論固體廢物處理及資源化利用

張生萍，白艷萍，王有治，張靜，薛青花

（甘肅金創(chuàng)綠豐環(huán)境技術(shù)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

工業(yè)發(fā)展過程中，社會生產(chǎn)生活帶來的廢棄物數(shù)量也在逐漸增多，而這些廢棄物中只有很少的一部分得到轉(zhuǎn)化和利用。在環(huán)保和資源可持續(xù)理念下，重視廢棄物處理問題并采取科學(xué)的處理技術(shù)是實現(xiàn)資源高效利用，減少環(huán)境污染的有效途徑。固體廢物根據(jù)其對環(huán)境的危害性可以分為工業(yè)廢物、城市垃圾和農(nóng)業(yè)廢物。如果根據(jù)固體廢物是否有毒害性來分類，可分為普通固體廢物和危險固體廢物。對于不同類型的固體廢物，其對環(huán)境的危害也有差異[1]。

1 固體廢物的分類、特點及危害

固體廢物在一定條件下會發(fā)生轉(zhuǎn)變，包括物理轉(zhuǎn)變、化學(xué)轉(zhuǎn)變和生物轉(zhuǎn)變，繼而對環(huán)境造成影響。固體廢物相對于廢水和廢氣來說，具有穩(wěn)定性特征，遷移性較弱，但是同時固體廢物中的有害成分會長期潛在。固體廢物無論對于土壤環(huán)境，還是對于水環(huán)境、大氣環(huán)境都有危害。固體廢物堆放需要占用空間，如果直接接觸土壤或水環(huán)境，那么固體廢物中的有害物質(zhì)會滲入到土壤環(huán)境和水環(huán)境中，引發(fā)土壤環(huán)境和水環(huán)境污染。固體廢物受到外界光照、溫度等環(huán)境因素的影響，產(chǎn)生有害的揮發(fā)性物質(zhì)，污染大氣環(huán)境。

2 固體廢物利用的環(huán)保價值

減少空間資源占用率。空間資源是重要的資源，固體廢物數(shù)量日益增多，堆放場地占用很大的資源空間。通過對固體廢物進行處理和利用，有效緩解固體廢物空間占用率，緩解固體廢物存放對環(huán)境的污染速率，保護生態(tài)環(huán)境安全。

提高資源綜合利用率[2]。固體廢物的產(chǎn)生速度越來越快，數(shù)量越來越多。這些廢物并不是完全沒有利用的價值。以工業(yè)固體廢物為例，尾礦、鋼鐵廢渣、粉煤灰、混凝土等都可以通過一定的處理技術(shù)使其變廢為寶，進行再次利用。通過采用合理的利用方式和技術(shù)手段，回收固體廢物中有價值的部分，提高資源綜合利用效率。

發(fā)展節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟。二氧化碳排放量增加威脅著生態(tài)系統(tǒng)，對人類的長久生存帶來不利影響。資源的大量消耗伴隨著二氧化碳排放量的增加，以節(jié)能減排理念作為工藝經(jīng)濟發(fā)展的原則是重要舉措。通過固體廢物利用，實現(xiàn)資源高效利用，在循環(huán)經(jīng)濟機制下更好地節(jié)能減排，促進人類和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

3 常見固體廢物處理方式分析

堆肥處理：固體廢物在堆放時升高溫度，如升高到70℃，在升溫過程中，固體廢物中的微生物活動能力和繁殖能力增強，促進固體廢物中的污染物降解。堆肥處理方式主要是對農(nóng)業(yè)廢棄物進行升溫，通過微生物降解得到對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有益的物質(zhì)，可改善土壤肥力，在農(nóng)作物生長中發(fā)揮積極作用。該方法適用于農(nóng)業(yè)廢棄物、食品加工廢料、生活餐飲垃圾、禽畜糞便等。使用的過程中操作較簡便，但是時間周期長，占地面積大，重復(fù)率低。在使用時尤其要注意固體廢物原料中是否存在對環(huán)境有害的物質(zhì)，以免引入到農(nóng)業(yè)環(huán)境中，引發(fā)二次污染。堆肥處理方式中，具體可以采用露天堆肥、快速堆肥、半快速堆肥等類型[3]。具體選擇哪種類型需要結(jié)合固體廢物的組成成分以及環(huán)境條件因素來確定。目前，該技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)使用越來越多，為了縮短處理周期，采用機械化手段，得到較好的處理效果。

焚燒處理：在燃燒條件下將固體廢物中的有機物氧化分解。焚燒過程中釋放熱量可進行再利用。該方法適用性強，可對大多數(shù)固體廢物進行處理，而且相對于堆肥處理而言，占用空間少，處理效率高。焚燒處理中應(yīng)注意燃燒中產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫等排放。該技術(shù)前提投入成本較高，同時需要在設(shè)備運行過程中加強維護，因此應(yīng)用時應(yīng)同時考慮經(jīng)濟成本因素，避免經(jīng)濟壓力過重。

填埋處理：將固體廢物填埋在土地中，然后從上面壓實，封存在土地中，利用土壤中的微生物逐漸對廢物進行分解。在固體廢物填埋的過程中要注意滲透液對土壤環(huán)境、地下水環(huán)境造成危害，因此在填埋前應(yīng)先做好防滲處理。填埋處理方式最簡單，成本最低，但是對土地資源占用空間大，固體廢棄物產(chǎn)生速度越來越快，而微生物分解速度慢，處理效率較低。我國的土地資源越來越寶貴，填埋技術(shù)也逐漸受到制約。在實際應(yīng)用中，可以將固體廢物先進行轉(zhuǎn)化和分解，然后再應(yīng)用填埋的方式，這樣可以減少土地資源空間。

微生物處理：利用微生物的代謝降解固體廢物中的有機物，促進有機物分解。對于微生物處理法來說，并不是所有的固體廢物都適合這種處理方法，因此限制了應(yīng)用范圍擴大。目前應(yīng)用中，利用蚯蚓等動物處理土壤中的有機污染物是微生物處理較好的搭配方案。蚯蚓可以吞噬處理土壤中的有機垃圾，轉(zhuǎn)化為無害的農(nóng)業(yè)肥料，處理后的固體廢物可以用于農(nóng)作物種植、花卉林業(yè)種植。

4 固體廢物處理及資源化利用中的問題

一是分類回收問題。城市固體廢物分類回收需要投入大量的人力、物力、財力，集中回收成本較高，目前還做不到在源頭上進行分類。我國近年來積極推行垃圾分類試點工作，通過試點城市向民眾廣泛宣傳垃圾分類的意義、分類標(biāo)準(zhǔn)。通過設(shè)置分類垃圾站點或分類垃圾箱，采取專門監(jiān)督和定點回收的方式加強垃圾分類管理。但是上述分類主要是生活垃圾，對于城市建筑垃圾、園林綠化垃圾等仍舊難以從源頭端分類，隨意丟棄的情況仍存在，分類起來耗費很多的人力、時間、成本。除了分類過程中成本較高以外，對可回收固體廢物再造品的認(rèn)同度上，民眾的接受度還較低，阻礙了固體廢物資源化利用進程。

二是焚燒處理的問題。焚燒方式是固體廢物處理的常用方式，也是處理效率高的一種方式。但是焚燒處理工藝中會產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫等污染大氣環(huán)境的物質(zhì)，容易引發(fā)二次污染[4]。如何對這些物質(zhì)進行處理是重點。另外，由于固體廢物的種類多，哪些適宜焚燒處理，哪些不適宜焚燒處理也需要進行考量，一面固體廢物濕度高，低位發(fā)熱量不足、可燃燒成分低等問題存在，影響處理效益。

三是微生物處理的問題。采用微生物處理方法對固體廢物中的有機物進行降解，產(chǎn)生沼氣、沼液可作為農(nóng)業(yè)林業(yè)種植肥料。這種處理方式的問題在于生成的產(chǎn)物市場化難度較高，因此難以獲得較可觀的經(jīng)濟收益。而且如果固體廢物中含有重金屬物質(zhì)，將影響微生物活性，降低處理效果，另外降解后產(chǎn)生的硝化氨容易引發(fā)土壤環(huán)境和水環(huán)境污染。

5 固體廢物資源化利用途徑

城市生活垃圾是再生資源的主要來源。城市化進程在加快，城市生活垃圾數(shù)量增多。針對生活垃圾中的固體廢物，資源利用的方式有很多種。焚燒處理過程中對熱量進行回收，微生物處理過程中通過厭氧發(fā)酵對沼氣進行回收，生成的生物肥料作為農(nóng)業(yè)種植使用。在高溫高熱的條件下對固體廢物處理，如燃燒過程中，固體廢物中的可燃性物質(zhì)在與氧氣發(fā)生反應(yīng)的過程中釋放大量的熱，可以對這些熱能進行回收，作為城市供熱使用。堆放處理中利用固體廢物在高溫條件下的不穩(wěn)定性發(fā)生分解，得到可燃性氣體、油或者碳作為燃料或原料使用。生物處理中利微生物對城市生活垃圾進行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣可應(yīng)用城市照明或者熱源使用。

工業(yè)固體廢物的主要來源于工業(yè)生產(chǎn)，其特點是種類多，數(shù)量大。工業(yè)固體廢物資源化利用是我國工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要要素之一。資源利用的方式包括回收后作為生產(chǎn)建筑材料使用。回收工業(yè)固體廢物中可進行資源利用的部分，開發(fā)新產(chǎn)品取代某些工業(yè)原料。在道路施工中作為填土使用。工業(yè)固體廢物中的樹脂、橡膠、塑料等材料可以進行高溫分解，然后得到可燃性氣體作為燃料使用。含碳固體廢物可以支撐含碳聚合物材料或者提取純碳作為原料使用。煤渣、煤灰等工業(yè)固體廢物可以作為吸附材料或者建筑材料使用。廢舊電器以及電子廢物，在進行拆解后，回收可利用的材料進行再利用。

危險固體廢物在處理上通常采用特殊的處理工藝，如采用固化法、化學(xué)法或者高溫焚燒的方式，在處理后綜合利用效率較低。隨著我國固體廢物處理技術(shù)的發(fā)展，目前在危險固體廢物的處理和利用方面也有了進步。尤其是在重金屬資源利用、污泥資源利用、電子廢物的綜合利用方面都有很大進步。重金屬固體廢物可利用熱等離子技術(shù)和熔融技術(shù)對固體廢物中的重金屬元素進行富集分離，便于更好地回收利用[5]。對于危險固體污泥，目前比較常用的方式是采用水泥窯協(xié)同處理技術(shù)，針對不同類型的污泥，采用不同的處理方式，再預(yù)處理后進入到水泥窯內(nèi)進行高溫煅燒。煅燒過程中去除有害物質(zhì)，使重金屬得到固化。水泥窯高溫煅燒過程中產(chǎn)生的飛灰經(jīng)過處理可用于水泥建材生產(chǎn)原料使用。

6 結(jié)語

目前，固體廢物資源化利用主要是針對城市生活垃圾、工業(yè)固體廢物以及危險廢物等進行資源化利用。綜上所述，通過研究新方法、新材料、新手段，豐富固體廢物處理和資源化利用工藝，最大限度減少資源和能源消耗，提高固體廢物中的有用資源，使固體廢物積累量逐漸減少，實現(xiàn)資源高效利用，取得環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。隨著工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)的固廢廢物產(chǎn)生速度也在加快，固體廢物的處理和資源化利用符合國家可持續(xù)發(fā)展理念，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展在未來有廣闊的發(fā)展前景。