低热值发电等技术研发与应用方面取得了一定成效,高铝粉煤灰提取氧化铝和铝硅合金技术已在局部地区实现产业化生产。但总体上,我国粉煤灰和煤矸石资源化技术仍以低端建工建材利用为主,市场效益不显著,迫切需要加快粉煤灰和煤矸石资源化基础理论和技术研发,推动利用方式由传统建工建材利用为主向多组分协同提取、制备复合材料、控制污染与生态利用等技术方向发展。
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