邊春捷 鄒 麗
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城鎮固體廢棄物資源化無害化利用研究進展
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我國經濟的快速發展,同時也帶動了城鎮化發展的步伐。與此同時,產生的固體廢棄物也發生了顯著的變化。不僅總量增加了,而且種類也不斷增加,其危害性也在不斷加劇。因此,對大量的固體廢棄物進行資源化、無害化處理已經刻不容緩。本文針對垃圾的種類、危害以及處理方法進行了論述,希望對固體廢棄物的處理提供一些幫助。
固體廢棄物;資源化;無害化
資源和環境是人類21世紀發展的主要限制因素,環境的惡化將使人類無法生存,而資源的枯竭將使人類無法持續發展。這兩大因素對人類的發展起著至關重要的作用[1]。伴隨著人類的發展,這兩大因素不斷的突顯,對人類的影響也與發顯著。其中固體廢棄物的影響是顯而易見的,經濟的發展必然的結果是物質生活水平的提高,同時產生的廢棄物也就不斷增加,表現在總量、種類、危害性的增加。而絕大多數的固體廢棄物是存在利用價值的,
而不是真正意義上的無用之物。如果能將這些廢物轉化為可以利用的資源,那將是人類發展的重要轉折。不僅能夠降低垃圾的危害,同時還能填補資源的短缺的問題。
2.1生活固體廢棄物
該類固體廢棄物主要來源于居民的日常生活產生的廢棄物,其中主要包括餐廚垃圾、廢舊報紙、塑料、金屬、建筑廢片、廢舊家電等日常生活產生的固體廢棄物。
2.2農業固體廢棄物
該類廢棄物主要來自于農業生產過程中產生的物質,其中主要包括一些化學制品,有化肥、農用薄膜、秸稈、落葉等。
2.3畜牧業固體廢棄物
畜牧業產生的固體廢棄物主要是牲畜和家禽產生的糞便,主要是來自于養殖園等大批進行養殖的場所,還有就是這些牲畜和家禽進行屠宰過程中產生的一些固體廢物。
2.4工業固體廢棄物
工業的發達是經濟發展的必然結果,大量的工廠進行生產,產生了種類繁多、數量龐大的固體廢棄物,其危害性非常大,對環境的影響也是非常的顯著。主要包括工業產生過中產生的廢渣、廢塑料、廢化學品等等[2]。
2.5危險固體廢棄物
危險固體廢棄物是危害性最為嚴重的廢物,但其總量相對其它固體廢物要少。在農村地區主要是電池和燈泡等;在工業生產中主要存在于石油化工、冶煉、采掘等一些行業中。
3.1侵占土地
由于固體廢物本身的特性,所需的空間較大,對其不進行合理的控制,將會導致其占用大量的土地。據統計目前我國產生的固體廢棄物已有60多億噸,其占用的土地有5.4×108m2。
3.2污染土壤
固體廢棄物大量的堆放,在陽光、風等自然條件的作用下,其中包含的物質會轉移到周圍的環境中,包括其堆放的土地,然而其中一些物質具有毒性等污染性,周圍的土壤就會受到污染;此外,堆放的物質在雨、雪等作用下,一些污染物質浸入了土壤中,對土壤的生態結構等進行污染,失去了原有的功能[3]。
3.3污染水體
固體廢棄物中含有一些水分,長期的堆放或者經過雨、雪等自然條件的作用,固體污染物中的污染隨著滲濾液進入了地表徑流或者進入到地下水中,造成了水體的污染。
3.4污染大氣
固體廢棄物大量的堆放,某些固體廢棄物在外界條件的作用下可能會進行分解,釋放出一些有毒有害的物質,污染了大氣環境。此外,一些具有腐殖性質的固體廢物長期的堆放會散發出一些腥臭味,也會污染空氣;還有一些細顆粒物,不對其進行合理的安排,在風的作用下進入到空氣中,增加了PM10、PM2.5的指數,危害人類的健康[4]。
4.1分選技術
分選技術是固體廢棄物進行資源化、減量化的重要方法。分選技術的主要目的是將垃圾進行分類,把有利用價值的選擇出來,同時無利用價值的自然也進行了選擇,實質就是根據垃圾不同的性質進行分離的一個過程。主要的技術方法有:手工揀選、重力分選、磁力分選還有渦電流分選、光分選等。常見的分選技術有按照大小粒徑不同來進行分選,然后進行回收利用或者其他的處置;還有依靠重力的不同進行分離,因此一些新型的分選機械設備也得到了發展,能夠將固體廢棄物分離的更為細致。
4.2固化處理技術
固化技術是對難以處置或有毒有害固體廢棄物進行處置的有效方法,是通過在廢棄物中添加固化材料,將固體廢棄物進行固定或者包容的一個過程,是固體廢棄物無害化處理的重要手段。經過固化后的產物具有良好的抗滲透性、機械性、抗凍融、抗干濕等特點,這樣能夠滿足其直接進入安全填埋場,進行最終的處置;此外,還可以利用其作為建筑或者道路的基礎材料作為一個資源化的處置。目前常用的固化技術包括:水泥固化、瀝青固化、玻璃固化等[5]。
4.3焚燒和熱解技術
焚燒技術是對固體廢棄物進行無害化、資源化處理的重要技術方法之一。目前已經得到了大規模的應用。焚燒法能夠將固體廢棄物中的有害成分進行分解轉化成無害的物質,同時還能夠利用廢棄物中可燃的部分進行回收熱能進行發電等其他應用[6]。此外,該方法具有占地少、處理量大等優勢,在固體廢棄物處置技術中受到了特別的青睞。在歐洲、日本等一些發達國家,焚燒技術已經是處理固體廢棄物的主要方式。而熱解技術是針對含有機物較多的固體廢棄物進行處置的技術,是在無氧或者缺氧的條件下進行高溫加熱,將其轉化為氣體、液體或者固體的產物,相比焚燒技術,熱解處理技術對于含大量有機物的廢棄物更為有效,更具有發展前景。
4.4生物處理技術
生物處理技術是對固體廢棄物進行無害化、資源化處理的有效技術,是利用微生物對固體有機廢棄物進行分解轉化的過程。在微生物的作用下,固體有機物可轉化為可利用的能源、肥料、飼料等,此外還能夠從廢渣中提取出金屬等。目前普遍采用的技術有堆肥、沼氣、廢纖維糖化、飼料化等。
4.5終態固體廢棄物的處置
每種固體廢棄物總會有一些缺陷,為了保證固體廢棄物能夠得到有效的控制,出現了終態固態處置技術。是固體廢棄物的末端治理技術,是解決固體廢棄物最終的歸宿問題。該技術的最終目的是將固體廢棄物與生物圈進行最大限度的隔離,最大程度的降低其對環境的污染和危害[7]。目前主要有海洋處置和陸地處置兩種方法。
海洋處置中主要采取海洋傾倒和遠洋焚燒的技術來進行固體廢棄物的最終處置。海洋傾倒是在法律法規的允許的前提下,對海洋的環境、位置、保護級別等的條件下,進行科學合理的安排進行對固體廢棄物進行處置。而遠洋焚燒是利用焚燒船對廢棄物進行焚燒處置,其遠離人類的生存環境,其焚燒后的產物再通過凈化裝置進行處理,防止產生二次污染,過濾后的氣體排入到大氣中,而廢渣傾倒入海洋中。
陸地處置方法主要包括土地填埋、土地耕作、深井灌注等技術,其中主要采用的是土地填埋技術。在土地填埋中主要有衛生填埋和安全填埋技術。衛生填埋是固體廢棄物一般的處置方法,在填埋層底部區域鋪撒成一定厚度的薄層,利用壓實減少污染物的體積,然后在每層固體廢物上進行覆土,直至達到填埋的高度。安全填埋相比衛生填埋更為嚴格,對環境的危害更小,其中必須設置人工襯里,在環境監測、滲濾液、氣體等收集和處理方面也更為重視。
城鎮化的快速發展,使居民的生活條件得到了極大的改善。但是,固體廢棄物的問題也越來越嚴重。主要表現為總量在不斷增加、危害程度逐漸增大,但是配套的處理設備等相對滯后,使得城鎮中出現了很多垃圾圍城等嚴重的污染現象。應根據不同地區各自的環境、經濟等特點選擇合理、有效的處理技術,對固體廢棄物的收集、運輸進行合理的規劃和設計,確保居民擁有健康、安全的生活環境。
[1]劉方明.固體廢棄物的處理與管理及其成本優化[J].黑龍江環境通報,2011(1):86-88.
[2]周淼.常州市廢舊手機電池回收現狀調查及利用對策[J].科技與企業,2012(1):63-64.
[3]劉勇,呂軍.城市化背景下我國城市生活垃圾資源化處理產業的發展研究[J].科技進步與對策.2007,24(10):76-77.
[4]李志軍,柴寅,董杰.城市化與廢棄建筑再利用的探討.工業建筑, 2008,38(1):58-59.
[5]韓愛興.破解垃圾圍城的關鍵和根本途徑[N].中國建設報, 2014,07(28)5-9.
[6]譚燕宏.餐廚垃圾處理工藝及資源化技術進展[J].綠色科技, 2012(3):177-179.
[7]劉貴榮,錢斌,鄭瑩.淺談農村固體廢物的資源化利用[J].科技導向,2011(26):32.
邊春捷(1981—),男,蒙古族,內蒙古自治區通遼市人。