城市固體廢棄物治理的應(yīng)用探討

江 燕

（山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司資源管理局，山西 晉城 048006）

固體廢棄物產(chǎn)生于人們的生產(chǎn)、生活以及其他活動(dòng)，是指失去原有的利用價(jià)值或未喪失價(jià)值卻被拋棄的固態(tài)或半固態(tài)物質(zhì)，以及置于容器中的氣態(tài)物質(zhì)，也包括國家法律、法規(guī)所規(guī)定的其他屬于固體廢棄物的物質(zhì)或物品。隨著我國經(jīng)濟(jì)和城市化的快速發(fā)展，城市中產(chǎn)生的固體廢棄物，即城市生活垃圾逐漸成為污染環(huán)境的嚴(yán)重社會問題。因此，城市對固體廢棄物的治理有了更大的需求。

1 我國城市固體廢棄物的污染現(xiàn)狀

城市的環(huán)境對經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展有著直接的影響。隨著我國城市化的發(fā)展，固體廢棄物每天都在大量產(chǎn)生，而且超過了目前的治理水平，嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量，困擾著許多城市的可持續(xù)發(fā)展。

城市中產(chǎn)生的固體廢棄物有以下幾個(gè)種類：城市生活垃圾，包括廢舊電池、廢棄包裝袋以及廚房垃圾等，都是在居民日常生活中大量產(chǎn)生的；城市工業(yè)中的固體廢棄物，包括廢建筑材料、工程廢渣等，并且很多都是有毒物質(zhì)，成分也比較復(fù)雜；危險(xiǎn)性固體廢棄物，比如，醫(yī)院的廢棄注射器、藥品及其他廢棄器械，還有符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的其他危險(xiǎn)性固體廢棄物［1］。

我國城市固體廢棄物有著如下特點(diǎn)：產(chǎn)生地分布廣泛、種類繁多、構(gòu)成復(fù)雜、對環(huán)境和人體危害巨大等。我國城市生活垃圾累計(jì)積存超過60億t，所占土地超過50 000hm2，約有2/3的城市處于生活垃圾的包圍之中，并且有1/4的城市沒有適合的地方堆放垃圾［2］。首先，我國城市固體廢棄物產(chǎn)出量是相當(dāng)大的。由于我國正處于經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的階段，城市化進(jìn)程比以往加快許多，因此，固體廢棄物的產(chǎn)出量和產(chǎn)出速度驚人，導(dǎo)致許多城市都處于垃圾的包圍之中。其次，我國固體廢棄物的治理能力處于較弱階段。在之前很長的一段時(shí)間內(nèi)，很多城市都是使用簡單的堆放和填埋等技術(shù)含量不高的方式處理垃圾，久而久之，給城市的空氣、土地和水體帶來不可逆的破壞。如圖1，我國在進(jìn)入21世紀(jì)的前10年間，城市產(chǎn)生的固體廢棄物的速度和數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于處理量。

圖1 2000年-2010年我國城市固體廢棄物產(chǎn)出與處理趨勢

固體廢棄物給城市帶來多方面的危害，固體廢棄物的快速、大量堆積，會占用城市的建筑用地和城郊的農(nóng)耕用地。目前，較多城市主要采用簡單堆積的方式，將大量固體廢棄物掩埋于城郊的土地中，有害物質(zhì)進(jìn)入泥土和水體，會對農(nóng)作物產(chǎn)生不利影響，有些病菌就是通過有毒的農(nóng)作物或水體傳至人類體中，對居民的健康造成巨大威脅。另外，固體廢棄物在焚燒或腐爛之后會產(chǎn)生大量毒臭氣體，氣味難聞，嚴(yán)重污染了大氣。固體廢棄物在焚燒時(shí)會產(chǎn)生微粒，隨風(fēng)擴(kuò)散到大氣中，不僅造成城市的空氣污染，而且影響市容。因?yàn)槌鞘兄挟a(chǎn)生的固體廢棄物構(gòu)成復(fù)雜，含有大量的病菌，如果不及時(shí)處理，就會招來蚊蠅，嚴(yán)重影響城市居民的生活舒適度。

2 固體廢棄物的治理方法和應(yīng)用現(xiàn)狀

治理固體廢棄物的方法是以無害化、減量化、資源化為主要目的。目前，我國主要通過分類、破碎和壓實(shí)固化等方法進(jìn)行預(yù)處理，再經(jīng)過填埋、焚燒以及堆肥等方式進(jìn)行最終處理。

2.1 預(yù)處理技術(shù)

固體廢棄物的預(yù)處理技術(shù)是治理過程的基礎(chǔ)。由于垃圾的種類比較復(fù)雜，一般要通過以下3種技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理：壓實(shí)，破碎，分選。壓實(shí)是采用物理手段，比如使用壓實(shí)機(jī)，使固體廢棄物的聚集度得以提高，從而減少容積，便于運(yùn)輸和處理。破碎是用機(jī)械破壞固體廢棄物的內(nèi)部聚合力，盡量減少顆粒的尺寸。這種技術(shù)在我國已經(jīng)比較成熟和普及。分選是把不同性質(zhì)的固體廢棄物按照有無價(jià)值和有無毒害等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)廢物利用。這一過程是預(yù)處理的重要部分，直接影響著回收物質(zhì)的再利用價(jià)值。

2.2 衛(wèi)生填埋技術(shù)

衛(wèi)生填埋技術(shù)是把固體廢棄物鋪成薄層后壓實(shí)并覆蓋土層的過程。這種填埋處理不是簡單的填和埋，要有科學(xué)的選址、場地防護(hù)以及嚴(yán)格的管理體系。由于衛(wèi)生填埋技術(shù)具有投資少、技術(shù)成熟、操作簡便以及處理量大等優(yōu)勢，我國大部分城市都是采用此種技術(shù)處理固體廢棄物。然而，它也有一定的缺點(diǎn)，比如，選址困難、占地面積大、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)等。而且，固體廢棄物是要永久地占據(jù)這塊土地，導(dǎo)致土質(zhì)潛在不確定的危害。垃圾中的有毒物質(zhì)會滲入地表進(jìn)入水體，隨著水體流動(dòng)，導(dǎo)致環(huán)境污染。

2.3 焚燒處理技術(shù)

焚燒處理技術(shù)是利用高溫分解和氧化固體廢棄物，將廢棄物中的碳和氫元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，并在高溫下殺死細(xì)菌和病毒。這種技術(shù)具有良好的減容性，一般能減少原來垃圾的80%～95%，剩余的廢渣可以用作建筑材料，燃燒產(chǎn)生的熱能也可以再次利用。

焚燒處理也有它的局限性，即，要求固體廢棄物的熱值必須大于4 127kJ/kg［3］；設(shè)備運(yùn)行的投資費(fèi)用較高；固體廢棄物不完全燃燒時(shí)，會產(chǎn)生二口惡英，它被稱為地球上最強(qiáng)的毒物，排入大氣層會引起嚴(yán)重的環(huán)境污染，危及地球生物。

目前，焚燒技術(shù)已經(jīng)有了較大的改善和突破。在國外，有許多發(fā)達(dá)國家使用此種技術(shù)處理城市固體廢棄物。由于經(jīng)濟(jì)水平以及能源結(jié)構(gòu)有一定的限制，我國使用焚燒處理技術(shù)的城市并不多，占比僅為5%。

2.4 堆肥處理

堆肥處理是將固體廢棄物放在70℃的環(huán)境下，讓其自然地或者利用菌種進(jìn)行發(fā)酵，使垃圾中的有機(jī)物分解成無機(jī)養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)無害化的過程。堆肥處理技術(shù)分為2種：好氧堆肥法、厭氧堆肥法。它的工藝較為簡單，但是不適合大規(guī)模處理。堆肥處理技術(shù)也有一些缺陷，即，很難完全分解固體廢棄物中的有機(jī)物，堆肥過程時(shí)間比較長，占地面積也大。我國堆肥技術(shù)的使用只占10%～20%。

2.5 微生物處理

微生物處理技術(shù)是一種新型的固體廢棄物治理方法。它利用微生物自身的新陳代謝，分解固體廢棄物，使其無害化。養(yǎng)殖蚯蚓便是微生物處理方法的一種。一條蚯蚓每天能吞食的垃圾量是自身體重的2倍～3倍，而蚯蚓的排泄物則是無味無害的有效生物肥料，用于果蔬種植等都是沒有問題的。微生物處理技術(shù)簡便易操作，也不需投入大量資金，不會造成二次污染，是比較完善的固體廢棄物處理方法。

2.6 資源化利用

固體廢棄物中存在著各種可回收的構(gòu)成成分，資源化利用技術(shù)可以產(chǎn)生良好的環(huán)境效益以及社會效益。比如，把混合后的陳腐垃圾、工業(yè)垃圾以及建筑垃圾等進(jìn)行粉碎，加入配物料與生化劑，經(jīng)過攪拌或其他生物、化學(xué)過程后，注模成型，制作成高強(qiáng)度的、輕型的建筑材料［4］。另外，通過對廢棄物的燃燒獲取熱能，或者通過發(fā)酵將廢棄物中的成分轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉瓤扇夹再Y源，再次用于城市生活。

3 固體廢棄物治理的發(fā)展

3.1 城市環(huán)境治理者的有效決策

城市產(chǎn)生的固體廢棄物正在不斷地累積，如果不及時(shí)改善治理的方法，將會造成難以想象的損失。我國在未來固體廢棄物治理的發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)開發(fā)新型的治理技術(shù)，采用多樣化的治理方法，制定有效的執(zhí)行方案。

固體廢棄物的治理方案要考慮多方面因素，結(jié)合不同治理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)制定完善的決策是對我國城市環(huán)境治理者的基本要求。表1是對固體廢棄物治理方法在不同準(zhǔn)則中重要性的標(biāo)度，可以反映各種治理技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢，治理者可以結(jié)合使用不同的治理手段，對城市固體廢棄物進(jìn)行有效處理。

表1 治理方法對每個(gè)準(zhǔn)則重要性的標(biāo)度

3.2 垃圾的回收處理

固體廢棄物的回收利用有助于減輕處理設(shè)備的壓力，也節(jié)約了自然資源，更是城市實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)循環(huán)發(fā)展、構(gòu)建和諧社會、走可持續(xù)發(fā)展道路的有效途徑。在城市垃圾產(chǎn)生時(shí)，人們應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行分類和粉碎，從源頭上減輕處理的難度和節(jié)約處理資本。在國外，發(fā)達(dá)國家的城市居民已經(jīng)達(dá)成共識：固體廢棄物的分類和收集是廢棄物處理的前提，這一步是每個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)。因此，我國在這方面的宣傳力度還有待加強(qiáng)，應(yīng)使環(huán)保意識深入民眾內(nèi)心，提高人們對固體廢棄物回收利用重要性的認(rèn)識。

3.3 加快固體廢棄物資源化的處理步伐

固體廢棄物的資源化是指對廢物進(jìn)行再循環(huán)利用，回收可用的資源和能源，這也是未來我國城市處理固體廢棄物的發(fā)展方向。我國城市人口眾多，生活垃圾的產(chǎn)出量巨大，如果有比較完善的資源回收系統(tǒng)，加上人們的自覺使用，必定會大幅度地創(chuàng)造可循環(huán)的資源，從而減少原材料的使用量以及廢棄物的產(chǎn)出量，所獲得的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益將不可估量。

近年來，我國固體廢棄物的資源化利用逐漸興起。目前，綜合利用率僅達(dá)到40%。而一些發(fā)達(dá)國家在單種廢品上的資源化利用就已經(jīng)有顯著效果了。如圖2，發(fā)達(dá)國家在紙、玻璃、金屬等較難處理的廢棄物的資源化上，所取得的成就比較突出。在德國，利用報(bào)紙生產(chǎn)新產(chǎn)品的比例是50%～60%，利用玻璃的比例是50%；韓國把食品廢物轉(zhuǎn)化成了不飽和烴煤；英國將生活垃圾熱解成可燃?xì)?，用于供暖和發(fā)電。作為能源消耗大國，我國完全可以充分地利用城市產(chǎn)生的固體廢棄物來回收能源，通過燃燒獲取熱能或者通過發(fā)酵產(chǎn)生乙醇等。

圖2 發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家城市固體廢棄物的資源化比例

4 結(jié)束語

我國城市的固體廢棄物每天都在大量產(chǎn)生和堆積，如果治理措施不完善，不僅會影響城市環(huán)境，對居民的身體健康造成危害，而且會影響城市的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國城市中固體廢棄物的治理技術(shù)還處于發(fā)展階段，所以，應(yīng)該多借鑒國外發(fā)達(dá)國家的技術(shù)，并結(jié)合我國實(shí)際情況，逐步確定未來城市中固體廢棄物治理的應(yīng)用方向。有效地收集、分類和處理固體廢棄物，對我國未來的城市化發(fā)展具有深刻意義。

［1］ 李小杰，韓偉.探析我國城市固體廢棄物的處置與利用［J］.科技資訊，2012（12）：141.

［2］ 劉欣，董飛.我國城市固體廢棄物污染狀況及處理技術(shù)［J］.科技致富向?qū)В?014（6）：45.

［3］ 李超.我國城市固體廢棄物污染及治理狀況［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（7）：283，285.

［4］ 熊孟清，隋軍，熊舟，等.淺論固體廢棄物治理的政府失靈［J］.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013，38（3）：60-62.