固體廢物綜合處理技術的現狀及對策

馮 霞

（江蘇錫澄環境科學研究院有限公司，江蘇 無錫 214000）

固體廢物是指已失去原來的使用價值，或雖未失去使用價值但被放棄的物質。其種類繁多、成分復雜且數量很大，主要是在人類生產和消費過程中產生的泥狀物質和固體，包括從廢水或廢氣內分離的固體顆粒，它是環境污染的主要來源之一。固體廢物多表現為固體或半固體狀態，主要包括危險廢物、工業固體廢物和城市生活垃圾三類。危險廢物主要指被列入國家危險廢物名錄的物質，也包括依據危險廢物鑒別方法和標準定為帶有危險特性的廢物；工業固體廢物指在交通、工業等生產和經營活動過程中產生的除塵灰、冶煉廢渣、煤矸石、粉煤灰等物質，還包括工業廢水處理過程中產生的污泥等；城市生活垃圾指在為城市日常生活供應服務及城市日常生活過程中產生的固體廢物，還包括法律法規規定的可作為城市生活垃圾的固廢。

1 國內固體廢物綜合處理技術的現狀

1.1 危廢綜合處理現狀

當前，我國危廢的生產量和處理量間存在很大的缺口。2018年，我國危廢的產量高達1.18 億t，但行業內認為實際危廢產量約1 億t，從處理角度分析，固體危廢的處理率約80%，而實際估測的處理率僅約40%，也就是說，全國還有很大一部分危廢采用不正常的渠道進行處置[1]。危廢處置具有很顯著的區域性，國內對危廢跨省轉移制定了嚴格的限制條款，很多危廢處置企業獲取危廢的渠道較少，生產常年處于不飽和狀態。

1.2 工業固廢綜合處理現狀

隨著我國工業化的不斷推進，工程產生的固體廢棄物數量呈逐年遞增的勢頭。但是，當前國內工業固廢綜合利用率不高，每年儲存的廢物產量高達5 億t，而每年丟棄、填埋、傾倒的工業固廢超過60 萬t。和發達國家相比，我國在工業固體廢物綜合利用方面還有很大的提升空間，內蒙古、貴州、廣西、山西、四川等地是我國工業固體廢棄物的主要產地，這些中西部欠發達地區沒有對固廢進行充分的二次利用或者利用率很低，導致資源的很大浪費。而江浙、上海、廣州等地對固體廢物的綜合利用率很高，沿海地區普遍經濟較發達，對固體廢物也進行了較充分的利用，有些區域利用率甚至達到95%。當前，工業固體廢棄物的綜合利用也具有區域性，經濟發達地區對資源進行了更充分的利用，西部對固廢的利用不如東部地區充分。

1.3 城市固體廢棄物綜合處理現狀

隨著城市化進程的推進、人們生活水平的提升和社會經濟的發展，城市固體廢棄物產量逐年遞增。在對其進行處置時，人們要結合固體廢物的特點，選取不同的處理方法，常用的處理方法包括生物處理法、化學處理法、物理處理法等。化學處理法包括高溫降解、燃燒與固化等。物理處理法包括分選、破碎與壓實法。當前，國內處置城市固體廢棄物多采用填埋方式，通常不再進行二次利用或利用率很低。

2 我國固體廢物資源化處理技術

2.1 堆肥技術

堆肥處理技術適用于無害化處理城市垃圾，目前國內許多地方都進行了堆肥的投產和研究。現階段，農村堆肥不夠自給，化肥常會對土壤帶來不利影響，農村更需要大量的優質堆肥。國內通常使用好氧堆肥技術，該工藝的發酵周期短，便于機械化，無害化程度高，投資成本和填埋法相似，產成品具備農肥價值。該方法作業現場衛生環境不好，垃圾減容率一般，運行需要一筆費用，如果運行工藝控制不好，堆肥質量也會受到影響，還可能進一步污染土地，所以國內很多地區沒有廣泛采用這種方法。當前，堆肥處理技術包括露天堆肥法、半快速堆肥法、快速堆肥法，其中，城市垃圾處理廣泛采用露天堆肥法。垃圾堆肥處理方法包括好氧倉式、厭氧和好氧堆肥法。厭氧堆肥指在隔絕氧氣后，通過厭氧微生物的厭氧消化作用來對垃圾中的有機物分解，有機污泥、糟液、糞便、酒糟、高濃度有機廢水等物質可通過厭氧消化作用，轉化為可以進行二次利用的沼氣。好氧堆肥要在好氧菌的作用下降解垃圾中的有機物。堆肥處理的原料主要包括造紙廠與食品廠等廢水處理完畢后產生的污泥，還包括家畜糞尿、樹皮、城市垃圾、秸稈、糞尿消化污泥等原料，其中，城市堆肥主要采用生活垃圾和糞便混合物作為原料。

2.2 衛生填埋處理技術

當前，國內城市生活垃圾處理主要采用填埋處理技術，其處理量占總量的70%左右，該技術也是當前甚至以后若干年國內采用的主要城市固廢處理方式。垃圾衛生填埋包括山地填埋與平地填埋，防滲材料包括膨潤土板、高密度聚乙烯、天然防滲材料和黏土膨潤土混合材料等，防滲系統有水平與垂直防滲兩種。通過采用這些防滲材料與填埋技術，城市垃圾得到了有效的處理。

人們要根據地質水文及環境條件，結合專業的規劃設計，選擇適宜的衛生填埋場地，同時要保證施工質量，強化后期運營管控。開展填埋場環評時，要注重填埋場氣體、固廢、浸出液等污染源，其中浸出液、填埋氣體、污染與傳播已成為重要的研究課題。開展衛生填埋時，首先要在處理場地上鋪設具備較強防滲能力的襯墊，然后將生活垃圾鋪成規定的厚度，通過機械壓實后進行覆土。為避免其對附近環境產生污染，要安裝滲濾液收集和處置系統和氣體回收或排放通道，排氣系統主要處理發酵過程產生的甲烷及二氧化碳氣體，把這些氣體匯集到集氣罐，通過集中輸送運輸到抽氣泵站，經過冷凝脫水后，這些氣體還能成為燃料能源，還要對填埋場地附近地下水、氣體開展監測。衛生垃圾填埋技術具有建設投資少、處理量大、有處理費用低、處理廢物類型多的優點，同時具備修復土地和收集沼氣的特點，衛生填埋是一種可操作性好和經濟安全的城市垃圾處理方式。

2.3 焚燒處理技術

當前，城市垃圾數量越來越多，垃圾成分復雜，也未進行分類，僅采用填埋與堆肥處理技術，已達不到城市對處理垃圾的要求。城市固廢含有很多熱值較高的成分，如紙、食物、木和塑料等，這些物質都可通過焚燒方法進行處理，實現余熱回收利用。高溫焚燒可以快速減小可燃垃圾體積，可燃物經過高度氧化進行燃燒熔解，能徹底滅掉垃圾內的細菌和病毒，有毒有害的有機物通過燃燒也進行了徹底分解，同時熱量還可以回收，實現固廢資源化、無害化、減量化的目標。燃燒產生的殘渣量只占原固廢量的5%～20%，焚燒需要的垃圾處理場地不大。目前，廣州、上海、珠海和北京等國內發達地區都在大力建設垃圾焚燒場。分散焚燒處理的運行成本較高，不利于設備的高效運行，也不易對排放物和污染物開展強有力的監管，所以國內普遍采用集中焚燒處理。有些垃圾燃燒過程中會產生二噁英等致癌氣體，運行期間，人們要有效監管這類有害氣體的排放，以滿足環保要求。

2.4 熱裂解綜合利用技術

固廢焚燒易對環境產生二次污染，但熱裂解可避免產生環境污染。熱裂解是指在缺氧氣情況下，可燃原料內的有機物產生熱分解，與焚燒比，熱裂解過程產生的氣體量很少，通過熱裂解作用，大分子量的碳氫裂解成小分子物質，這些小分子物質可成為燃料氣或燃料油，同時，裂解后，固廢中的硫和重金屬等有害物質進入炭黑中，對這些物質進一步去除也較容易，且炭黑也屬于可利用二次資源。該技術目前沒有得到廣泛推廣，主要原因是處置成本較高。

3 固體廢物綜合處置及利用對策

3.1 危險廢物處理與綜合利用對策

危廢處理可使用直接處置與回收利用兩種方式。直接處置方法主要是對沒有二次利用價值的危廢或無用的棄物開展安全化處置，通過一些列處置手段，消除或減少廢物的危險性，通常可使用焚燒和填埋等方式，以降低或減少對環境產生的污染。資源回收利用方式主要是通過一系列處理工藝，在危廢中提取一些有二次利用價值的成分，如提煉出金、銀、稀有元素等，實現資源的循環再利用。高溫熔融處理方法用于對含有毒害物質和重金屬的固廢的處置，以實現無害化處理和資源的二次利用，但處置成本高，運行工藝控制也較復雜，所以這種技術僅用于難處理的固廢，沒有大范圍推廣。國家要完善相關危廢法律法規，完善政府審批流程，加強對申請單位的監管，逐步開放跨省危廢處理，通過融合互聯網技術和計算機技術，建設危廢生產單位和處理單位的數據庫，完善相關數據庫建設，為以后開放跨省轉移危廢處理提供技術支持和政策支持，從而緩解國內危廢處理企業所在省份產生量和處理量不平衡的矛盾。

3.2 工業固體廢物處理與綜合利用對策

3.2.1 粉煤灰

目前推廣的綜合利用技術主要包括粉煤灰筑路新技術、粉煤灰砂漿材料應用技術、粉煤灰工程回填技術、粉煤灰混凝土施工技術、粉煤灰黏土燒結磚技術、粉煤灰加氣混凝土技術和粉煤灰改土技術等。

3.2.2 冶金廢渣

工業廢渣包括化工廢渣、鋼鐵廢渣與有色金屬廢渣。化工廢渣通常含有毒性，處置前要對廢渣分類。其中，無害的化工廢渣可當成磚與水泥等的原材料，有害且含有貴金屬元素的廢渣要進行提煉，對貴金屬進行分離，對有毒且不含貴金屬的化工廢渣，要積極開展處置技術的研究，以獲取對這些物質進行綜合利用的有效方法。鋼鐵廢渣開展綜合利用時，通過鋅渣制備氧化鋅、鋼渣熔融水泥等回收技術，將其作為建筑物或道路的原材料。有色金屬廢渣含有金屬，人們可以采用提煉方法，把這些金屬從中分離出來，達到固廢二次綜合利用的目的。

3.2.3 化工固廢

對硫鐵礦燒渣進行綜合利用時，鐵含量低的高硅酸鹽硫鐵礦燒渣可以作為制造水泥的配料，鐵含量高的可重新回爐冶煉；電石渣可作為制造水泥的原料，還可替代石灰，成為筑路或建筑材料，有些還能成為制造氯酸鉀等化工產品的原材料；燒堿鹽泥可用作生產氧化鎂的原料，含汞鹽泥還可采用分離技術進行處理，回收汞金屬；甲醇廢觸媒可作為制造銅-鋅復合微肥的材料；對于膠片廠的廢液和廢膠片，可對其中含有的金銀進行回收；溶劑廠母液能作為二甲基甲酰胺的原料；磷渣可用作磷酸的原料等。

3.3 城市固體廢棄物處理與綜合利用對策

政府可以轄區為基本單位，建設以信息為基礎，管理和服務為一體的市場化信息網，通過這個信息網，實現信息共享、資源整合與廢物交換，實現優勢互補和多方共贏的科學管理，從而帶動整個地區固廢產業的發展。通知建立健全相關法律法規，強化環保宣傳教育，提倡公眾參與，提升人們利用和收集固廢的意識和固廢資源化的意識，為創建固廢信息管理平臺提供基礎保障；根據業務范疇的不同，創建廢棄物供需信息查詢和發布、排污申報、廢物交換等平臺，通過搭建健全的固廢信息處理平臺，在固廢處置過程中實現信息化管理；根據城市固廢的類型，創建動態、全方位的基礎數據庫，為實現信息化管理提供基礎數據信息。

4 結語

現階段，資源越來越緊張，環境問題日益突出，固體廢物的處理技術和綜合利用也得到人們的廣泛關注。將固廢進行有效的利用，將其轉化為二次資源，已成為社會各界關注的熱點問題。我國固廢綜合利用具備非常廣闊的前景，通過綜合利用和有效回收，實現物盡其用與變廢為寶，使資源得到充分利用，經濟效益和社會效益實現協調統一。