企業(yè)工業(yè)固體廢物的處置與利用

＊邊 璐

（中國鋁業(yè)貴州分公司 貴州 550000）

企業(yè)工業(yè)固體廢物的處置與利用

＊邊 璐

（中國鋁業(yè)貴州分公司 貴州 550000）

隨著社會文明的發(fā)展，人類在生產(chǎn)、加工、流通、消費以及生活等過程中產(chǎn)生了大量的固體廢物，這些固體廢物如果處理不當(dāng)不僅給周圍環(huán)境造成巨大壓力，也造成資源浪費。通過分析研究發(fā)現(xiàn)，固體廢物的回收和利用不僅具有環(huán)境價值，還具有較高的經(jīng)濟價值。如何廢物不廢，并使其資源化，是值得深入探討的問題。

工業(yè)固體廢物；環(huán)境危害；處置方法

固體廢物（solid wastes）簡稱固廢，是指在生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)（中華人民共和國主席令第三十一號中對固體廢物的定義）。通常其來源有兩個途徑：其一是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，一般為固體，不包括廢水與廢氣；另一類是產(chǎn)品在流通過程和消費使用后產(chǎn)生的固體廢物。

1.工業(yè)固體廢物的定義

工廠在生產(chǎn)產(chǎn)品時所留下的剩余物以及產(chǎn)生的粉塵、淤泥等被稱為工業(yè)固體廢物。如果沒有依據(jù)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對工業(yè)固體廢物進(jìn)行科學(xué)處理，其必然會對水、土地等資源造成嚴(yán)重污染。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，工業(yè)固體廢物污染引發(fā)的環(huán)境問題開始顯現(xiàn)，影響生態(tài)環(huán)境、損害人體健康，甚至阻礙社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。作為環(huán)保管理工作中不可或缺的重要一環(huán)，它與節(jié)能、降耗、減污、增效息息相關(guān)，密不可分。工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中要產(chǎn)生大量的固體廢物，如何使廢物不廢，并使其資源化是值得深入探討的問題。由于工業(yè)固體廢物種類繁多，成分復(fù)雜且不均，本文就以中國鋁業(yè)股份有限公司（簡稱“中國鋁業(yè)”）貴州分公司為例，對工業(yè)固體廢物進(jìn)行分析。中國鋁業(yè)貴州分公司屬于有色金屬冶煉及壓延加工業(yè),以生產(chǎn)氧化鋁制品為主，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要工業(yè)固體廢物為赤泥、爐渣、鍋爐粉煤灰。

2.生產(chǎn)過程中工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生及危害

(1)赤泥的產(chǎn)生及對環(huán)境的危害

鋁土礦經(jīng)破碎后與石灰石及循環(huán)母液研磨成原礦漿，經(jīng)管道化間接加熱、機械攪拌間接加熱、壓煮罐加熱及溶出后再經(jīng)十級自蒸發(fā)及稀釋，進(jìn)入沉降分離，沉降分離產(chǎn)出固體殘渣，因含有大量氧化鐵而呈紅色，故被稱為赤泥。是氧化鋁生產(chǎn)過程中可能對環(huán)境造成污染的主要因素之一。由于礦石品位及生產(chǎn)方法的不同，生產(chǎn)單位產(chǎn)品氧化鋁產(chǎn)生的赤泥量變化很大，如以鋁土礦為原料生產(chǎn)1t氧化鋁要產(chǎn)出數(shù)百公斤到1t多赤泥（干），而以霞石為原料生產(chǎn)1t氧化鋁產(chǎn)生的赤泥（干）卻高達(dá)1t左右。目前我國氧化鋁廠均是以鋁土礦為原料。

從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的赤泥含有大量的放射性物質(zhì)，如鐳、釷、鉀等放射性微量元素，存放廢棄赤泥需占用大量土地和耕地，赤泥攜帶的含堿物質(zhì)滲漏到附近河流、湖泊和農(nóng)田，可能造成地下水體和地表水的嚴(yán)重污染，危害漁業(yè)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

(2)鍋爐粉煤灰、爐渣的產(chǎn)生及危害

熱電廠固體廢棄物主要產(chǎn)生于原煤燃燒過程，煤粉經(jīng)高溫燃燒、釋放熱量后，在爐內(nèi)燃煤中絕大部分可燃物都能燃盡，剩余的不燃物形成一種類火山灰質(zhì)的混合材料，其中較輕的部分隨煙氣進(jìn)入除塵器，經(jīng)除塵器分離后得到粉煤灰，較重的部分從爐膛底部排出鍋爐，經(jīng)冷渣器冷卻后得到底渣。煤粉細(xì)度、煤的礦物成分及其燃燒方式會對粉煤灰和爐渣的化學(xué)組成造成直接影響，其主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃炭，另含有少量K、P、S、Mg等的化合物和微量元素。

由于粉煤灰顆粒細(xì)小，飛揚度大，易懸浮在空氣中，且排量大，對空氣會造成極大的污染，人呼吸后對身體也有極大的損傷。露天存放或置于處置場中粉煤灰和爐渣中含有大量的重金屬元素，通過雨水進(jìn)入周圍土壤及地表或地下水等直接或間接傳至人體，威脅健康。

3.固體廢物的處置技術(shù)

(1)預(yù)處理技術(shù)

工業(yè)固體廢物的種類復(fù)雜，其物理與化學(xué)性質(zhì)種類繁雜、各不相同，需要進(jìn)行預(yù)加工處理。常用的技術(shù)主要包括壓實技術(shù)、破碎技術(shù)與分選技術(shù)：

①壓實技術(shù)：壓實是一種通過對廢物實行減容化，延長填埋場壽命、降低運輸成本的預(yù)處理技術(shù)。部分廢棄物可能對壓實設(shè)備有所危害，此類不可采用壓實處理，如焦油、污泥或液體物料。②破碎技術(shù)：為了減小進(jìn)入焚燒爐、填埋場與堆肥系統(tǒng)的廢物的尺寸，必須提前對其進(jìn)行破碎處理，從而使其較大的空隙減少至消除，達(dá)到尺寸與質(zhì)地均勻的目的，提高填埋過程中的壓實便捷性。③分選技術(shù)：固體廢物分選是實現(xiàn)固體廢物資源化、減量化的重要手段，選定的基本原理是利用物料的某些性質(zhì)方面的差異，將其分選開。在進(jìn)行最終處理之前，將有價值的與有害的進(jìn)行分析，實現(xiàn)“廢物利用”。其效率對回收物質(zhì)的價格和市場銷路具有直接影響。

(2)生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化。該技術(shù)可以使有機固體廢物轉(zhuǎn)化為能源、食品、飼料、肥料等，并可以從廢品和廢渣中提取金屬，然而需要時間較長，并且對溫度、濕度等具有一定的要求，因此其適應(yīng)范圍需要進(jìn)行科學(xué)性選擇。

(3)固化處理技術(shù)

固化技術(shù)是通過向廢物中添加固化基材，使有害固體廢物固定或包容在惰性固化基材中的一種無害化處理過程。固化產(chǎn)物應(yīng)具備較高的機械特性、抗?jié)B透性及抗浸出性、抗干─濕、抗凍─融特性。對于此類固化產(chǎn)物可以在安全土地填埋場直接進(jìn)行處置，而且在道路路基材料與建筑基礎(chǔ)材料中的應(yīng)用也比較普遍。根據(jù)固化基材的差異，可以將固化處理分為玻璃固化、瀝青固化、水泥固化、自膠質(zhì)固化等。

(4)焚燒處理技術(shù)

焚燒法是固體廢物高溫分解和深度氧化的綜合處理過程。具有將有害廢料分解成無害物質(zhì)的特性，對于可燃物含量較多的固體廢物，采用焚燒而對其熱量進(jìn)行利用的方式已經(jīng)成為必要趨勢，并且該技術(shù)具有占地少、處理量大的優(yōu)勢，可以在維護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上為人們提供能源。例如，焚燒中產(chǎn)生的熱量可以取暖、發(fā)電等，目前日本及瑞士每年把超過65%的都市廢料進(jìn)行焚燒而使能源再生。然而該技術(shù)的缺點也比較明顯，首先其投資較大，需要規(guī)模較大的設(shè)備，且設(shè)備的長期使用會出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，同時焚燒技術(shù)產(chǎn)生的煙氣往往會造成空氣污染，由此就會產(chǎn)生二次污染。

(5)熱解技術(shù)

區(qū)別于焚燒，熱解技術(shù)是在氧分壓較低的條件下，利用熱能將大分子量的有機物裂解為分子量相對較小的燃料氣體、油和碳墨等有機物質(zhì)，經(jīng)簡單加工后可作為燃料利用，熱解技術(shù)可以緩解日益緊張的世界性能源危機。利用該技術(shù)對固體廢物進(jìn)行處理，產(chǎn)生剩余物的量比較小，并且其處理的范圍比較廣，同時一些重金屬類不會因該種方式的處理而溶出，因此其應(yīng)用前景比較廣闊。

4.工業(yè)固體廢物處置在企業(yè)發(fā)展中的意義及效果

工業(yè)所產(chǎn)生的廢棄物可謂是一把鋒利的雙刃劍，利用的好可帶來巨大的經(jīng)濟利益，處理不當(dāng)則對人體健康甚至整個生態(tài)系統(tǒng)造成危害。中國對工業(yè)固體廢物的治理通常會采取處理、處置和開展綜合利用相結(jié)合的有效措施。也即是盡可能將可以利用的綜合運用起來，對于暫時不能利用的，將其合理進(jìn)行堆放。

(1)赤泥

中國鋁業(yè)貴州分公司氧化鋁生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生赤泥泥漿，泥漿中含有大量可對環(huán)境造成危害的Na2O，其含堿2～3g/L,pH值可達(dá)13～14，其堿性強、鹽度高，會造成土壤堿化,污染地下水源。鑒于現(xiàn)階段赤泥的利用除可替代粘土制造水泥以及筑壩符合國家產(chǎn)業(yè)政策，其他利用尚停留在試驗研究階段。中國鋁業(yè)貴州分公司對赤泥泥漿采用濕法輸送法，即由管道將赤泥泥漿輸送至赤泥壩場，經(jīng)壓濾工序，濾液返回生產(chǎn)流程，脫漿后的赤泥代替粘土筑壩。脫漿后的赤泥含水率只有34%,Na02降低了50%左右，減少占用土地面積的同時其滲濾液對環(huán)境造成污染的壓力也降低了不少。對于該問題的處理，以污染防治、土地保護(hù)、資源利用等方面統(tǒng)籌考慮，需要回收赤泥中的有價值元素，然后全面性地應(yīng)用赤泥，以此手段對其進(jìn)行消化。

(2)粉煤灰和爐渣

煤燃燒后產(chǎn)生的粉煤灰和爐渣約占燃煤總量的35%，其產(chǎn)出比大約是6/4，當(dāng)前，我國粉煤灰、爐渣的用途主要有如下幾種情況。

①用作水泥、砂漿、混凝土的摻合料。②制造燒結(jié)磚、空心砌磚。③鋪筑道路、構(gòu)筑壩體、煤礦塌陷區(qū)及礦井的回填。④用作保溫材料、耐火材料、塑料、橡膠填料。⑤提取氧化鋁、白炭黑、建筑材料添加劑等。

中國最早處理灰渣的方法是回填、露天堆放、土地填埋和貯灰池存儲。在2003年以前，中國鋁業(yè)貴州分公司也是采取這種方式，每年產(chǎn)生的粉煤灰和爐渣，基本都堆積在貴陽市白云區(qū)艷山紅鎮(zhèn)曹關(guān)村的曹關(guān)灰渣堆場，這不僅占用大量土地，灰中潛在毒性物質(zhì)還會對土壤、地下水造成污染。公司每年的灰渣產(chǎn)量為28萬多噸（2012年中國鋁業(yè)貴州分公司固廢申報年報數(shù)據(jù)），企業(yè)以25元/噸的價格出售給貴陽紅波環(huán)保新型建材有限公司和貴州貴鋁工貿(mào)有限責(zé)任公司燒制成磚和水泥摻合料。不僅僅實現(xiàn)了對環(huán)境的保護(hù)，從另一個方面企業(yè)也實現(xiàn)了節(jié)能降耗，減污增效。

5.結(jié)束語

總的來說，受到能源、資源和環(huán)境等因素的制約，我國未來的工業(yè)及鋁工業(yè)前景不是十分的明朗，在日益強調(diào)社會可持續(xù)發(fā)展的今天，國家大力倡導(dǎo)“節(jié)能減排”政策的環(huán)境下，遵循“低能耗、低成本、低污染”的基本原則，實現(xiàn)節(jié)約、資源與環(huán)境之間的平衡，將會是我們很長一段時間內(nèi)思考的重點和努力的方向?，F(xiàn)階段，社會整體性環(huán)保意識不斷增強，各種關(guān)于環(huán)境治理的技術(shù)也在日新月異，我國工業(yè)廢物的處理、再利用技術(shù)與處理手段必將逐日成熟，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)打下堅實的基礎(chǔ)。

邊璐（1984～），女，中國鋁業(yè)貴州分公司，研究方向：環(huán)境保護(hù)與污染治理。

((責(zé)任編：李鵬波)

Disposal and Utilization of Enterprises’ Industrial Solid Wastes

Bian Lu

（Chinalco Guizhou Branch Office, Guizhou, 550000）

With the development of social civilization, people have created large number of solid wastes in the process of production, processing, circulation, consumption and life and if these wastes do not get a proper disposal, it will not only cause great pressure to the surrounding environment, but also cause the resource waste. After analysis, we have found that, the recycling and utilization of solid wastes not only has the environmental value, but also has a higher economic value. So how to realize the purpose of wastes are not wastes and turn them to new resources is the issue needing further discussion.

industrial solid wastes；environmental hazards；disposal method

T

A