(煙臺市環境監控中心,山東 煙臺 264003)
根據《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》,固體廢物是指在生產、生活和其他活動中產生的喪失原有利用價值或雖未喪失利用價值但被拋棄或放棄的固態、半固態和置于容器中的氣態的物品、物質以及法律、行政法規規定納入固體廢物管理的物品、物質。根據產生來源,固體廢物大致可以分為工業固體廢物、農業固體廢物、城市生活垃圾、醫療廢物和放射性廢物等幾類。隨著我國經濟的發展,固體廢物的產生量逐年增加,其成分也越來越復雜。固體廢物得不到有效處置,將對環境造成嚴重危害。
固體廢物在堆放的過程中會隨著時間的推移發生一定的化學反應或者物理的轉化等,其長期堆放對周邊環境影響較大。固體廢物處理不當會導致有害物質通過接觸水源、空氣、土壤和食物鏈等多個方面對環境和人體造成傷害。固體廢物造成環境污染的途徑主要有土壤污染、水域污染、大氣污染等。
工業固體廢物涉及行業眾多,種類復雜,產廢量大,在儲存、利用、處置的過程中需要嚴格遵循相應的標準,如果處理不當會造成環境污染。根據原環境保護部發布的2014-2017年全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報,我國一般工業固體廢物年產廢規模達到10億t。2014-2017年的歷年數據如表1和表2所示,一般工業固廢處置利用不及時,儲存量年年攀升,至2017年末已達到7.3億t。工業危險廢物產生量及利用處置能力大幅增加,但處置利用能力仍舊不匹配現有產廢規模,儲存量持續增加。
我國城市生活垃圾年產生量由2013年的1.61億t增至2017年的2.02億t,無害化處置比例也由97.41%升至99.5%。但隨著生活垃圾填埋場逐漸達到飽和,甚至超設計負荷運轉,相關環境和衛生風險凸顯,采用焚燒發電、水泥窯協同處置等技術處理生活垃圾是將來的必然趨勢,生活垃圾分類也是減少生活垃圾污染,促進資源循環利用的必要措施。

表1 一般工業固廢產處情況

表2 工業危險廢物產處情況
我國醫療廢物年產生量由2013年的54.75萬t增至2017年的78.1萬t,基本實現及時妥善處置。
固體廢物尤其是工業固體廢物處置利用能力不足,主要受以下因素影響。
根據《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》,固體廢物污染防治應遵循源頭減量、循環利用、無害處置原則。其中,無害化處置原則作為固體廢物污染防治和環境管理的底線,約束性要求明確,但源頭減量和循環利用原則相對弱化,更多使用的是鼓勵、引導等非約束性描述。這導致固體廢物環境管理偏重末端治理,末端治理壓力大[1]。
產廢單位承擔環境保護義務不主動,沒有意愿通過主動提升生產工藝、促進企業內部物料循環使用、建設固體廢物處理設施等方式削減產廢量,往往是將固體廢物一轉了之,更有甚者鋌而走險,非法傾倒、填埋固體廢物。
一方面是一般工業固廢處置項目沒人投資,剛需得不到滿足;另一方面是很多種固體廢物以現有的技術手段無法處置利用,或處置利用成本過高,只能暫時堆存或直接填埋,占用大量土地資源[2]。
由于產品的質量標準往往對有效成分有要求,對有毒有害成分沒有限制規定,利用固體廢物尤其是危險廢物生產的產品是否仍然存在環境風險不清楚,對固體廢物的再利用更多地強調資源化,忽略了其產品可能帶來的對環境、人體健康的風險。
近年來,隨著中央環保督察等“環保風暴”的到來,人民群眾對環保的期待、關注達到前所未有的程度,但是還沒有普遍把環保理念融入自己日常生活,簡約適度、綠色低碳的生活理念還沒有深入人心。過度包裝、過度消費、垃圾不分類導致資源浪費且產生大量不必要廢物[3]。
政府要出臺固體廢棄物相關政策,推進清潔生產,從根本上解決固體廢棄物難以處理的問題,盡量減少在生產過程中所產生的廢棄物。同時,大力研發固體廢棄物處理技術,開發出適合我國國情的處理技術,以推進固體廢棄物處理,使其實現產業化、專業化等,有效減少固體廢棄物對生活環境的污染。固體廢棄物綜合處理技術的研究主要從四個方面推進[4]。
人們可以運用熱裂解技術,處理固體廢棄物,使固體廢棄物中的大分子有機物(碳氫化合物)發生裂解反應,轉化為小分子物質。傳統的焚燒處理方法會對周邊環境造成污染[5]。熱裂解擁有排氣量少、對大氣環境污染小的優勢,能將重金屬、硫等有害組分固定在處理后的炭黑中,便于去除。同時,可以將固體廢棄物中的有機物轉化為燃料油、燃料氣以及炭黑等能源。但是,該技術成本較高,推廣效果不是很理想。
通常,人們可以采用厭氧消化技術處理有機固體廢物。固體廢棄物含有部分有機廢棄物,后者大多含有較多的生物質能,可以生化降解。因此,有機固體廢棄物可以使用生物處理的方法,生物處理法分為兩種,分別是厭氧消化法和好氧堆肥法。廢棄物堆肥要引入大量氧氣,同時消耗大量能源。厭氧消化在消耗大量能源后能產生沼氣。每噸有機固體廢棄物能產生100~150 m3的沼氣。作為一種清潔能源,沼氣可以應用于生產生活中,促進經濟和環境實現可持續發展。但是,采用現有技術,固態厭氧消化處理速度緩慢,周期較長。因此,要不斷改進厭氧消化工藝和預處理工藝。
固體廢棄物含有一定量的重金屬,同時具有潛在的資源再生能力。高溫熔融技術能夠有效處理其中含有的重金屬和其他有毒有害物質,實現對固體廢棄物的無害化處理和減量化,最大程度地控制有毒有害物質的產生,實現資源最大化利用[6]。如今,高熔融技術仍然存有一些缺陷,如建設成本高、能耗高、高熔融系統復雜,其應用范圍受限,只能用于少量處理要求較高的固體廢棄物。
非高爐煉鐵裝置又被稱熔融還原煉鐵裝置,具有流程短、污染低等優勢,是創建環境友好型企業的一項重要舉措,是實現新一輪戰略發展規劃的重要工程。人們可以利用熔融還原技術,開發高溫焚燒爐,實現對固體廢物的無害化和資源化處理。雖然非高爐煉鐵技術取得一定成果,但因為高爐煉鐵的生產能耗低、規模大、效率高、質量好,非高爐煉鐵方法無法與之相比。同時,非高爐煉鐵技術進展極為緩慢,致使已經開發成功的熔融還原技術難以推廣應用[7]。
提升固體廢物的處置和綜合利用能力,是保護生態環境的重要舉措,是國民經濟持續發展的重要保障,也是科學發展的內在要求。