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张衍国:取于自然归于自然,建立高效低碳生态循环


3月15日,清华大学能源与动力工程系教授张衍国做客由人民网·人民健康主办的“健康中国人”系列圆桌座谈。在“实践环境?;ば卸?,探索绿色低碳发展”主题论坛上,张衍国教授说,人类生产生活过程中不可避免地产生一定数量的废弃物。从物质与能量守恒的角度来看,我们应当建立起合理可行的循环利用体系,让人类实现取于自然、归于自然的良性可持续发展。

人类生活垃圾的有效利用是实践生活碳中和的重要途径,首先通过垃圾分类将部分可资源化再利用的垃圾分拣出来,之后剩余的废弃物需要进行清洁高效的能源化利用。张衍国教授介绍:“每个人每天都在产生垃圾,中国的垃圾复杂程度超过大部分发达国家。我国每年产生几亿吨的生活垃圾,如果不能有效处理,不仅会造成大气、水体和土壤污染,还会排放出二氧化碳、甲烷等温室气体。采取有效的技术手段、进行可持续性的商业转化,是解决这个问题的关键。” 因此,努力将人们生产生活中的废弃物充分利用并建立好完整的资源循环系统,应该是我们整个社会共同追求的目标。

“我们的工作是研发出适应中国国情并且对环境友好的高科技处理装置,安全高效地将多种固体废弃物进行减量化和无害化处理,以及资源化、能源化再利用,从而可以为中国碳中和目标做出应有的贡献。”张教授如是说。通过实践,张教授团队的一项国际领先的减碳新技术正在国内产业化发展中。

张衍国教授介绍,我国中小城市和乡村普遍存在这样的问题:包括小规模的工业固废在内的多种垃圾协同处理困难,经济性差、难以市场化运作,而垃圾填埋场饱和且难以新增,小型焚烧设备的排放有污染隐患。他说: “由于垃圾的复杂性,需要的是多种废物可以同炉焚烧的炉子,或者简单说需要一个‘什么都可以烧’的炉子。”张教授解释,通过融合能源、化工、环境三大领域的设计思想,清华大学开发了一种思路全新的气化焚烧一体化装备,具有诸多的优势功能,如宽泛的废物处理能力、超低水平的初始排放、高效率的能源利用等等,在装置可以小型化的基础上还有极具竞争力的性价比。通过这项技术可以解决中小城市和乡村固废难以处理的问题,真正为我国乡村的环境基础设施补齐短板。

同时,张教授讲到:农村环境问题的特殊性在于还有大量的养殖和种植废物,尤其是是粪污和秸秆,成为农业大县环境治理的老大难问题。而农业的碳排放中,养殖业占了相当的比重,其中重点之一是养殖粪污的处理过程中排放大量温室气体,对全球气候变化造成的不良影响。特别是近年来我国集约化养殖业迅猛发展,但其末端的养殖废弃物的处理效率历经千年没有实质性的提高,成为行业发展的瓶颈。在种植领域,尾菜秸秆等也难以通过发酵方法迅速全量的处置消纳。

张衍国教授介绍,针对农业废弃物,他带领的清华大学研发团队另有一个独创新技术:通过水热裂解法制备高品质有机肥料,可以实现养殖废弃物和种植废弃物的日产日清,而且不排放温室气体,在农业领域里减碳效果明显。新技术制作的肥料产品小分子、高养分,且无病毒、病菌和虫卵,无抗生素、激素、农药等药物残留,种出来的果蔬强壮高产,抗虫抗病。而通过肥料售卖还可以形成良好的商业运转机制,不需要增加地方政府负担,真正实现了绿色循环经济发展。

这个农业领域的创新技术与上面讲的“什么都能烧”的垃圾处理设施结合在一起,“这些农林废物弃中,把不能用作肥料的(如垃圾、污泥等)进行燃烧转化成热能,能制肥的(粪污、秸秆、尾菜等)制作高品质肥料”,从而形成城乡固废综合处置与循环利用系统,不仅完美解决城乡环境治理难题,而且具有良好的经济性和可持续性,适宜我国城乡人居环境治理与生产生活低碳发展的要求。

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