固體廢物處理與資源化利用

張凌燕

(臨汾市固體廢物技術(shù)服務(wù)中心，山西 臨汾 041000)

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，固體廢物的處理壓力越來越大。近年來，國內(nèi)固體廢物的排放量和處理量持續(xù)上升，但能夠轉(zhuǎn)化利用的固體廢物只占一小部分。這不僅造成了大量的資源浪費，也在一定程度上加重了固體廢物處理的負擔(dān)。在全面貫徹落實可持續(xù)發(fā)展理念的大環(huán)境背景下，積極開展固體廢物處理與資源化利用工作顯得尤為重要。

1 固體廢物的分類

固體廢物可按照可燃性和非可燃性進行分類。化學(xué)成分中含有可燃性物質(zhì)的固體廢物和不含有可燃性物質(zhì)的固體廢物的處理方式有所不同。對于化學(xué)成分中含有可燃性物質(zhì)的固體廢物來說，按照燃燒反應(yīng)的熱值差異，又可進一步劃分為高熱值固體廢物和低熱值固體廢物兩類。

城市中的固體廢物主要分為可再生廢物和不可再生廢物。通常來說，絕大多數(shù)有機廢物都屬于可再生廢物，而且可以循環(huán)利用。

廣義上來說，固體廢物還可以劃分為工業(yè)固體廢物和生活固體廢物?？傊?，只有明確固體廢物的分類，才能選擇更合理的處理方法。

2 固體廢物處理方式

2.1 傳統(tǒng)固體廢物處理技術(shù)

傳統(tǒng)的固體廢物的處理方法主要包括堆肥法、焚燒法、填埋法等。目前，國內(nèi)沿海城市多將焚燒法作為主要的固體廢物處理方法。

2.1.1 堆肥處理法

堆肥處理法就是將固體廢物集中堆放，隨著時間的延長，固體廢物中的有機質(zhì)會被微生物所分解，形成對農(nóng)作物生長有利的肥料。在自然降解過程中，通過人工干預(yù)的方式，能夠使固體廢物中的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為相對穩(wěn)定的物質(zhì)。按照降解條件和微生物種類可將堆肥處理劃分為厭氧和好氧兩類。采用堆肥處理法，既可以對固體廢物進行集中處理，又可以對固體廢物進行資源化利用，改善城市內(nèi)部空間生態(tài)環(huán)境品質(zhì)。但是，需要格外強調(diào)的是，并不是所有的固體廢物都適合采用堆肥處理法。堆肥處理法適用于有機質(zhì)含量高、降解性能良好且不含有毒害性物質(zhì)的固體廢物。

堆肥處理流程主要包括兩個階段：第一個階段是高速堆肥階段，第二個階段是熟化階段。將堆肥處理法與其它處理方法相結(jié)合，既可以提升固體廢物處理效率，又可以加強固體廢物資源化效果[1]。

堆肥工藝流程主要包括前處理、主發(fā)酵、后發(fā)酵、后處理、脫臭、儲存等環(huán)節(jié)。其中，前處理，主要是對固體廢物進行篩選和破碎；主發(fā)酵，通過強烈的攪拌和改善通風(fēng)條件，為好氧微生物提供良好的生存環(huán)境；后發(fā)酵，對主發(fā)酵難以分解的有機質(zhì)進行深度分解；后處理，對主發(fā)酵和后發(fā)酵難以分解的有機質(zhì)進行處理，并且篩除塑料、玻璃、陶瓷等有機高分子物質(zhì)；脫臭，去除處理工序產(chǎn)生的氨、硫化氫等化學(xué)物質(zhì)。通常，脫臭環(huán)節(jié)多采用化學(xué)除臭法或吸附法等；儲存，通常肥料多在春秋兩季使用，如果在夏天和冬天進行堆肥，需要對制備的肥料進行儲存。

2.1.2 焚燒法

焚燒法就是通過燃燒、熔融或熱分解等方式，使固體廢物在高溫環(huán)境下減量。通常情況下，固體廢物的焚燒爐溫度會達到900 ℃左右，爐心最高溫度會達到1 100 ℃?；瘜W(xué)成分中含有可燃性物質(zhì)的固體廢物在高溫條件下劇烈氧化，會釋放大量的熱量，生成小體積的固體殘渣。高溫焚燒不僅可以殺滅固體廢物中的病原體和病原微生物，避免對土壤和水體造成污染，還可以將燃燒產(chǎn)生的熱量作為熱能資源。

與傳統(tǒng)的填埋法相比，焚燒法具有占地面積小、減量效率快、污染程度輕等優(yōu)勢特征。目前，日本和西歐等發(fā)達國家多以焚燒法作為固體廢物的主要處理方法。據(jù)相關(guān)社會調(diào)查研究報告顯示，日本的固體廢物焚燒處理量位居世界首位。

但焚燒法也有一定的局限性。焚燒法不僅對固體廢物的熱值有一定的要求，而且，所需的投資成本較高。如果焚燒產(chǎn)生的煙塵處理不當，不僅會造成嚴重的大氣污染，形成臭氧空洞，還會對公眾的身體健康構(gòu)成潛在威脅。

近年來，隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，固體廢物的處理技術(shù)水平也隨之不斷提高。一方面，從外部引入先進的技術(shù)設(shè)備，完善固體廢物焚燒處理裝置；另一方面，秉承因地制宜的基本原則，積極開發(fā)適合本地環(huán)境的固體廢物焚燒處理技術(shù)。

由于大中型焚燒爐的建設(shè)成本與運行成本較高，使得諸多中小城市望而卻步。但即便如此，也不能盲目采用低廉的，能夠造成二次污染的固體廢物處理方法。

2.1.3 垃圾填埋法

按照填埋處理方式差異，可將垃圾填埋法進一步劃分為傳統(tǒng)填埋法、衛(wèi)生填埋法及生態(tài)填埋等類型。由于傳統(tǒng)填埋法會造成一定的土壤污染，所以，逐漸被衛(wèi)生填埋法所取代。

衛(wèi)生填埋法是對傳統(tǒng)填埋法完善和改造的成果。通過采用多樣化的工程方法和環(huán)境保護措施，防止填埋場的滲濾液、顆粒物質(zhì)以及揮發(fā)性惡臭氣體等副產(chǎn)物對生態(tài)環(huán)境造成二次污染。

衛(wèi)生填埋法適用于不會產(chǎn)生有毒害性物質(zhì)的固體廢物。但是，衛(wèi)生填埋法的占地面積較大，會造成一定的土地資源浪費。

生態(tài)填埋法又是對衛(wèi)生填埋法進行技術(shù)升級改造的成果。需要格外強調(diào)的是，生態(tài)填埋法需要對填埋場進行封頂。換言之，在填埋場內(nèi)各點的差異沉降得到控制后，要在場地上修建公園或者其他建筑。生態(tài)填埋法具有高效性、安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性等優(yōu)勢特征，受到各個國家、各個地區(qū)的高度推崇和青睞。

2.2 固體廢物資源化利用形式

近年來，各行各業(yè)始終都在嘗試資源的回收利用，而且，逐步成為主流發(fā)展趨勢。盡管資源化利用的途徑不同，但最終目標都是使廢物資源化，最大程度的發(fā)揮利用價值。當前，國內(nèi)固體廢物資源化利用主要采用回收利用和循環(huán)再生這兩種手段。

2.2.1 回收利用

回收利用，即通過對固體廢物進行篩選和分類，經(jīng)過簡單處理后，對廢物進行直接利用。相對而言，回收利用仍處于固體廢物的粗資源化階段，屬于直接型固體廢物處理方式。

2.2.2 循環(huán)再生

循環(huán)再生，即通過采用科學(xué)合理的再生技術(shù)，將使用過的材料轉(zhuǎn)變成新的產(chǎn)品。相對而言，循環(huán)再生處于固體廢物的精資源化階段，屬于循環(huán)型固體廢物處理方式。

循環(huán)再生不僅提升了潛在可用材料的利用效率，還降低了全新材料的消耗效率，達到了控制資源損耗，減輕環(huán)境污染的目的。

總而言之，上述這五種固體廢物處理方式各有利弊。

3 固體廢物的資源化利用途徑

固體廢物資源化可以控制資源損耗，減輕環(huán)境污染，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益。而這與我國所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展理念不謀而合。

3.1 工業(yè)固體廢物的資源化利用

工業(yè)固體廢物數(shù)量龐大，種類繁雜，主要包括鋼鐵廢渣、有色金屬廢渣、化工廢渣、舊混凝土等。

鋼鐵廢渣可以回收利用鐵、鈷、銅、硅、鎂等金屬和非金屬元素。鋼鐵廢渣可以制作水泥、保溫棉、修路骨料等；加熱爐氧化鐵皮可以作為永磁體的制造原料和加入燒結(jié)機配料等。有色金屬廢渣分為重金屬渣、輕金屬渣和稀有金屬渣三類。可以回收利用這些金屬礦物或有用成分，作為二次資源開發(fā)和利用?；U渣中含有金、銀、鉑等貴重金屬，通過分離和提純這些金屬也可以創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。廢舊混凝土是工業(yè)生產(chǎn)中排放量較大的固體廢物，經(jīng)過破碎、篩選、清洗和干燥等工藝處理后，可以制備再生混凝土。

3.2 城市垃圾的資源化利用

城市垃圾是再生資源的主要來源。絕大部分城市垃圾都可以作為再生資源，如廢紙可以作為造紙的再生原料；廢棄食物既可以作為補充飼料來源，又可以用于細菌培養(yǎng)實驗；廢棄塑料可以用于制取汽油和涂料；不含有毒害性物質(zhì)的廢棄垃圾還可以燃燒制備沼氣。由此，既能夠減少垃圾排放量，減輕生態(tài)環(huán)境污染，又可以創(chuàng)造經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益。

3.3 農(nóng)業(yè)廢物的資源化利用

按照成分差異，可將農(nóng)業(yè)廢物劃分為植物纖維性廢物和畜禽糞便兩大類。其中，植物纖維性廢物主要包括農(nóng)作物秸稈、谷殼、果殼及甘蔗渣等農(nóng)產(chǎn)品加工廢物等。目前，植物纖維性廢物的資源化利用技術(shù)主要有廢物還田、加工飼料、固化炭化、制備復(fù)合材料等。其中，廢物還田，可以增加土壤有機質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)，提升空隙率，為微生物的滋生和植物根系的發(fā)育提供良好條件。固化炭化通過木纖維、木質(zhì)素的同步分解，制備炭材。畜禽糞便資源化利用技術(shù)主要有肥料化技術(shù)、飼料化技術(shù)和燃料化技術(shù)等。

4 結(jié)語

綜上所述，固體廢物污染作為一類典型的環(huán)境問題，需要引起社會各界的高度重視。國內(nèi)固體廢物處理仍以堆肥法、焚燒法及填埋法等傳統(tǒng)處理方法為主。傳統(tǒng)處理方法的處理效率偏低，而且，極易造成環(huán)境的二次污染。因此，回收利用與循環(huán)再生作為資源化利用的兩種重要途徑，受到廣泛關(guān)注。固體廢物的資源化利用，既可以減少固體廢物排放量，減輕資源損耗和環(huán)境污染，又可以創(chuàng)造經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。