城市固體廢物處理方法及資源化利用策略

廊坊市嘉德恒信醫(yī)療廢物集中處置有限公司 李瀧

近年來，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的深入開展和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，固體廢物已成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的重要污染源，已是必須面對和解決的環(huán)境問題之一。但是，從現(xiàn)階段我國的整體情況來看，固體廢物的處理處置水平有待提高，由于管理不到位等原因，導(dǎo)致固體廢物處理不徹底等多項(xiàng)問題?？梢?，加強(qiáng)對固體廢物處理處置的探究具有重要意義。

一、城市固體廢物危害及處理技術(shù)分析

（一）城市固體廢物的危害

1.造成資源浪費(fèi)

城市化進(jìn)程伴隨著工業(yè)發(fā)展加速，再加上人口數(shù)量增多，固體廢物的產(chǎn)量增大。固體廢物處理時(shí)，需要投入大量人力、物力，堆放時(shí)還會(huì)占用一定的土地資源，甚至出現(xiàn)垃圾圍城的現(xiàn)象。

2.破壞生態(tài)環(huán)境

城市固體廢物中包括工業(yè)固廢，其中含有毒害物質(zhì)，例如重金屬（鉛、汞、砷）、放射性物質(zhì)、毒性物質(zhì)等。這類固體廢物處理時(shí)，如果采取的技術(shù)方法不當(dāng)，毒害物質(zhì)可能進(jìn)入土壤或水體，造成環(huán)境污染破壞。

3.威脅人類健康

固體廢物對人類健康的威脅有兩個(gè)方面：一是身體健康，例如灼傷、中毒、放射污染等，刺激視覺、嗅覺等感官。二是精神健康，固體廢物自身不穩(wěn)定，會(huì)讓人們處于不安全的生活環(huán)境中，引起恐慌。

（二）城市固體廢物處理技術(shù)

1.填埋

對固體廢物進(jìn)行填埋處理，不僅技術(shù)成熟，而且方法簡單、投入成本低，幾乎能對所有的固體廢物進(jìn)行處理。但是，填埋技術(shù)也存在一些弊端，一是土地利用率不高，填埋場的建設(shè)會(huì)占用大量土地資源；二是存在二次污染，例如降解氣體釋放出來進(jìn)入大氣，滲濾液浸出污染土壤和水體等；三是安全衛(wèi)生問題，廢物產(chǎn)生的臭味和病原菌易引發(fā)疾病。

2.堆肥

堆肥是處理固體廢物的一種常用方法，是在微生物的作用下，促使固體廢物中的有機(jī)物發(fā)生生物反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)，最終生成和腐殖質(zhì)相類似的物質(zhì)。堆肥處理的優(yōu)點(diǎn)是投資成本較低，能減少對環(huán)境的污染和影響，達(dá)到變廢為寶的效果。弊端包括：一是適用范圍窄，無法處理不能腐爛的物質(zhì)；二是堆肥周期較長，不僅占用大量土地，而且衛(wèi)生條件差；三是無害化程度不高，經(jīng)濟(jì)性較差。

3.焚燒

焚燒處理的優(yōu)點(diǎn)是處理量大、兼容性好，無害化程度較高；弊端則是：焚燒廠的占地規(guī)模大，需要購買先進(jìn)的焚燒設(shè)施，會(huì)對周邊環(huán)境帶來影響。隨著生物、化學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，以氣化處理、熱解處理為代表的新型技術(shù)出現(xiàn)，將其應(yīng)用在固體廢物焚燒中，能進(jìn)一步提高處理效率，兼顧經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性的特點(diǎn)。

（三）固體廢物處理處置現(xiàn)狀

固體廢物處理處置的問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.處理技術(shù)有待進(jìn)一步增強(qiáng)

固體廢物處理處置是一項(xiàng)復(fù)雜工作，需要依據(jù)先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。但是，從實(shí)際情況來看，相關(guān)處理技術(shù)較為落后，起步較晚，尤其與發(fā)達(dá)國家相比，差距較大。這種情況導(dǎo)致排放的固體廢物無法達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，而且會(huì)發(fā)生二次污染，從而對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)以及固體廢物處理處置行業(yè)的發(fā)展造成一定影響。

2.管理措施不到位

從目前我國固體廢物處理處置行業(yè)的整體發(fā)展情況來看，大部分工作人員在處理處置固體廢物時(shí)仍以追求效率為主要準(zhǔn)則。面對不斷增多的固體廢物，為了完成處理處置任務(wù)，多數(shù)工作人員采取量化方式，對處理過程中的管理不夠重視，且不同部門間的各項(xiàng)責(zé)任并未得到合理落實(shí)，相互推卸責(zé)任的情況時(shí)有發(fā)生，這都對固體廢物處理處置作業(yè)的開展，以及行業(yè)發(fā)展造成了一定制約。

二、城市固體廢物處理技術(shù)及資源化利用措施

（一）建立固體廢物管理平臺(tái)

政府部門在開展具體工作期間，要依據(jù)具體情況，在轄區(qū)內(nèi)建設(shè)市場化固體廢物管理信息網(wǎng)。以信息網(wǎng)為基礎(chǔ)，可以將不同資源整合到一起，共享信息，從而達(dá)到多方共贏的目的，使優(yōu)勢能夠得到充分發(fā)揮，進(jìn)而為地區(qū)固體廢物處理處置行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。

具體來說，要從以下三個(gè)方面進(jìn)行探討：

（1）以城市整體情況為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個(gè)動(dòng)態(tài)、全面的城市固體廢物數(shù)據(jù)庫，從而為相關(guān)信息管理作業(yè)的開展提供支持，確保固體廢物處理處置工作的穩(wěn)定進(jìn)行。

（2）針對不同行業(yè)，建設(shè)不同種類的固體廢物信息處理平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化、信息化。

（3）加強(qiáng)宣傳力度，制定法律法規(guī)，提倡公共參與到固體廢物處理處置中，倡導(dǎo)對固體廢物進(jìn)行分離，加強(qiáng)對廢舊、塑料等各種固體廢物回收利用的宣傳，提高人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，減少固體廢物產(chǎn)生量，這既能縮小固體廢物對環(huán)境的影響，帶來不錯(cuò)的環(huán)境效益，也為信息管理平臺(tái)的建設(shè)奠定基礎(chǔ)，可謂一舉多得。

（二）工業(yè)固體廢物的處理處置措施

1.冶金廢渣的處理處置

（1）高爐渣。高爐渣的具體產(chǎn)量會(huì)受到采用礦石的品質(zhì)和冶金技術(shù)先進(jìn)性的影響。目前，我國對于高爐渣的整體利用率超過了85%，通常是將其加工成相應(yīng)的產(chǎn)品，常見的產(chǎn)品有礦渣碎石、水渣碎石等，這些產(chǎn)品可以應(yīng)用到建筑行業(yè)中，從而實(shí)現(xiàn)固體廢物的資源化利用。

（2）鋼渣。鋼渣是煉鋼作業(yè)生產(chǎn)過程中的一種重要固體廢物，在具體處理過程中，要適當(dāng)結(jié)合使用幾種不同的工藝方法。目前，常用的有鋼渣水萃、熱潑碎石、風(fēng)淬等不同方法，而且應(yīng)用效果良好。

2.化工固體廢物的處理處置

（1）硫鐵礦燒渣。在處理處置硫鐵礦燒渣時(shí)，相關(guān)工作人員需要依據(jù)其含鐵量情況，采取針對性的方法，完成相應(yīng)處理工作。例如，若硫鐵礦燒渣中的鐵含量較低，可以將其作為水泥的主要配料；如果硫鐵礦燒渣中的鐵含量較高，則應(yīng)將其送回爐中，重新煉鐵。

（2）燒堿鹽泥。采用沉淀過濾或抽濾法處理處置燒堿鹽泥。對于一些燒堿鹽泥，可以將其作為原材料，生產(chǎn)氧化鎂。如果燒堿鹽泥中含有汞，可以采取氯化、硫化、熔燒法進(jìn)行處理處置，也可以采用次氯酸鈉氧化法進(jìn)行處理處置，從而實(shí)現(xiàn)對金屬汞的回收，減少環(huán)境污染。

（3）電石渣。電石渣是生產(chǎn)水泥的一種原材料，可以取代石灰作為建筑工程建設(shè)以及公路工程建設(shè)的一種主要材料，同時(shí)，電石渣也可以作為生產(chǎn)化工產(chǎn)品的一種主要原材料。

（4）磷渣。以磷渣作為原材料可以燒制磷酸；溶劑廠可以用磷渣作為原材料生產(chǎn)二甲基甲酰胺；磷渣也可以用于生產(chǎn)復(fù)合肥。

（三）危險(xiǎn)固體廢物的處理處置措施

對于具有危險(xiǎn)性的固體廢物，我國通常采取技術(shù)成熟的安全填埋法或焚燒法進(jìn)行處置。從固體廢物具體的處理處置情況來看，如果條件允許，應(yīng)采取資源化方式處理危險(xiǎn)固體廢物，從而實(shí)現(xiàn)對危險(xiǎn)固體廢物的回收利用，而針對不可回收的危險(xiǎn)固體廢物則采用技術(shù)成熟的安全埋置或焚燒法。

危險(xiǎn)固體廢物處理處置應(yīng)以減量化、無害化作為基礎(chǔ)原則，在具體工作過程中，要加強(qiáng)對接收存儲(chǔ)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、鑒別系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)的管理，同時(shí)，還要配置一套完善的應(yīng)急防護(hù)設(shè)施以及檢測與報(bào)警系統(tǒng)，以此完成對危險(xiǎn)固體廢物的篩選。針對不相容的危險(xiǎn)固體廢物，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)規(guī)范，分開存儲(chǔ)，以免相互影響，從而消除安全隱患，為后續(xù)處理工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。

（四）完善法規(guī)制度，構(gòu)建科學(xué)處理處置模式

1.完善法規(guī)制度

（1）針對相關(guān)資源的具體調(diào)配，要采取合理措施進(jìn)行適當(dāng)控制。

（2）在固體廢物處理處置工作開展時(shí)，相關(guān)部門要加強(qiáng)溝通，相互協(xié)作，同時(shí)，還要從制度層面入手，出臺(tái)相應(yīng)的扶持政策，為處理處置固體廢物企業(yè)提供保護(hù)與支持，增強(qiáng)相關(guān)企業(yè)處理處置固體廢物的積極性，并進(jìn)一步提高效益。

2.構(gòu)建科學(xué)處理處置模式

我國各地區(qū)的自然條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況均有所不同，因此，在處理處置固體廢物采取的方法方面也存在一定差異。對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后區(qū)域，在處理處置上可以采取收集、運(yùn)轉(zhuǎn)等方式，從而使處理處置固體廢物實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，而且在處理處置上要兼顧各方效益。而對于交通不發(fā)達(dá)地區(qū)，可以采取主動(dòng)收集、集中方式處理，從而實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，并盡量減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。

（五）提高群眾的環(huán)保意識(shí)

為了減少各種固體廢物的產(chǎn)生量，環(huán)保管理部門和政府要適當(dāng)轉(zhuǎn)變思維，通過宣傳、教育等方式提高群眾的環(huán)保意識(shí)，并讓群眾掌握更多處理處置固體廢物的知識(shí)和方法。

對于沒有及時(shí)處理處置的固體廢物，要集中堆放在指定區(qū)域，并設(shè)置警示牌，禁止亂丟固體廢物的現(xiàn)象，而且還要警示群眾遠(yuǎn)離固體廢物，以免對其身體健康產(chǎn)生不良影響。

三、城市固體廢物處理的案例分析

填埋、堆肥、焚燒等單一處理技術(shù)，具有明確的適用范圍，因城市固體廢物組成復(fù)雜，單一處理技術(shù)不能取得理想效果，可以采用綜合處理技術(shù)，將生物、物理、化學(xué)等手段相結(jié)合，將不同處理技術(shù)的優(yōu)勢集中起來。

（一）項(xiàng)目概況

以某城市垃圾綜合處理廠為例，占地面積12萬㎡，項(xiàng)目投資成本約1.1億元，服務(wù)城市人口55萬人。該處理廠處理的對象，包括城市生活垃圾、餐廚垃圾、污水處理廠殘留的污泥糞便等。處理廠2015年正式運(yùn)行后，目前已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行6年時(shí)間，日處理量達(dá)到：生活垃圾400t/d，餐廚垃圾60t/d，污泥35t/d，糞便200t/d。經(jīng)過處理，肥料和沼氣生成量達(dá)到：液態(tài)肥160t/d，顆粒有機(jī)肥10t/d，沼氣5000m3/d。此外，還能回收大量的金屬、玻璃、紙張和塑料，回收后循環(huán)利用。

（二）各環(huán)節(jié)處理技術(shù)

1.前處理

該環(huán)節(jié)的目的，一是清理糞便和污泥中的雜質(zhì)，將石頭、塑料、玻璃等物品挑揀出來，最終得到的有機(jī)物粒徑均勻、含水率適宜；二是使用破碎、離心、勻漿等工藝，餐廚垃圾實(shí)現(xiàn)固液分離和油水分離。前處理之后，所有的廢物可分為三大類，分別是有機(jī)物、油脂和雜質(zhì)。其中，有機(jī)物是厭氧發(fā)酵的原料；油脂回收后加工制成生物柴油，雜質(zhì)一部分回收利用（如玻璃、金屬、塑料等），一部分衛(wèi)生填埋（如石頭、瓦礫等）。實(shí)際操作中，前處理環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，主要是廢物中的各種成分多，需要采用不同的處理技術(shù)。

2.厭氧發(fā)酵

經(jīng)前處理后，厭氧發(fā)酵原料的粒徑＜5mm，先進(jìn)入調(diào)節(jié)罐調(diào)質(zhì)，然后加入?yún)捬蹙l(fā)酵。該環(huán)節(jié)系統(tǒng)組成包括厭氧發(fā)酵罐、攪拌設(shè)備、加熱裝置、物料傳輸單元和沼液收集裝置。該處理廠內(nèi)共有厭氧發(fā)酵罐6組，發(fā)酵溫度為35℃，時(shí)間周期為14～21天。

3.制肥

經(jīng)過厭氧發(fā)酵后，沼渣可用于制造肥料，處理步驟如下：先使用壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，再經(jīng)過烘干機(jī)烘干處理，最后調(diào)整各種營養(yǎng)元素的比例，在造粒機(jī)內(nèi)得到顆粒狀有機(jī)肥。經(jīng)檢測，這些有機(jī)肥的營養(yǎng)含量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅團(tuán)粒結(jié)構(gòu)良好，而且保水性能較高，可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。另外，厭氧發(fā)酵后形成的沼液，少數(shù)回收后經(jīng)過處理作為工藝水使用；多數(shù)制成液態(tài)有機(jī)肥施用在園林綠化工程中。

4.沼氣利用

厭氧發(fā)酵形成的沼氣，收集后進(jìn)行脫硫、脫水、提純等處理，然后得到純度較高的沼氣再次利用。其中，少部分用于制肥環(huán)節(jié)，為供熱和烘干提供能量；大部分用于沼氣發(fā)電，電力用于車間生產(chǎn)。從整個(gè)工藝處理流程來看，以厭氧發(fā)酵為核心的綜合處理技術(shù)，既可在廢物中回收利用有價(jià)值的物質(zhì)，又能生產(chǎn)出清潔能源沼氣，另外沼渣和沼液還能制成有機(jī)肥，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

（三）資源化利用途徑

1.堅(jiān)持分類處理

分類是提高資源化利用效率的關(guān)鍵。以城市生活垃圾為例，分為可回收、廚余、有害、其他垃圾四大類，不同類型的垃圾不能混裝，應(yīng)放置在對應(yīng)的垃圾桶內(nèi)。堅(jiān)持垃圾分類，有利于后續(xù)的運(yùn)輸和處理工作，以有機(jī)固廢為例，環(huán)衛(wèi)車輛將其集中起來，然后運(yùn)輸至焚燒廠，在焚燒中發(fā)電或供熱，實(shí)現(xiàn)資源化利用。

2.創(chuàng)新處理工藝

對處理工藝進(jìn)行創(chuàng)新，提高固體廢物的利用價(jià)值，也是資源化利用的有效途徑。以焚燒技術(shù)為例，傳統(tǒng)箱式焚燒爐的效率低，易產(chǎn)生有害氣體，通過工藝創(chuàng)新可以解決這些問題。

如等離子體垃圾焚燒爐，采用熱源技術(shù)，燃燒時(shí)溫度達(dá)到1300 ～1400℃，配合電熱轉(zhuǎn)化技術(shù)，可提高熱量利用率。固體廢物進(jìn)入焚燒爐，經(jīng)脫水、熱解和裂解，轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，在等離子體高溫環(huán)境下二次燃燒，可將毒害物質(zhì)徹底分解。實(shí)際應(yīng)用表明，經(jīng)等離子體垃圾焚燒爐處理后，固體廢物的體積減小97%，不會(huì)產(chǎn)生毒害氣體，且焚燒爐占地面積小。

3.避免二次污染

對固體廢物處理時(shí)，如何避免二次污染也是一個(gè)要點(diǎn)。以填埋處理為例，固體廢物容易產(chǎn)生滲濾液，不僅成分復(fù)雜，而且有機(jī)物含量高，易造成嚴(yán)重的土壤污染和水體污染。

對此，可采用滲濾液處置技術(shù)，工藝方案包括膜生化反應(yīng)、超濾、納濾、反滲透，關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)如下：①預(yù)處理，將大塊雜物隔除，同時(shí)調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)。②厭氧處理，滲濾液進(jìn)入?yún)捬豕?，加入水解、產(chǎn)酸和甲烷細(xì)菌，用于分解有機(jī)物。③生物脫氮，經(jīng)厭氧處理后，滲濾液進(jìn)入 MBR生化池，采用反硝化和硝化工藝，去除有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)生物脫氮效果。④超濾和納濾，使用管式超濾膜，對泥水進(jìn)行分離，剩余的污泥進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)。⑤反滲透，使用 RO系統(tǒng)，去除有機(jī)物、金屬鹽、細(xì)菌、膠體粒子等。⑥處理過程中產(chǎn)生的臭氣，收集后進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后再排放。

（四）發(fā)展趨勢

1.減量化

減量化就是從固體廢物體積、危險(xiǎn)性、種類方面入手，從源頭控制、降低處理處置壓力，科學(xué)開發(fā)利用資源。

2.資源化

固體廢物處理處置要實(shí)現(xiàn)資源化，即采用先進(jìn)技術(shù)處理處置固體廢物，實(shí)現(xiàn)回收利用。資源化處理處置的常見方式包括循環(huán)利用和變廢為寶，一方面可以緩解資源危機(jī)，另一方面也能夠降低固體廢物對環(huán)境的破壞。

3.無害化

為減少固體廢物對環(huán)境的影響，目前，熱解化處理與生化法是較為理想的無害處理處置方式。

四、結(jié)語

總而言之，城市固體廢物造成資源浪費(fèi)、破壞生態(tài)環(huán)境、威脅人類健康，必須進(jìn)行科學(xué)處理。堅(jiān)持分類處理，創(chuàng)新處理工藝，避免二次污染，才能實(shí)現(xiàn)資源化利用，提高固體廢物的利用價(jià)值。固體廢物處理處置要從源頭入手，改善工藝，減少固體廢物的產(chǎn)生。而對于已產(chǎn)生的固體廢物要進(jìn)行科學(xué)地處理處置，盡量實(shí)現(xiàn)減量化、資源化、無害化，從而最大程度地減小其對環(huán)境的污染，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。希望通過文中論述，能為類似研究提供借鑒。