工業固體廢物綜合治理及循環利用研究

摘要：工業固體廢物種類多樣，具有復雜的物理化學特性，如果沒有妥善處理，會導致資源浪費和環境污染。通過科學的綜合治理和資源化利用技術，可以有效實現廢棄物的減量化、無害化和資源化。圍繞工業固體廢物的收集與處理技術，系統分析了物理、化學、生物和熱處理等技術手段，探討了回收再利用、倒退制造、能源回收、生物轉化等資源化路徑。同時，以循環經濟理念為指導，提出增加科技投入、優化管理體系、構建信息網絡及加強宣傳教育等治理策略。研究表明，技術創新與政策支持的有機結合能夠顯著提高工業固體廢物治理效率，促進資源的高效循環利用，為實現經濟與環境的協調發展提供參考。

關鍵詞：工業固體廢物；綜合治理；循環利用

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）03-00-03

Research on the Comprehensive Treatment and Recycling of Industrial Solid Waste

CHEN Jiajun

（Nanjing Guohuan Technology Co.， Ltd.， Nanjing 210018， China）

Abstract： There are various types of industrial solid waste with complex physical and chemical properties. If not properly treated， it can lead to resource waste and environmental pollution. Through scientific comprehensive management and resource utilization technologies， waste reduction， harmlessness， and resource utilization can be effectively achieved. This article focuses on the collection and treatment technology of industrial solid waste， systematically analyzing physical， chemical， biological， and thermal treatment techniques， and exploring resource utilization paths such as recycling and reuse， reverse manufacturing， energy recovery， and biotransformation. At the same time， guided by the concept of circular economy， governance strategies such as increasing technology investment， optimizing management systems， building information networks， and strengthening publicity and education are proposed. Research has shown that the organic combination of technological innovation and policy support can significantly improve the efficiency of industrial solid waste management， promote efficient recycling of resources， and provide reference for achieving coordinated economic and environmental development.

Keywords： industrial solid waste; comprehensive treatment; recycling

隨著工業化和城市化的快速推進，工業固體廢物數量逐漸增加，會對生態環境與經濟可持續發展構成威脅。工業固體廢物種類繁多，其物理化學特性復雜、處置難度較高，如果缺乏科學的管理和處理手段，不僅會占用土地資源，還可能引發土壤污染、水體污染以及空氣質量下降等嚴重的環境問題。因此，進行工業固體廢物綜合治理及循環利用研究具有重要的現實意義。

1 工業固體廢物概述

工業固體廢物主要涵蓋金屬廢料、廢棄塑料、粉煤灰、煤矸石等類型。金屬廢料通常來源于機械制造、金屬加工及汽車拆解等領域，因其成分多為鋼、銅、鋁等金屬元素，具有再生利用價值，但處理不當易造成重金屬污染。廢棄塑料主要源于石化產業和日常工業生產，因其化學穩定性強，分解周期長，對土壤和水體存在持久污染威脅。粉煤灰是燃煤發電過程中的主要副產品，占固體廢物的較大比重，其化學成分多為氧化鋁、二氧化硅等，可用于混凝土摻合料或道路施工材料。煤矸石作為煤礦開采中的伴生物，富含硅、鐵、鋁等元素[1]。

2 工業固體廢物綜合治理及循環利用分析

目前，工業固體廢物綜合治理技術主要有3種，即物理處理技術、化學處理技術和生物處理技術。工業固體廢物循環利用技術主要分為3類，即粉煤灰循環利用技術、煤矸石循環利用技術和廢棄物復合材料循環利用技術。

2.1 工業固體廢物綜合治理技術

2.1.1 物理處理技術

在工業固體廢物處理過程中，物理處理技術通過物理手段實現廢物的分離、減量和初步資源化。常用的物理處理技術如表1所示。破碎技術通過機械設備對固體廢物進行粒徑減小操作，使其從大塊狀轉變為更小的顆粒或粉末狀態，提高廢物的處理效率和運輸便捷性，同時為后續資源化處理奠定基礎。篩分技術通過振動篩或氣流分級等設備，根據粒徑和密度差異實現廢物的分級處理，使不同性質的組分得以分離并進入各自的后續處理流程，提高分離精度的同時減少混雜物對資源化過程的影響。干燥技術則通過加熱方式降低廢物中的含水率，常采用熱風干燥或真空干燥等工藝，不僅減輕了廢物的重量和體積，還改善了廢物的存儲和運輸性能，同時為后續化學或熱處理提供了優化的前處理條件。

2.1.2 化學處理技術

化學處理技術通過化學反應改變工業固體廢物的性質，使其滿足安全處理或資源化利用的要求。中和技術是向廢物中加入酸性或堿性物質，通過調節廢物的pH值來中和有害成分，降低其腐蝕性或毒性，便于進一步處理或資源化利用。氧化還原技術利用氧化劑或還原劑，通過化學反應改變廢物中污染物的化學形態，將其轉化為毒性更低或穩定性更高的物質。化學沉淀技術通過加入沉淀劑促使廢物中的溶解性物質形成不溶性沉淀，通過固液分離去除有害物質，沉淀物作為固體廢料處理或用于某些特定資源化用途。

2.1.3 生物處理技術

生物處理技術通過微生物的代謝作用實現工業固體廢物的降解、穩定化和資源化利用。堆肥技術以有機廢物為主要對象，通過調節溫度、濕度和通氣條件，優化微生物的生長環境，使其快速分解有機質，將復雜的有機物轉化為穩定的腐殖質和營養成分，從而生成具有農用價值的有機肥料。生物吸附技術利用微生物細胞表面的吸附功能，通過靜電吸附、離子交換和化學鍵合等作用，從廢水或廢物中去除重金屬離子或有機污染物。該技術的吸附能力受微生物種類和環境條件的影響較大，因此在設計工藝時應充分考慮菌種選擇與吸附條件的優化[2]。

2.2 工業固體廢物循環利用技術

2.2.1 粉煤灰循環利用技術

粉煤灰預處理包括篩分和分級工藝，去除其中的雜質并優化顆粒結構，以提升均勻性。在化學處理環節，依據粉煤灰的化學組成進行活性增強處理，利用特定的化學反應激發其中的硅酸鹽和鋁酸鹽成分，提升火山灰效應。在成品制造階段，混合后的材料進入成型設備，通過嚴格控制溫度、濕度和壓實條件完成成型和固化[3]。

2.2.2 煤矸石循環利用技術

在煤矸石循環利用過程中，需要對煤矸石進行機械破碎，將大塊物料加工為均勻顆粒，提升后續處理的可操作性和適用性。根據粒徑和密度的差異，將煤矸石按應用需求分類，精確獲得符合改良和利用標準的物料。針對不同利用目標，采用物理處理與化學改性相結合的方式，進一步優化煤矸石的物理特性和化學性質。物理處理環節包括干燥和除雜，用于降低含水率和去除雜質，確保顆粒的穩定性和純凈度；化學改性過程中，通過適當的堆放風化或酸堿中和處理，激發煤矸石中礦物元素的活性，使其具備更高的利用價值。在特定情況下，還可以結合熱處理工藝，如焙燒或活化，進一步提升煤矸石的反應活性。

2.2.3 廢棄物復合材料循環利用技術

廢棄物復合材料循環利用技術通過高效工藝將有機固體廢棄物轉化為高能效燃料，整個流程基于熱解、氣化和發酵三大核心技術環節。熱解技術在高溫條件下分解廢棄物中的有機成分，生成液體燃料和可燃氣體，同時伴隨碳基固體殘渣的形成，適合處理多種成分復雜的廢棄物。氣化技術在缺氧環境中對生物質進行高溫處理，將其轉化為以氫氣和一氧化碳為主要成分的合成氣，后續合成氣可用于發電或生產化工產品。發酵技術則依托微生物代謝作用，將含糖或纖維素的廢棄物轉化為生物乙醇或沼氣。此環節需要根據廢棄物的成分選擇合適的菌種并優化代謝條件。在設計整個流程時，需要整合廢棄物的收集、預處理、反應控制以及產物分離等環節，通過工藝參數的精確調控和設備聯動，實現廢棄物的高效資源化和能源轉化，最終形成完整的循環利用系統[4]。

3 工業固體廢物綜合治理及循環利用策略

3.1 增加科技投入

增加科技投入應圍繞廢棄物的性能分析和應用研究展開系統化工作。針對廢棄物的物理、化學及生物特性，應加大基礎研究力度，通過先進分析儀器與試驗方法準確掌握廢棄物的微觀結構與成分特征，以指導后續技術開發。對于復雜組分的廢棄物，應探索高效分離與提純技術，使資源化利用的原料更加精細化和專業化。

3.2 優化管理體系

優化管理體系是實現工業固體廢物規范化處理的基礎，需要從政策法規的制定到執行的全流程進行精細化設計。完善的法律法規應明確廢棄物分類、收集、運輸、處理以及資源化利用的技術要求，并對相關責任主體設定嚴格的合規標準和懲罰機制，以確保全過程管理的可操作性和高效性。在實施過程中，應建立完善的監督機制，包括政府監管、第三方評價和公眾監督，形成管理閉環，提升治理效果[5]。

3.3 構建信息網站

構建信息網絡是實現工業固體廢物高效資源化的關鍵環節，需要建立跨行業的資源信息共享平臺，將廢棄物供需信息精準匹配到不同應用領域。信息網絡的設計應以大數據技術為核心，通過智能化分類和精準化檢索功能，提高廢棄物資源交易的效率和透明度。數據采集應涵蓋廢棄物的產生量、物理化學特性、潛在用途及區域分布，并實時更新，以保持信息的時效性。對于技術架構，平臺應支持廢棄物產生方與資源需求方直接對接，同時提供基于數據的優化解決方案。

4 結論

工業固體廢物的綜合治理及循環利用不僅是解決廢棄物污染問題的有效途徑，也是推動綠色經濟轉型的重要措施。通過技術創新與管理優化，逐步建立系統化、標準化、產業化的治理體系，能夠為實現資源的可持續利用和生態環境的長期改善提供強有力的支持。未來，工業固體廢物治理需要在政策、技術和管理層面形成合力，進一步推動高附加值資源化技術的開發和產業化應用，加強跨領域協作，實現廢物資源在工業、農業和能源等領域的循環流通。

參考文獻

1 高 原，梁 恒.一般工業固體廢物治理模式探析[J].清洗世界，2024（10）：74-76.

2 黎慧卉，甘 濤.美麗中國建設背景下貴州省一般工業固體廢物治理策略分析[J].皮革制作與環保科技，2024（18）：159-161.

3 丁建峰.全面提升我區工業固廢綜合利用和治理水平[N].寧夏日報，2023-10-20（003）.

4 姚 女，余朝毅.一般工業固體廢物治理模式探析：以舟山市為例[J].中國資源綜合利用，2023（9）：61-63.

5 薛立強，劉 露.工業固體廢物的公共治理：國內研究述評及展望[J].中國資源綜合利用，2023（2）：87-92.