導語

固體廢物是放錯位置的資源，化廢物為資源、變“包袱”為經濟效益，是工業固廢綜合利用的必由之路，也是生態文明建設的迫切需求。

三年來，湖南建投集團旗下湖南省交通科學研究院有限公司（簡稱“交通科研院”）團隊瞄準固廢利用領域，精研深耕，攻克了一個個技術難題，創下多個湖南“首次”。近日，“十四五”國家重點研發計劃項目“大宗建筑材料碳排放核算與評價關鍵技術”新增立項，交通科研院作為課題承擔單位之一，再次承擔起國家重點研發計劃科研攻關的光榮使命。

四十多年來，中國經濟飛速增長。城市建設狂飆突進、產業發展日新月異……但在繁榮景象的另一面，各類固體廢棄物（下稱“固廢”）的產生量急劇增長。

固體廢棄物是指人類在生產、消費、生活和其他活動中產生的固態、半固態廢棄物質。

數據顯示，截至當前我國固廢堆存總量累計超350億噸。令人擔憂的是，隨著經濟社會的發展，這一數字仍在快速增長。以五類最主要的固廢為例：建筑垃圾產生量超過30億噸/年，尾礦排放量15億噸/年，冶煉廢渣產生量超過5億噸/年，道路垃圾產生量超過3億噸/年，花崗巖廢料產生量超過2000萬噸/年。

如何在經濟發展中妥善處理海量的固廢，已成為我國生態文明建設過程中繞不開的問題。

曾幾何時，對于固廢的主流處理方式便是簡單堆放。這不僅會造成嚴重的環境污染，每年還要花費上千億的資金進行處置，地方政府和相關企業資金壓力巨大，研發各類固廢的高附加值資源化利用技術迫在眉睫。

消滅“垃圾圍城” 萬億市場呼之欲出

百億噸固廢之下，正萌發著一個萬億級的藍海市場。

近年來，政府層面十分重視大宗固廢的利用工作：習近平總書記在黨的十九大報告中強調“推進資源全面節約和循環利用”；國民經濟和社會發展“十四五”規劃和二〇三五年遠景目標中提出要“加強大宗固體廢棄物綜合利用”“全面提高資源利用效率”；新修訂《固廢法》的實施，以及2022年4月“十四五”時期開展“無廢城市”建設的城市名單最終敲定，這都為今后一段時期大力推進大宗固廢綜合利用指明了方向。

“無廢城市”的核心是以城市固廢源頭減量和資源化利用為出發點，降低固廢對環境影響，最終形成中國綠色發展模式。在“無廢城市”概念的助推下，當前中國的固廢處理市場已超越污水處理市場，成為增速最快、新增業務量最多的板塊。

中國工程院院士杜祥琬曾撰文指出，建設“無廢城市”的潛力和潛在效益巨大。據估計，到2030年，我國固廢分類資源化利用的產值規模將達到7萬億元至8萬億元，帶動4000萬至5000萬個就業崗位。

根據中研研究院出版的行業分析報告估算，固廢處理行業投資規模已超過3.5萬億元。在固廢產生量持續增加、國家政策大力支持、固廢處理技術不斷革新以及環保投資額擴大等因素的帶動下，我國固廢處理行業發展進入快車道，預計2027年固廢處理量有望達到130億噸，2022-2027年復合增長率約為3.6%。

然而，這一充滿潛力的藍海市場依舊存在著阻礙其爆發式增長的掣肘。

譬如，目前我國固廢綜合利用方式比較單一，多種固廢全產業鏈協同利用較少，使多種固廢協同利用的技術創新和成熟技術的快速大規模推廣受到限制。此外，固廢涉及的門類繁雜、涵蓋的細分領域非常龐雜，導致市場的推進很難走集約化的路線。

具體來說，關于固廢資源化的政策方向已經明晰，然而商業模式、技術路線仍待進一步探索。市場也期待著政產學研能夠協同發力為全國固廢行業提供更多可復制、可推廣的經驗成果，推進固廢綜合利用邁上新臺階。

鋼渣材料

落子重點專項，央地、校企協同攻關

就在新修訂《固廢法》頒布前的2019年，科技部官網公示國家重點研發計劃2019年度項目申報指南，在“固廢資源化”重點專項擬部署的45個研究方向中，“長江中游典型城市群多源無機固廢集約利用及示范”受到了廣泛關注。

在申報指南中，科技部對于該研究方向的內容指向為“針對長江中游長株潭及周邊地區典型城市群”，長株潭城市群是45個研究方向里唯一被“點名”的長江經濟帶城市群。

為何長株潭城市群受到如此關注？

隨著長株潭都市圈建設納入國家“十四五”規劃、《長株潭都市圈發展規劃》獲得國家發展改革委批復，在國家區域發展大局中，長株潭地區擁有了一席戰略地位，承載著新的時代使命。

預計到2025年，長株潭地區生產總值突破2.5萬億元，常住人口達到1750萬，城鎮化達到80%。隨著長株潭都市圈工業化和城市化進程不斷加快，不同來源的工業和城市固廢排放巨大、增速迅猛，造成了嚴重的土壤、水體和空氣污染。與此同時，以“海綿城市”建設為代表的城鎮功能提升，已成為提升人民生活質量、改善生存環境的重要方向，也是我國生態文明建設的重要內容。

整理117個“無廢城市”名單時發現，長沙與張家界作為唯二的湖南城市入選，這也從政策層面上反映出長株潭城市群在“無廢城市”建設中的重要地位。

“‘固廢圍城’的問題在長株潭地區曾一度十分突出。但除開歷史因素，自然條件也是重要考量?！?span style=";padding: 0px;outline: 0px;max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;letter-spacing: 1px;font-size: 16px">交通科研院國家重點研發計劃項目團隊科研帶頭人陳宇亮博士表示，長株潭城市群所處區域的自然環境，在長江中游地區具有典型性，部分自然特性對于相關技術的推廣應用還具有較高的研究與應用價值。如該區域高溫多雨的氣候條件對海綿城市的建設便提出了更高的技術要求。

事實上，這一研究方向所針對的“多源無機固廢”，是固廢處理中最為老大難的問題。多種來源，代表著其難以細分種類；而無機，則意味著這部分固體廢物難以短期內被自然消解。然而，困難的另一面卻傳遞著這樣的信息——攻克這些難題，或將為固廢行業提供某種全產業鏈協同利用的創新模式。

誰來擔綱攻堅難題，一度成為固廢處理行業矚目的焦點。

由于項目方向落在長江中游地區，因此一開始，對牽頭企業的選擇范圍就更聚焦于該地區的行業頭部企業。這時，實力突出的交通科研院進入了視野。

湖南省交通科學研究院有限公司

憑借著半個多世紀以來在公路路面領域的深耕，交通科研院培養了一批專業技術人員，擁有扎實的技術積淀。同時，作為國家級交通行業科技創新基地，交通科研院始終視科技創新為企業的生命力所在，近年來，在固廢資源化利用領域加大了研發布局。因此，對于能夠主導這一國家級重點專項課題的機會，交通科研院自然當仁不讓，緊緊把握。

最終，經過激烈的角逐，這一國家重點研發計劃花落湖南建投集團，由交通科研院主導，聯合北京大學、湖南大學、中國建筑材料科學研究總院、中建五局等10家單位承擔。

“長江中游典型城市群多源無機固廢集約利用及示范”項目啟動會暨實施方案論證會現場

項目以長江中游城市群加速工業化、城鎮化、一體化為背景，針對“長株潭”及周邊地區城市和多源無機固廢特點，結合區域高溫多雨氣候環境下“海綿城市”建設需求，研究建筑垃圾、工業尾礦、冶煉廢渣等典型多源無機固廢產排特性，開發了其在海綿城市建設、建筑及交通行業中集約利用的關鍵技術、核心裝備和應用技術。

彼時，行業上下充滿著期待：這一央地、產學研協同的“湘”式范本，能否為固廢資源化拿出一套可復制、推廣的湖南方案？

形成商業模式，構建固廢資源化“湖南方案”

面對錯綜復雜的難題，分解問題往往是最重要的一步。項目團隊在設計研究方案時，將該研究項目拆解成了環環相扣的數個研究方向（如下圖）。

首先，研究團隊解決的是長株潭及周邊城市群固廢的分布、產生與吸納量問題，剖析其城市群內多源無機固廢和有機固廢分類、處理和處置特點，研究相關區域建筑垃圾、道路垃圾、工業尾礦、冶煉廢渣、花崗巖廢料等典型多源無機固廢產排特性。

基于此，研究團隊經過密集廣泛的調查研究，最終搭建起適應長江中游氣候和固廢稟賦特征的多源固廢制備功能化建材的基礎理論和關鍵技術體系。

“項目還要進一步推動固廢在建材領域的高效、高附加值利用，讓科研成果走出實驗室，成為現實生產力，來為我國典型海綿城市建設與可持續發展提供參考，并形成穩定可靠的商業運行模式。”陳宇亮介紹道，“而這恰恰也是當前大宗固廢處理領域亟需補足的短板。”

在項目的攻堅過程中，一些長期困擾固廢行業的痛點得到了很好的解決。

如對于建筑垃圾、工業尾礦、冶煉廢渣等固廢排放量大、成分復雜，采用單一技術難以全組分資源化利用的現狀，項目團隊通過揭示長江中游地區典型多源無機固廢的物質流分布規律，建立基于無機固廢理化特性和污染特性的梯級利用方法，開發多源無機/有機固廢協同利用技術，最終實現了固廢全組分資源化利用。

又如針對長江中游高溫多雨的氣候特點，交通科研院項目團隊首次研究多源固廢再生建材在高溫多雨氣候下海綿城市不同場景中的適應性和耐久性，建立了再生建材服役壽命預測和工程尺度設計優化方法，實現 “海綿城市”建設與多源固廢資源化利用有機結合。

經過3年多的產學研協同攻關，項目科研成果在許多湖南省內的重點項目上“一展風采”：在長沙圭塘河海綿公園、平益高速公路等示范工程利用固廢70萬噸，在實現多源固廢資源化利用的同時，大幅降低了海綿城市建設過程中的碳排放。相關技術成果在長江中游地區推廣應用后，預計可實現年降二氧化碳排放約60萬噸。

長沙圭塘河海綿公園

尤值一提的是，通過此次項目研究，交通科研院發揮多年在公路路面結構材料領域的技術積累，將尾礦多重固化與資源化應用技術、道路垃圾原位再生利用技術、高摻量RAP廠拌熱再生技術、鋼渣瀝青混合料技術、瀝青透水路面技術等成果應用于平益高速公路建設中。

“平益高速無機固廢深加工利用率達100%，綜合造價降低成本20%-30%?！闭f起這組數據，陳宇亮滿是欣慰自豪。

在此基礎上，交通科研院還編制了湖南省地方標準《道路固化土應用技術標準》，為多源粉狀固廢協同固化制備道路基層技術的推廣與應用提供了技術支撐。

科技部“固廢資源化”項目跟蹤專家表示，平益高速公路示范工程探索了一條多源固廢在道路工程中集約化利用的新途徑，值得大力推廣應用。

平益高速示范工程鋼渣瀝青路面施工

今年8月，“長江中游典型城市群多源無機固廢集約利用及示范”項目以高分通過驗收并被專家組評為“優秀”。未來“海綿城市”“固廢資源化利用”這兩個生態領域“熱詞”有望結合，實現海綿城市“固廢”造——這或許將成為我們現在便能夠想象的生態城市未來圖景。

交通科研院主要負責人鄭長安表示，在全球環境變化和資源短缺的大背景下，交通科研院將不斷創新和探索新的發展方向，以兩項國家重點研發計劃的研究成果為基礎，持續攻堅固廢資源化與低碳減排核心技術，大力推廣固廢再生與低碳零碳材料，建立交通行業全壽命周期碳排放核算方法與低碳技術評價模型，推進交通基礎設施建設低碳綠色發展，為建設資源節約型、環境友好型社會貢獻交通科研院力量。