城市固體廢物處理方法及資源化利用策略

廊坊市嘉德恒信醫療廢物集中處置有限公司 李瀧

近年來，隨著產業結構調整的深入開展和工業化、城鎮化的快速發展，固體廢物已成為制約城市可持續發展的重要污染源，已是必須面對和解決的環境問題之一。但是，從現階段我國的整體情況來看，固體廢物的處理處置水平有待提高，由于管理不到位等原因，導致固體廢物處理不徹底等多項問題。可見，加強對固體廢物處理處置的探究具有重要意義。

一、城市固體廢物危害及處理技術分析

（一）城市固體廢物的危害

1.造成資源浪費

城市化進程伴隨著工業發展加速，再加上人口數量增多，固體廢物的產量增大。固體廢物處理時，需要投入大量人力、物力，堆放時還會占用一定的土地資源，甚至出現垃圾圍城的現象。

2.破壞生態環境

城市固體廢物中包括工業固廢，其中含有毒害物質，例如重金屬（鉛、汞、砷）、放射性物質、毒性物質等。這類固體廢物處理時，如果采取的技術方法不當，毒害物質可能進入土壤或水體，造成環境污染破壞。

3.威脅人類健康

固體廢物對人類健康的威脅有兩個方面：一是身體健康，例如灼傷、中毒、放射污染等，刺激視覺、嗅覺等感官。二是精神健康，固體廢物自身不穩定，會讓人們處于不安全的生活環境中，引起恐慌。

（二）城市固體廢物處理技術

1.填埋

對固體廢物進行填埋處理，不僅技術成熟，而且方法簡單、投入成本低，幾乎能對所有的固體廢物進行處理。但是，填埋技術也存在一些弊端，一是土地利用率不高，填埋場的建設會占用大量土地資源；二是存在二次污染，例如降解氣體釋放出來進入大氣，滲濾液浸出污染土壤和水體等；三是安全衛生問題，廢物產生的臭味和病原菌易引發疾病。

2.堆肥

堆肥是處理固體廢物的一種常用方法，是在微生物的作用下，促使固體廢物中的有機物發生生物反應、化學反應，最終生成和腐殖質相類似的物質。堆肥處理的優點是投資成本較低，能減少對環境的污染和影響，達到變廢為寶的效果。弊端包括：一是適用范圍窄，無法處理不能腐爛的物質；二是堆肥周期較長，不僅占用大量土地，而且衛生條件差；三是無害化程度不高，經濟性較差。

3.焚燒

焚燒處理的優點是處理量大、兼容性好，無害化程度較高；弊端則是：焚燒廠的占地規模大，需要購買先進的焚燒設施，會對周邊環境帶來影響。隨著生物、化學等技術的發展，以氣化處理、熱解處理為代表的新型技術出現，將其應用在固體廢物焚燒中，能進一步提高處理效率，兼顧經濟性和環保性的特點。

（三）固體廢物處理處置現狀

固體廢物處理處置的問題主要體現在以下幾個方面。

1.處理技術有待進一步增強

固體廢物處理處置是一項復雜工作，需要依據先進技術實現。但是，從實際情況來看，相關處理技術較為落后，起步較晚，尤其與發達國家相比，差距較大。這種情況導致排放的固體廢物無法達到相應標準，而且會發生二次污染，從而對生態環境的保護以及固體廢物處理處置行業的發展造成一定影響。

2.管理措施不到位

從目前我國固體廢物處理處置行業的整體發展情況來看，大部分工作人員在處理處置固體廢物時仍以追求效率為主要準則。面對不斷增多的固體廢物，為了完成處理處置任務，多數工作人員采取量化方式，對處理過程中的管理不夠重視，且不同部門間的各項責任并未得到合理落實，相互推卸責任的情況時有發生，這都對固體廢物處理處置作業的開展，以及行業發展造成了一定制約。

二、城市固體廢物處理技術及資源化利用措施

（一）建立固體廢物管理平臺

政府部門在開展具體工作期間，要依據具體情況，在轄區內建設市場化固體廢物管理信息網。以信息網為基礎，可以將不同資源整合到一起，共享信息，從而達到多方共贏的目的，使優勢能夠得到充分發揮，進而為地區固體廢物處理處置行業的穩定發展提供強有力的支持。

具體來說，要從以下三個方面進行探討：

（1）以城市整體情況為基礎，構建一個動態、全面的城市固體廢物數據庫，從而為相關信息管理作業的開展提供支持，確保固體廢物處理處置工作的穩定進行。

（2）針對不同行業，建設不同種類的固體廢物信息處理平臺，從而實現管理現代化、信息化。

（3）加強宣傳力度，制定法律法規，提倡公共參與到固體廢物處理處置中，倡導對固體廢物進行分離，加強對廢舊、塑料等各種固體廢物回收利用的宣傳，提高人們的節能環保意識，減少固體廢物產生量，這既能縮小固體廢物對環境的影響，帶來不錯的環境效益，也為信息管理平臺的建設奠定基礎，可謂一舉多得。

（二）工業固體廢物的處理處置措施

1.冶金廢渣的處理處置

（1）高爐渣。高爐渣的具體產量會受到采用礦石的品質和冶金技術先進性的影響。目前，我國對于高爐渣的整體利用率超過了85%，通常是將其加工成相應的產品，常見的產品有礦渣碎石、水渣碎石等，這些產品可以應用到建筑行業中，從而實現固體廢物的資源化利用。

（2）鋼渣。鋼渣是煉鋼作業生產過程中的一種重要固體廢物，在具體處理過程中，要適當結合使用幾種不同的工藝方法。目前，常用的有鋼渣水萃、熱潑碎石、風淬等不同方法，而且應用效果良好。

2.化工固體廢物的處理處置

（1）硫鐵礦燒渣。在處理處置硫鐵礦燒渣時，相關工作人員需要依據其含鐵量情況，采取針對性的方法，完成相應處理工作。例如，若硫鐵礦燒渣中的鐵含量較低，可以將其作為水泥的主要配料；如果硫鐵礦燒渣中的鐵含量較高，則應將其送回爐中，重新煉鐵。

（2）燒堿鹽泥。采用沉淀過濾或抽濾法處理處置燒堿鹽泥。對于一些燒堿鹽泥，可以將其作為原材料，生產氧化鎂。如果燒堿鹽泥中含有汞，可以采取氯化、硫化、熔燒法進行處理處置，也可以采用次氯酸鈉氧化法進行處理處置，從而實現對金屬汞的回收，減少環境污染。

（3）電石渣。電石渣是生產水泥的一種原材料，可以取代石灰作為建筑工程建設以及公路工程建設的一種主要材料，同時，電石渣也可以作為生產化工產品的一種主要原材料。

（4）磷渣。以磷渣作為原材料可以燒制磷酸；溶劑廠可以用磷渣作為原材料生產二甲基甲酰胺；磷渣也可以用于生產復合肥。

（三）危險固體廢物的處理處置措施

對于具有危險性的固體廢物，我國通常采取技術成熟的安全填埋法或焚燒法進行處置。從固體廢物具體的處理處置情況來看，如果條件允許，應采取資源化方式處理危險固體廢物，從而實現對危險固體廢物的回收利用，而針對不可回收的危險固體廢物則采用技術成熟的安全埋置或焚燒法。

危險固體廢物處理處置應以減量化、無害化作為基礎原則，在具體工作過程中，要加強對接收存儲系統、檢測系統、鑒別系統、應急管理系統的管理，同時，還要配置一套完善的應急防護設施以及檢測與報警系統，以此完成對危險固體廢物的篩選。針對不相容的危險固體廢物，應當嚴格依據相應規范，分開存儲，以免相互影響，從而消除安全隱患，為后續處理工作的順利開展奠定基礎。

（四）完善法規制度，構建科學處理處置模式

1.完善法規制度

（1）針對相關資源的具體調配，要采取合理措施進行適當控制。

（2）在固體廢物處理處置工作開展時，相關部門要加強溝通，相互協作，同時，還要從制度層面入手，出臺相應的扶持政策，為處理處置固體廢物企業提供保護與支持，增強相關企業處理處置固體廢物的積極性，并進一步提高效益。

2.構建科學處理處置模式

我國各地區的自然條件和經濟發展情況均有所不同，因此，在處理處置固體廢物采取的方法方面也存在一定差異。對于經濟發展落后區域，在處理處置上可以采取收集、運轉等方式，從而使處理處置固體廢物實現產業化、規模化，而且在處理處置上要兼顧各方效益。而對于交通不發達地區，可以采取主動收集、集中方式處理，從而實現對生態環境的保護，并盡量減少資源浪費現象的發生。

（五）提高群眾的環保意識

為了減少各種固體廢物的產生量，環保管理部門和政府要適當轉變思維，通過宣傳、教育等方式提高群眾的環保意識，并讓群眾掌握更多處理處置固體廢物的知識和方法。

對于沒有及時處理處置的固體廢物，要集中堆放在指定區域，并設置警示牌，禁止亂丟固體廢物的現象，而且還要警示群眾遠離固體廢物，以免對其身體健康產生不良影響。

三、城市固體廢物處理的案例分析

填埋、堆肥、焚燒等單一處理技術，具有明確的適用范圍，因城市固體廢物組成復雜，單一處理技術不能取得理想效果，可以采用綜合處理技術，將生物、物理、化學等手段相結合，將不同處理技術的優勢集中起來。

（一）項目概況

以某城市垃圾綜合處理廠為例，占地面積12萬㎡，項目投資成本約1.1億元，服務城市人口55萬人。該處理廠處理的對象，包括城市生活垃圾、餐廚垃圾、污水處理廠殘留的污泥糞便等。處理廠2015年正式運行后，目前已經穩定運行6年時間，日處理量達到：生活垃圾400t/d，餐廚垃圾60t/d，污泥35t/d，糞便200t/d。經過處理，肥料和沼氣生成量達到：液態肥160t/d，顆粒有機肥10t/d，沼氣5000m3/d。此外，還能回收大量的金屬、玻璃、紙張和塑料，回收后循環利用。

（二）各環節處理技術

1.前處理

該環節的目的，一是清理糞便和污泥中的雜質，將石頭、塑料、玻璃等物品挑揀出來，最終得到的有機物粒徑均勻、含水率適宜；二是使用破碎、離心、勻漿等工藝，餐廚垃圾實現固液分離和油水分離。前處理之后，所有的廢物可分為三大類，分別是有機物、油脂和雜質。其中，有機物是厭氧發酵的原料；油脂回收后加工制成生物柴油，雜質一部分回收利用（如玻璃、金屬、塑料等），一部分衛生填埋（如石頭、瓦礫等）。實際操作中，前處理環節比較復雜，主要是廢物中的各種成分多，需要采用不同的處理技術。

2.厭氧發酵

經前處理后，厭氧發酵原料的粒徑＜5mm，先進入調節罐調質，然后加入厭氧菌發酵。該環節系統組成包括厭氧發酵罐、攪拌設備、加熱裝置、物料傳輸單元和沼液收集裝置。該處理廠內共有厭氧發酵罐6組，發酵溫度為35℃，時間周期為14～21天。

3.制肥

經過厭氧發酵后，沼渣可用于制造肥料，處理步驟如下：先使用壓濾機進行壓濾，再經過烘干機烘干處理，最后調整各種營養元素的比例，在造粒機內得到顆粒狀有機肥。經檢測，這些有機肥的營養含量符合行業標準，不僅團粒結構良好，而且保水性能較高，可以用于農業生產。另外，厭氧發酵后形成的沼液，少數回收后經過處理作為工藝水使用；多數制成液態有機肥施用在園林綠化工程中。

4.沼氣利用

厭氧發酵形成的沼氣，收集后進行脫硫、脫水、提純等處理，然后得到純度較高的沼氣再次利用。其中，少部分用于制肥環節，為供熱和烘干提供能量；大部分用于沼氣發電，電力用于車間生產。從整個工藝處理流程來看，以厭氧發酵為核心的綜合處理技術，既可在廢物中回收利用有價值的物質，又能生產出清潔能源沼氣，另外沼渣和沼液還能制成有機肥，具有良好的經濟效益和環保效益。

（三）資源化利用途徑

1.堅持分類處理

分類是提高資源化利用效率的關鍵。以城市生活垃圾為例，分為可回收、廚余、有害、其他垃圾四大類，不同類型的垃圾不能混裝，應放置在對應的垃圾桶內。堅持垃圾分類，有利于后續的運輸和處理工作，以有機固廢為例，環衛車輛將其集中起來，然后運輸至焚燒廠，在焚燒中發電或供熱，實現資源化利用。

2.創新處理工藝

對處理工藝進行創新，提高固體廢物的利用價值，也是資源化利用的有效途徑。以焚燒技術為例，傳統箱式焚燒爐的效率低，易產生有害氣體，通過工藝創新可以解決這些問題。

如等離子體垃圾焚燒爐，采用熱源技術，燃燒時溫度達到1300 ～1400℃，配合電熱轉化技術，可提高熱量利用率。固體廢物進入焚燒爐，經脫水、熱解和裂解，轉化為可燃性氣體，在等離子體高溫環境下二次燃燒，可將毒害物質徹底分解。實際應用表明，經等離子體垃圾焚燒爐處理后，固體廢物的體積減小97%，不會產生毒害氣體，且焚燒爐占地面積小。

3.避免二次污染

對固體廢物處理時，如何避免二次污染也是一個要點。以填埋處理為例，固體廢物容易產生滲濾液，不僅成分復雜，而且有機物含量高，易造成嚴重的土壤污染和水體污染。

對此，可采用滲濾液處置技術，工藝方案包括膜生化反應、超濾、納濾、反滲透，關鍵技術環節如下：①預處理，將大塊雜物隔除，同時調節水量、水質。②厭氧處理，滲濾液進入厭氧罐，加入水解、產酸和甲烷細菌，用于分解有機物。③生物脫氮，經厭氧處理后，滲濾液進入 MBR生化池，采用反硝化和硝化工藝，去除有機物，實現生物脫氮效果。④超濾和納濾，使用管式超濾膜，對泥水進行分離，剩余的污泥進入污泥脫水系統。⑤反滲透，使用 RO系統，去除有機物、金屬鹽、細菌、膠體粒子等。⑥處理過程中產生的臭氣，收集后進行處理，達標后再排放。

（四）發展趨勢

1.減量化

減量化就是從固體廢物體積、危險性、種類方面入手，從源頭控制、降低處理處置壓力，科學開發利用資源。

2.資源化

固體廢物處理處置要實現資源化，即采用先進技術處理處置固體廢物，實現回收利用。資源化處理處置的常見方式包括循環利用和變廢為寶，一方面可以緩解資源危機，另一方面也能夠降低固體廢物對環境的破壞。

3.無害化

為減少固體廢物對環境的影響，目前，熱解化處理與生化法是較為理想的無害處理處置方式。

四、結語

總而言之，城市固體廢物造成資源浪費、破壞生態環境、威脅人類健康，必須進行科學處理。堅持分類處理，創新處理工藝，避免二次污染，才能實現資源化利用，提高固體廢物的利用價值。固體廢物處理處置要從源頭入手，改善工藝，減少固體廢物的產生。而對于已產生的固體廢物要進行科學地處理處置，盡量實現減量化、資源化、無害化，從而最大程度地減小其對環境的污染，促進經濟發展。希望通過文中論述，能為類似研究提供借鑒。