粉煤灰、煤矸石、氣化渣等，是燃煤時產(chǎn)生的一種固體廢棄物，由煤炭中的礦物質(zhì)在燃燒過程中殘留下來形成。如何處理煤電固廢，一直是困擾煤炭企業(yè)的難題，也是山西省污染防治攻堅的重點(diǎn)。

近年來，山西以“無廢城市”建設(shè)為抓手，全力探索煤基固廢的資源化再利用，成功開辟出一條“煤電固廢-資源化再利用-新型材料”的綠色發(fā)展新路徑。在這場固廢“變廢為寶”的攻堅戰(zhàn)中，朔州市成效尤為顯著，成為這場“綠色逆襲”的典范。近日，山西晚報·山河+記者對朔州案例進(jìn)行了調(diào)查采訪。

科研人員進(jìn)行煤矸石轉(zhuǎn)化研究。

煤矸石和粉煤灰的逆襲

山西朔州，是典型的煤電城市，連續(xù)4年原煤產(chǎn)量超過2億噸、發(fā)電620億千瓦時以上。但隨之而來產(chǎn)生的大量煤矸石、粉煤灰等工業(yè)固廢，曾讓城市發(fā)展面臨巨大的環(huán)境壓力。一座座矸石山，倒逼山西持續(xù)探索固廢綜合利用的綠色轉(zhuǎn)型之路。

近日，在朔州平朔安太堡露天煤礦礦坑里，伴隨著震耳的轟鳴聲，巨型電鏟把煤層剝離開采，被傳送帶運(yùn)輸?shù)礁浇南疵簭S。洗煤廠內(nèi)，分選設(shè)備將煤與矸石分離，洗選好的煤炭被運(yùn)往各地，分離出來的煤矸石則被運(yùn)至廢料場，聚成如山的矸石堆。

就在安太堡露天煤礦不遠(yuǎn)處，平朔煤矸石電廠的發(fā)電機(jī)組正高效運(yùn)轉(zhuǎn)。它“吃”進(jìn)的并非優(yōu)質(zhì)原煤，而是洗煤廠分選出的煤矸石。這些昔日被廢棄的“石頭”，通過傳送帶直接送入鍋爐燃燒，產(chǎn)生的熱能不僅轉(zhuǎn)化為清潔電能，還承擔(dān)著為整個平朔礦區(qū)供暖的重任。

工作人員介紹，該電廠通過創(chuàng)新的燃料配比技術(shù)，將熱值不足的煤矸石與中煤進(jìn)行科學(xué)混合，成功攻克了低熱值燃料穩(wěn)定燃燒的難題，實(shí)現(xiàn)了固廢的資源化、能源化高效利用?！澳壳?，26臺低熱值煤電機(jī)組已經(jīng)完成改造，實(shí)現(xiàn)污染物超低排放、生產(chǎn)廢水‘零排放’，每年減排粉塵約1萬噸、二氧化硫約2.2萬噸、氮氧化物約2萬噸?！逼剿访喉肥姀S相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

朔州充分利用煤矸石和粉煤灰的固廢資源，就近選擇煤電廠較為集中的區(qū)域布局產(chǎn)業(yè)、進(jìn)行消納。目前，當(dāng)?shù)啬昃{煤矸石2100多萬噸、粉煤灰1000多萬噸、脫硫石膏130多萬噸，固廢綜合利用率由“十二五”末的不足40%提高到73%。

除了發(fā)電，還有不少用途

煤矸石的再利用，除了發(fā)電，還有不少用途。

在山西晉豫融合新材料科技有限公司的生產(chǎn)車間，曾經(jīng)堆積如山的工業(yè)廢料，經(jīng)過精細(xì)粉碎后，與莫來石粉、氧化鋁等礦物味精“科學(xué)配比，被機(jī)器壓制成一塊塊方正的毛坯。隨后，滿載的窯車緩緩駛?cè)氚倜组L的焙燒窯爐。歷經(jīng)48小時、上千度高溫的淬煉，窯車從窯尾駛出，黑色的煤矸石已經(jīng)脫胎換骨，身價倍增，成為堅硬的高檔耐火材料——莫來石。這種廣泛應(yīng)用于陶瓷、冶金等領(lǐng)域的產(chǎn)品，不僅市場價值高，更是供不應(yīng)求。公司負(fù)責(zé)人介紹，莫來石產(chǎn)品70%的原料來自煤矸石。僅一條生產(chǎn)線，每年就能消耗10萬噸煤矸石，產(chǎn)出5萬噸高附加值產(chǎn)品，真正實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)廢成金。

在山西晉坤礦產(chǎn)品股份有限公司的重點(diǎn)實(shí)驗室，煤矸石也實(shí)現(xiàn)了再利用。經(jīng)過磨礦、制漿、分級等多道工序，煤矸石進(jìn)入煅燒回轉(zhuǎn)窯高溫加熱，內(nèi)部晶體受熱發(fā)生物理變化，結(jié)構(gòu)重新排列，從而產(chǎn)出催化劑、顏料、填料等一系列高附加值產(chǎn)品。此外，煤矸石還被做成塑料、橡膠、電線電纜、涂料、油墨、化妝品、殺蟲劑等多個領(lǐng)域產(chǎn)品的填充劑和延展劑，煤渣渣變成香餑餑。

廢物是放錯位置的資源——這在朔州得到了最生動的詮釋。山西晚報·山河+記者在走訪中發(fā)現(xiàn)，在朔州圍繞煤矸石堆，做起了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的文章。全市86家煤矸石綜合利用企業(yè)、73家粉煤灰綜合利用企業(yè)、11家脫硫石膏綜合利用企業(yè)在此集聚，形成了強(qiáng)大的綠色產(chǎn)業(yè)合力。由煤矸石“變身”的產(chǎn)品拓展到7大領(lǐng)域200多個品種，形成煤矸石發(fā)電、煤矸石制材、粉煤灰綜合利用和脫硫石膏綜合利用等綠色產(chǎn)品矩陣。

固廢產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展

圍繞廢棄物資的綜合利用，我省走出了一條特色轉(zhuǎn)型之路。我省通過精心打造朔州神電固廢綜合利用工業(yè)園、懷仁宏力再生綜合利用工業(yè)園、平魯北坪循環(huán)經(jīng)濟(jì)園等特色固廢園區(qū)，初步形成煤矸石發(fā)電、煤矸石制材、粉煤灰綜合利用和脫硫石膏綜合利用等四大固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)集群，不僅實(shí)現(xiàn)了固廢產(chǎn)業(yè)從小到大、從分散到集聚的跨越式發(fā)展，更逐步形成園區(qū)化、規(guī)?；⒓s化、多元化的固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。

其中，神電固廢綜合利用工業(yè)園區(qū)規(guī)劃占地面積11.05平方公里，現(xiàn)有企業(yè)27家，初步形成以發(fā)展固廢綜合利用、節(jié)能環(huán)保新材料與再生資源利用產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，以生產(chǎn)及配套服務(wù)為主體的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，項目全部建成后，粉煤灰及脫硫石膏年消納能力可達(dá)到450多萬噸。

這一產(chǎn)業(yè)格局形成的背后，是強(qiáng)大的科技創(chuàng)新引擎在提供動力。截至目前，我省還先后與國內(nèi)多所高等院校和科研院所建立了聯(lián)系合作關(guān)系，重點(diǎn)打造提升晉北固廢資源綜合利用研發(fā)中心、晉坤礦產(chǎn)品技術(shù)中心、中煤平朔技術(shù)中心、懷仁宏力再生技術(shù)中心等研發(fā)創(chuàng)新平臺。

業(yè)內(nèi)人士介紹，例如贏勝（山西）陶瓷纖維有限公司與中科院合肥物質(zhì)研究院等科研機(jī)構(gòu)深化產(chǎn)學(xué)研合作模式，研發(fā)的煤矸石生產(chǎn)陶瓷纖維干法板和陶瓷纖維毯等技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先，產(chǎn)品具有色澤白、渣球少、纖維長、重量輕、耐高溫、抗熱震、熱容小、保溫性及化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被稱作“第三代耐火材料”。關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)，有效破解了產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的難點(diǎn)堵點(diǎn)，企業(yè)內(nèi)生動力進(jìn)一步增強(qiáng)。

多方合作加速成果轉(zhuǎn)化

然而，技術(shù)的突破只是破解難題的第一步，煤電固廢的綠色逆襲路依然面臨著嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。當(dāng)下，在全球大力發(fā)展綠色可持續(xù)新能源的背景下，雖然新能源發(fā)展迅猛，但煤電作為我國電力供應(yīng)的“壓艙石”，仍將長期發(fā)揮基礎(chǔ)保障作用。中電聯(lián)數(shù)據(jù)顯示，2024年煤炭發(fā)電量占比仍達(dá)55%左右，由此產(chǎn)生的粉煤灰、脫硫石膏等煤電固廢年排放量已超8億噸，其處置利用已面臨多重困境。在應(yīng)用端，由于建材市場需求急劇下滑，導(dǎo)致灰渣消納嚴(yán)重受限，價格持續(xù)走低，不少地區(qū)電廠需倒貼資金尋求處置途徑；在存儲端，許多電廠的臨時灰場接近飽和，部分電廠甚至沒有應(yīng)急灰場，導(dǎo)致環(huán)境風(fēng)險凸顯。

面對這道復(fù)雜的綜合題，單靠任何一方都難以破局。面對這些嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，政府、企業(yè)和科研界的緊密協(xié)作尤為重要。政府層面，我省將繼續(xù)完善政策支持體系，在財稅補(bǔ)貼、項目審批等方面給予傾斜，同時強(qiáng)化監(jiān)管倒逼企業(yè)提升固廢利用水平；同時，企業(yè)也應(yīng)主動承擔(dān)社會責(zé)任，加大技術(shù)研發(fā)與設(shè)備更新投入，探索固廢多元化利用途徑。而科研單位則需發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，深入開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新，加速成果轉(zhuǎn)化落地。

在這場多方共治的實(shí)踐中，山西正積極探索，走在前列。目前，我省持續(xù)健全完善廢棄物資綜合利用產(chǎn)業(yè)政策體系，從技術(shù)創(chuàng)新、項目建設(shè)、產(chǎn)業(yè)合作、產(chǎn)品推廣等方面給予政策支持，支持固廢綜合利用產(chǎn)品納入政府綠色采購目錄；支持保障煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏一般工業(yè)固體廢物集中處置設(shè)施建設(shè)、信息化監(jiān)控體系建設(shè)和重點(diǎn)項目建設(shè)；專項支持公共平臺建設(shè)、重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)等。積極爭取廢棄物資綜合利用產(chǎn)業(yè)省級政策和資金扶持，為企業(yè)爭取到省級技改專項資金等。此外，我省還把人才培育引進(jìn)作為推動廢棄物資綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐。

加快“無廢城市”建設(shè)

我省能源轉(zhuǎn)型不僅催生了朔州這樣的產(chǎn)業(yè)集群，更激勵著更多資源型城市踏上“無廢城市”的探索之路。山西晚報·山河＋記者來到太原古交市，一幅“點(diǎn)面結(jié)合、全域推進(jìn)”的固廢治理徐徐展開。

作為全國主焦煤生產(chǎn)基地，古交市“因煤而建、因煤而興”，也因煤而背負(fù)著沉重的歷史包袱——超1億噸的大宗固廢積存量，占太原市總量一半以上。如何破解這一“老大難”問題？古交市煤矸石資源化利用試驗項目的啟動，給出了答案。

該項目將打造一個年處理20萬噸煤矸石的試驗基地，核心在于對智能分選、固硫、矸石發(fā)泡制備種植基質(zhì)等前沿技術(shù)進(jìn)行集成驗證?！斑@不再是簡單的‘一埋了之’，而是對煤矸石進(jìn)行精準(zhǔn)‘體檢’和‘分質(zhì)利用’?！表椖控?fù)責(zé)人介紹，高碳、高硫的矸石被回收再利用，低碳、低硫的則“變廢為寶”，土壤化后用于土地復(fù)墾。這一革命性的變革，不僅有望根治古交的矸石山污染，更能填補(bǔ)生態(tài)土壤、溝壑填充等領(lǐng)域的材料空白，為資源型城市的綠色轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

古交的探索，正是太原市建設(shè)“無廢城市”的一個生動縮影。自2022年4月成功入選國家“十四五”時期“無廢城市”建設(shè)名錄以來，太原市全面貫徹新發(fā)展理念，扎實(shí)推進(jìn)“無廢城市”建設(shè)，加速固廢源頭減量、資源化利用和無害化處理，從源頭減量和綜合治理，加快形成工業(yè)綠色低碳發(fā)展方式，厚植高質(zhì)量發(fā)展底色，引領(lǐng)綠色生產(chǎn)生活方式。

在推進(jìn)“無廢城市”建設(shè)的道路上，山西有著清晰的路線圖和明確的時間表。我省明確提出，要加快推動太原、晉城兩市先行先試，確保到2025年全面完成“十四五”建設(shè)目標(biāo)；并計劃到2027年，將全省“無廢城市”建設(shè)比例提升至60%。從“無廢園區(qū)”“無廢機(jī)關(guān)”等“無廢細(xì)胞”的培育，到全社會共同參與的氛圍營造，山西一直在行動。