*石 雙
(寧夏上峰萌生環(huán)保科技有限公司 寧夏 751507)
工業(yè)生產(chǎn)不可避免的會對生態(tài)環(huán)境造成影響,為避免產(chǎn)生較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,除了要改善生產(chǎn)工藝外,還要將重點(diǎn)放在工業(yè)固體廢物處理的優(yōu)化方面,以此助推工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展?;诖?,需要重點(diǎn)落實(shí)對工業(yè)固體廢物的處理技術(shù)優(yōu)化,并加大在相應(yīng)技術(shù)方面的研究,確保工業(yè)固體廢物能夠切實(shí)得到無害化、資源化處理。在此基礎(chǔ)上,本文匯總探究了當(dāng)前的工業(yè)固廢處理技術(shù)與相關(guān)研究成果,為固廢更好處理提供充分的理論指引與技術(shù)支持。
工業(yè)固體廢物對于生態(tài)環(huán)境所造成的影響主要可以從三方面入手進(jìn)行解讀,如圖1所示。從水體污染方面來看,工業(yè)固體廢物的不合適處理與排放會對地表水以及地下水造成一定程度的污染,導(dǎo)致地表水與地下水質(zhì)量下降問題的發(fā)生概率增高。例如,未經(jīng)過處理的石油化工生產(chǎn)固廢直接埋入地下,其中包含著的重金屬元素等會隨之滲入地下水內(nèi),造成水體污染。從大氣污染方面來看,工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體顆粒物與粉塵等固體廢物若是直接排放至大氣內(nèi),會導(dǎo)致大氣污染問題的發(fā)生。例如,未經(jīng)過處理的火電廠燃燒廢氣直接排放至大氣中,容易增加PM2.5在大氣中的含量,加重霧霾。從土壤污染方面來看,若是工業(yè)固體廢物長時間在露天環(huán)境下放置,會使得其中包含著的有害物質(zhì)逐步滲透至地下并擴(kuò)散,污染土壤,對植物生長造成較為嚴(yán)重的負(fù)面影響[1]。例如,露天放置化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的塑料固廢,或是將其直接埋入地下,由于該固廢難以講解,所以容易引發(fā)更為嚴(yán)重的土壤污染??傮w而言,工業(yè)固體廢物能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,如果不及時且有效的處理,則會導(dǎo)致環(huán)境污染問題持續(xù)加劇,因此,針對工業(yè)固體廢物進(jìn)行及時、合理、科學(xué)的處置有著極高的現(xiàn)實(shí)意義,以此更好支持環(huán)境保護(hù)。
圖1 工業(yè)固體廢物對生態(tài)環(huán)境的主要影響
第一,工業(yè)固體廢物處理的方法較為單一。工業(yè)固體廢物的種類相對較多,所以需要結(jié)合其特性的不同選定更為合適的處置方法。而就當(dāng)前企業(yè)的工業(yè)固體廢物處理實(shí)踐情況來看,多數(shù)企業(yè)存在為降低生產(chǎn)成本而直接應(yīng)用填埋或集中焚燒的方式處理工業(yè)固體廢物的問題,處理方法極為單一,且很容易導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境污染問題的發(fā)生。
第二,工業(yè)固體廢物處理的方法應(yīng)用不當(dāng)。工業(yè)固體廢物可以細(xì)化為一般工業(yè)固體廢物以及危險工業(yè)固體廢物,由于其危害程度存在差異,所以需要應(yīng)用不同的處理方式,避免發(fā)生環(huán)境污染或安全事故。而就目前的情況來看,存在部分企業(yè)對于工業(yè)固體廢物處置,特別是危險工業(yè)固體廢物處置的安全保護(hù)意識偏低,使用處理方法不當(dāng)、操作規(guī)范化偏低,降低工業(yè)固體廢物處置的科學(xué)性。
第三,工業(yè)固體廢物的回收利用效率偏低。出于對生產(chǎn)成本的考量,更多企業(yè)在處置工業(yè)固體廢物實(shí)踐中更多選用直接填埋或是集中焚燒的方式,這樣的操作不僅會引發(fā)更為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,還會使得工業(yè)固體廢物中所包含著的可回收利用成分無法得到最大化利用,此時顯現(xiàn)出的工業(yè)固體廢物回收利用效率偏低,導(dǎo)致資源浪費(fèi)問題進(jìn)一步加劇。
①填埋處理技術(shù)
填埋處理是工業(yè)固體廢物處理中較為常用的一種技術(shù)方法,即將工業(yè)固體廢物埋入地下,依托土壤的分解作用逐步消解固體廢物。結(jié)合填埋深度的不同,可以進(jìn)一步劃分為淺表層填埋處理以及深層次填埋處理;結(jié)合填埋固體廢物特性以及構(gòu)造的不同,可以進(jìn)一步劃分為安全填埋、衛(wèi)生填埋、惰性垃圾填埋。在當(dāng)前環(huán)境保護(hù)視域下,衛(wèi)生填埋方法更常應(yīng)用于一般工業(yè)固體廢物的填埋處理實(shí)踐中;安全填埋方法更常應(yīng)用于具有一定風(fēng)險的工業(yè)固體廢物的填埋處理實(shí)踐中。填埋處理技術(shù)操作簡單,且促使固廢利用率達(dá)到最大,但是容易引起二次污染。
②集中焚燒處理技術(shù)
使用熱分解處理進(jìn)行工業(yè)固體廢物的處置主要應(yīng)用了高溫破壞以及改變固體廢物組成、結(jié)構(gòu)的形式,實(shí)現(xiàn)對工業(yè)固體廢物的減容、無害化處理以及熱利用,而集中焚燒處理技術(shù)就是熱分解處理中一種最為常見的方法,操作簡單,但是焚燒后產(chǎn)生的煙氣容易引發(fā)更為嚴(yán)重的環(huán)境污染。
在工業(yè)固體廢物中,多數(shù)包含著具備燃燒性的有機(jī)化學(xué)成分,針對這些工業(yè)固體廢物可以應(yīng)用集中焚燒處理的方式完成處置,使廢物容積顯著降低。為更好維護(hù)環(huán)境,避免資源浪費(fèi)與污染,在目前的集中焚燒處理實(shí)踐中,更多實(shí)現(xiàn)了對焚燒期間產(chǎn)生熱量的充分利用,如進(jìn)行火熱發(fā)電、利用該熱能進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)中的升溫操作等。
③快速碳酸化處理技術(shù)
使用快速碳酸化處理技術(shù)進(jìn)行工業(yè)固體廢物的處置需要在二氧化碳濃度相對較高的自然環(huán)境中直接暴露性放置工業(yè)固體廢物,加快固體廢物與環(huán)境中二氧化碳的反應(yīng)速率,實(shí)現(xiàn)碳酸化,以此達(dá)到大幅消耗工業(yè)固體廢物的重金屬超標(biāo)的效果,避免在工業(yè)固體廢物處理期間造成更為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。該技術(shù)實(shí)際操作難度較大,對于處理環(huán)境的要求較多,但是能夠到達(dá)避免二次污染發(fā)生的效果。
④生物分解處理技術(shù)
使用生物分解處理技術(shù)進(jìn)行工業(yè)固體廢物的處置主要應(yīng)用了微生物對有機(jī)物質(zhì)的分解作用,依托微生物的投放實(shí)現(xiàn)對工業(yè)固體廢物內(nèi)包含著的有機(jī)物質(zhì)的迅速、徹底分解,以此完成對工業(yè)固體廢物的無害化處理。例如,堆肥就是一種較為常見的生物分解處理手段,可以促使工業(yè)固體廢物中包含著的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為能夠支持農(nóng)作物生長的無害有機(jī)物質(zhì)與肥料,同時也能夠更好提取利用其中的金屬成分,支持對工業(yè)固體廢物的回收利用。該技術(shù)可以較好實(shí)現(xiàn)對工業(yè)固體廢物的再利用,但是需要提前設(shè)置良好的處理裝置與環(huán)境。
⑤等離子氣化處理技術(shù)
等離子氣化處理技術(shù)是目前處理工業(yè)固體廢物實(shí)踐中所應(yīng)用的一種較為先進(jìn)的技術(shù),支持對工業(yè)固體廢物的純天然無害化處理,顯現(xiàn)出的環(huán)保程度更高。實(shí)踐中,需要將工業(yè)固體廢物投放至高溫氧氣不足的自然環(huán)境中,以此促使工業(yè)固體廢物逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐谎趸寂c氫氣混合物(可燃?xì)怏w混合物),實(shí)現(xiàn)直接排放或是資源化利用。依托該技術(shù)的應(yīng)用能夠獲取到較好的固廢利用率,但是建設(shè)成本相對較高。
為避免相關(guān)企業(yè)在處置工業(yè)固體廢物期間發(fā)生處理方式不當(dāng)?shù)膯栴},從而導(dǎo)致更為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題出現(xiàn),在工作實(shí)踐中,相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)針對工業(yè)固體廢物,特別是危險固體廢物的處置進(jìn)行規(guī)范性以及明確性設(shè)定,如表1所示,并在實(shí)際工作中嚴(yán)格依照相關(guān)要求展開各項(xiàng)操作實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生固體廢物的分類收集與處理,維護(hù)工作現(xiàn)場整潔程度的同時避免發(fā)生嚴(yán)重環(huán)境污染問題。同時,對于廢水污泥、廢塑料、廢鐵等一般工業(yè)固體廢物,要求切實(shí)按照規(guī)范化管理處置的要求交由有處置能力的單位進(jìn)行處理,并在嚴(yán)格按要求做好工業(yè)固廢規(guī)范化處置的同時,大力推進(jìn)企業(yè)固廢的就地化、資源化、減量化處置,探索固廢處理的新路徑。在此基礎(chǔ)上,還要在“五有”(有分類、有場地、有標(biāo)識、有臺賬、有合同)的基礎(chǔ)上,落實(shí)工業(yè)固體廢物規(guī)范化處理,主要遵循規(guī)范化管理實(shí)施步驟如圖2所示。
圖2 工業(yè)固體廢物規(guī)范化管理實(shí)施步驟
表1 工業(yè)危險固體廢物的處理操作規(guī)程
另外,為了更好體現(xiàn)出對生態(tài)環(huán)境的保護(hù),在進(jìn)行工業(yè)固體廢物處理實(shí)踐中,還應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況委托專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行處置利用,此時需要重點(diǎn)把握的工作要點(diǎn)如下所示:第一,提前核實(shí)受托方的資格和能力。如果委托運(yùn)輸、利用及處置的是危險廢物,還應(yīng)對委托的運(yùn)輸單位和利用處置單位是否具備危險貨物運(yùn)輸資質(zhì)以及相應(yīng)危險廢物經(jīng)營資質(zhì)進(jìn)行核實(shí),并在簽訂的合同中明確污染防治要求及相關(guān)責(zé)任[2]。第二,相關(guān)企業(yè)需要針對相應(yīng)工作制定并推行完善程度更為理想的利用處置固體廢物管理臺賬。第三,相關(guān)企業(yè)有權(quán)力要求受托方定期告知工業(yè)固體廢物利用處置情況。
在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)期間,所產(chǎn)生的固體廢物大多存在一定的回收再利用價值,因此在處理期間應(yīng)當(dāng)盡可能落實(shí)回收以及資源化利用。以冶金工業(yè)固體廢物的回收以及資源化利用為例進(jìn)行說明,在冶金生產(chǎn)中所產(chǎn)生的鋼渣等固廢,可以使用以下方式完成回收再利用以及資源化處置。
①作為冶金原料
鋼渣是冶金工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的較為常見的一種固體廢物,其可以再次作為冶金原料投入實(shí)施生產(chǎn),支持煉鐵燒結(jié)、煉鋼等工序的展開。通常來說,一噸鋼渣內(nèi)可以提煉出700kg左右的石灰石,將其再次投入冶金生產(chǎn)能夠降低成本消耗,且可以達(dá)到提升煉鋼高爐運(yùn)行效率以及穩(wěn)定性的效果[3]。
②作為建筑工程原料
鋼渣的成分與水泥有著較高的相似性,例如,鋼渣中存在著的鐵鋁酸鹽系礦物質(zhì)、硅酸鈣系礦物質(zhì)等,可以作為建筑工程原料得到再次利用,促使鋼渣具備與水泥相同的水硬膠凝特性。同時,鋼渣的密度相對較高,所以將其作為建筑工程原料進(jìn)行資源化利用時可以獲得較強(qiáng)的穩(wěn)定性;鋼渣強(qiáng)度以及粗糙程度符合建筑工程原料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,耐水耐火、耐磨耐劃,因此將其作為建筑工程原料進(jìn)行再次利用有著極高的可行性。另外,鋼渣與瀝青材料之間有著較高的結(jié)合度,將鋼渣混合至瀝青中,能夠優(yōu)化瀝青的多種指標(biāo)性能,因此可以將鋼渣作為添加劑應(yīng)用于道路橋梁工程施工中。
依托一定比例混合鋼渣與水泥,能夠?qū)崿F(xiàn)鋼渣白水泥、硅酸水泥等不同性能水泥的配制,可以滿足不同工程的施工建設(shè)需要??梢哉f,鋼渣作為冶金工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的較為常見的一種固體廢物,將其作為建筑工程原料進(jìn)行回收以及資源化利用有著較高的可行性以及較為理想的實(shí)效性。
③作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原料
磷酸化物、鎂化物、鈣化物、硅化物等是鋼渣中的主要成分,其也能夠達(dá)到支持農(nóng)作物生長的效果,因此,在進(jìn)行鋼渣的回收以及資源化處理期間,可以將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)原料進(jìn)行利用,支持硅肥、磷肥、改良劑等的配制與生產(chǎn)。在某地區(qū)的實(shí)踐中,主要利用鋼渣制作鋼渣硅肥,并將其投入水稻試驗(yàn)田內(nèi)展開效果驗(yàn)證,結(jié)果發(fā)現(xiàn),投放鋼渣硅肥后稻米產(chǎn)量表現(xiàn)出顯著提升的狀態(tài),提高產(chǎn)量約為10%~20%,驗(yàn)證了鋼渣能夠助推農(nóng)作物增產(chǎn)的效果[4]。同時,鋼渣中包含著的高硫高錳酸鉀物質(zhì)也能夠在改善酸性土壤中發(fā)揮出較大作用,為區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造更為良好的土壤環(huán)境條件。
④作為生產(chǎn)生活用水處理材料
鋼渣能夠在水處理方面發(fā)揮出較為明顯的價值,主要是由于鋼渣擁有多孔蓬松結(jié)構(gòu),所以吸附能力較強(qiáng),可以在廢棄物滲出液、包含重金屬離子的工業(yè)生產(chǎn)廢水、無機(jī)鹽非金屬廢水、多種有機(jī)溶劑滲透的廢水等污水處理中顯現(xiàn)出理想作用,并且在完成水體內(nèi)有毒有害物質(zhì)的吸附后,能夠相對輕松的完成液體與鋼渣的分離。同時,在應(yīng)用鋼渣完成污水處理后,所得到的凈化水體有著較為穩(wěn)定的水性質(zhì),整個處理過程簡單且成本相對較低,因此可以在多個場景中應(yīng)用。
綜上所述,工業(yè)固體廢物能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境造成相對嚴(yán)重的影響,如果不及時落實(shí)且有效的處理,則會導(dǎo)致環(huán)境污染問題持續(xù)加劇,因此,針對工業(yè)固體廢物進(jìn)行及時、合理、科學(xué)的處置有著極高的現(xiàn)實(shí)意義。依托多種工業(yè)固體廢物處理技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對工業(yè)固體廢物的無害化、資源化處置,更好體現(xiàn)出了對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。