新型城市化發(fā)展理念下關(guān)于固廢綜合利用與處置規(guī)劃新策略的分析

作者簡介：孫志海（1988.3.-）男，漢族，山東青州人，?？?，工程師，研究方向：市政工程施工技術(shù)。

摘 要：新型城市化發(fā)展理念對城市垃圾處理、環(huán)境污染防治提出了更高的要求，在這樣的背景之下，需進一步強化固體廢物綜合利用與處置規(guī)劃工作。在技術(shù)層面需加大研發(fā)力度，提高固體廢物綜合利用的效能，做到無害化處置固體廢物以及將固廢轉(zhuǎn)化為可回收利用的資源，在固廢處置規(guī)劃層面應(yīng)該轉(zhuǎn)變當前的發(fā)展模式，重點向固廢資源化處置方向推進。本次研究著重分析了當前國內(nèi)固廢的處置現(xiàn)狀、綜合利用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及未來固廢處置規(guī)劃的主要方向和策略。

關(guān)鍵詞：新型城市化發(fā)展理念；固廢綜合利用；處置規(guī)劃；新策略

1 前言

固體廢物在所有垃圾污染物以及城市廢棄物中占比最高，每年的產(chǎn)量可達到百億噸的規(guī)模。固體廢物的處置方式直接影響著新型城市化的建設(shè)效果。固廢處理的主要方向是綜合利用，發(fā)掘固廢的資源屬性，將其中有價值的部分再次開發(fā)利用，有條件的甚至要做到循環(huán)利用。

2固體廢物分類及其處理現(xiàn)狀

2.1固體廢物分類

工業(yè)生產(chǎn)活動以及人們的日常家庭生活中都會產(chǎn)生大量難以處理的固體廢物，金屬材質(zhì)、塑料材質(zhì)、無機非金屬材質(zhì)以及有機質(zhì)等均可構(gòu)成固體廢物，其中有相當大比例的固廢仍然具有循環(huán)利用的價值。根據(jù)處置管理的便捷性，可將固體廢物劃分為四大類型，具體情況見表1。

2.2固體廢物處理現(xiàn)狀

關(guān)于固體廢物處理，傳統(tǒng)的技術(shù)方案是根據(jù)固體廢物的類型分別填埋、焚燒或者堆肥，但這種處理方式或多或少地會造成二次污染，并且固廢的利用率非常低。例如，垃圾焚燒過程中難免會產(chǎn)生有毒有害的氣體以及大量的溫室氣體，而固體廢物填滿處理占用了大量的土壤資源，凡是垃圾填埋場，幾乎都會引發(fā)土壤板結(jié)的問題，關(guān)鍵是蘊藏在固體廢物中的能量并未被開發(fā)利用。固廢綜合利用則是根據(jù)固體廢物的特點采用不同類型的處置方案，以最大程度上實現(xiàn)固廢再利用、循環(huán)利用、再生利用等。并且這種管理方式在國內(nèi)已經(jīng)運行多年，取得了豐碩的成果。以2020年為例，全國一般性工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量達到了36.8億噸之多，其中有20.4億噸固廢實現(xiàn)了綜合利用，9.2億噸實現(xiàn)了合理處置。從當前的現(xiàn)狀來看，固廢綜合利用與處置規(guī)劃主要采用“無害化”發(fā)展路徑，需指出的是，此處的“無害化”并非絕對意義上的完全無害，只是與填埋、焚燒等相比，固廢處置和利用過程中產(chǎn)生的環(huán)境危害大幅下降，部分甚至可實現(xiàn)真正意義上的無害化[1]。

3新型城市化理念下的固廢綜合利用技術(shù)路徑

固體廢物綜合利用的主要思路是通過技術(shù)措施實現(xiàn)固廢無害化或者資源化，傳統(tǒng)焚燒、填埋等技術(shù)已經(jīng)難以滿足固廢綜合利用的無害化要求，因而需大力發(fā)展新技術(shù)，以下介紹幾種常用的固廢綜合利用新技術(shù)。

3.1熱解等離子體技術(shù)

固廢綜合利用既要達到處理固體廢物的目的，同時又要充分發(fā)掘固體廢物的利用價值，將其轉(zhuǎn)化為可再次應(yīng)用的材料，或者釋放其中蘊含的能量。常規(guī)的垃圾焚燒技術(shù)會產(chǎn)生二噁英、飛灰、氮氧化物、二氧化硫等可污染環(huán)境大氣的物質(zhì)，尤其是二噁英氣體，具有較強的致癌性。熱解等離子體技術(shù)是一種“無害化”處理的有效方式。從作用結(jié)果看，熱解等離子體技術(shù)大體可分為三類：3.1.1利用等離子技術(shù)將固體廢物熱解

這種技術(shù)主要針對具有可燃性的固體廢物，如紙張、廢舊木頭、塑料、輪胎等，操作時需形成還原氣氛，然后采用等離子技術(shù)將這些固體廢物氣化，并重新組合，形成無害的氣體產(chǎn)物[2]。

3.1.2利用等離子技術(shù)使固體廢物氧化、燃燒或者玻璃體化

例如，國內(nèi)企業(yè)開發(fā)的等離子體氣化熔融技術(shù)可在一瞬間產(chǎn)生1萬攝氏度的高溫，固體垃圾在這種環(huán)境下直接玻璃化，不存在燃燒的過程，因而幾乎不會產(chǎn)生二噁英、飛灰等有害污染物，最終的產(chǎn)物是固態(tài)的黑色玻璃體物質(zhì)，這些玻璃體物質(zhì)可用作建筑施工的填料[3]。

3.1.3以脈沖電弧所產(chǎn)生的沖擊波分解分離固體廢物

在處理混合型固體廢物的過程中，最大的難點在于其類型復(fù)雜，既有金屬和塑料制品，又包含有機質(zhì)的固體廢物，利用脈沖電弧產(chǎn)生的沖擊波可將這些不同材質(zhì)的固體廢物有效地分離開，從而實現(xiàn)分類處理。

3.2協(xié)同厭氧消化技術(shù)

廚余垃圾、污泥等固體廢物垃圾中的占比非常大，尤其是廚余垃圾，這一點與我國的人口規(guī)模呈正相關(guān)。實際上廚余垃圾和污泥在主要污染物類型上存在較大的差異，廚余垃圾中的主要污染物是各種類型的有機質(zhì)，而污泥中的污染物主要為重金屬元素。所謂協(xié)同厭氧消化技術(shù)是利用廚余垃圾中的鹽分提高污泥中重金屬的降解效果，因為這些鹽分和重金屬之間可形成協(xié)同消化的效果。這種技術(shù)綜合運用了水解、胞外酶、厭氧性細菌等，通過酶的分解作用和細菌的分解作用，將有機物分解為二氧化碳、甲烷等氣體。這種技術(shù)在國外早已得到了應(yīng)用，但是在國內(nèi)應(yīng)用的過程中遇到了技術(shù)難題，主要問題是國內(nèi)污泥中的含砂量遠高于國外，國內(nèi)通?？蛇_到50%到70%，適用中國本土的高級厭氧消化技術(shù)是研發(fā)的重點[4]。由高等院校牽頭研發(fā)的污水處理廠污泥高效生物穩(wěn)定化處理與資源利用技術(shù)已經(jīng)研發(fā)成功，是目前國內(nèi)最先進的協(xié)同厭氧消化技術(shù)。通過該技術(shù)可在降解污泥重金屬的同時分解廚余垃圾，并形成沼氣、生物甲烷、熱能，實現(xiàn)固廢再利用，其應(yīng)用價值如圖1所示。

3.3危險固廢無害化處理技術(shù)

廢舊電池、鋁灰以及有機固體廢物具有易燃、易爆等危險特性，這些固廢是典型的危險固廢，其處理難度較大。以鋁灰為例，其主要成分為氧化鋁、金屬鋁以及氮化鋁等。鋁屬于燃點相對較低的一種金屬材料，粉末狀的鋁粉在燃燒時容易爆炸，鋁錠熔鑄、再生鋁生產(chǎn)、電解鋁生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生鋁灰。由國內(nèi)科研單位開發(fā)的“干法成型+高溫燒制”技術(shù)可以鋁灰為原材料，生產(chǎn)出多孔陶瓷材料。傳統(tǒng)的陶瓷材料主要使用砂石集料來制造，使用鋁灰之后既能節(jié)約砂石材料，又能利用鋁灰以及減少存儲和處理風(fēng)險[5]。危險固體廢物類型眾多，無害化處理的技術(shù)也與具體的物質(zhì)相對應(yīng)，不可一概而論。

4固廢處置規(guī)劃新策略

結(jié)合國際國內(nèi)固體廢物處置的基本策略，主要思路可分為三個方面，其一是固體廢物減量策略（從源頭上控制），其二是固體廢物無害化處置（國內(nèi)目前的主要處置方式），其三是固體廢物資源化處置。第三種方式在發(fā)達國家應(yīng)用較為廣泛，發(fā)展中經(jīng)濟體更加強調(diào)無害化處理，鑒于此，將國內(nèi)固體廢物處置的粗略確定為以下兩個方面。

4.1繼續(xù)強化無害化處置

現(xiàn)階段在國內(nèi)各類城市中全面推行的固體廢物處置方式依然是無害化處理，從早期的簡單處理逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樯疃葻o害化處理，也就是進一步降低固體廢物處置過程中的環(huán)境二次污染以及危害，力求做到徹底消除環(huán)境危害。例如，在垃圾填埋的過程中采用更加環(huán)保的衛(wèi)生填埋，當前填埋依然是國內(nèi)生活垃圾處理中最主流的技術(shù)，包括生活固體垃圾處理在內(nèi)，衛(wèi)生填埋是在填埋處理的過程中同步消除垃圾滲透液、揮發(fā)性氣體。不可否認的是，無害化處置僅僅是從消除固廢處理的危害角度出發(fā)，對其再利用考慮得并不充分。在固廢綜合利用的大背景之下，無害化處理將逐漸被資源化處置所代替。

4.2逐步轉(zhuǎn)向資源化處置

所謂資源化處置是將固體廢物看作一種重要的資源，對其進行回收利用。實際上固體廢物的確具備這樣的特點，如金屬類固體垃圾、玻璃制品等，都是典型的可回收利用固廢，在固廢資源化處置過程中需重視以下的技術(shù)及管理措施。

4.2.1垃圾分類

不同固體廢物的回收利用價值存在很大的差異性，例如，金屬材質(zhì)的固體廢物與廚余垃圾就完全不同，如果固體廢物完全混合在一起，對其資源化處置將產(chǎn)生很大的難度。我國在2019年頒布了新的生活垃圾分類標準，目的就是為了轉(zhuǎn)變垃圾處置的方式，逐步向資源化處置轉(zhuǎn)變。新規(guī)定中要求將生活垃圾分為可回收物、廚余垃圾、有害垃圾以及其他垃圾四大類，隨著分類標準的逐步執(zhí)行，必然有利于全面開展固廢資源化處置。

4.2.2高效回收利用

（1）循環(huán)利用

所謂循環(huán)利用是指將固廢中的某些材料提取出來，再次應(yīng)用于制造業(yè)，以達到循環(huán)往復(fù)利用的目的，這方面的典型例子是各種類型的金屬材料。我國為了減少對國外鐵礦石的依賴，大力推廣廢舊鋼材回收利用，顯然，這種材料可長期循環(huán)往復(fù)使用。

（2）再生利用

有些固廢經(jīng)過特定技術(shù)處理之后即可發(fā)揮出新的作用，成為工程材料。例如，礦山生產(chǎn)中的礦渣、冶金行業(yè)的鋼渣等可作為建筑物填料，礦渣還可用作混凝土中的摻和料，關(guān)鍵問題是要在日常生產(chǎn)過程中建立有效的回收機制[6]。

4.2.3開發(fā)新的固廢處理技術(shù)

固體廢物種類繁多，綜合利用的效率和效益在很大程度上取決于技術(shù)上的進步，尤其是具有一定危險性的固廢，有些具有毒性，有些易爆炸，這些物質(zhì)是固廢處置中需要重點關(guān)注的。研究開發(fā)新技術(shù)是增強固廢處理效果的主要路徑，前文所述的鋁灰處理技術(shù)就是成功的案例。

5結(jié)論

解決好城市發(fā)展過程中的垃圾問題是新型城市化建設(shè)的重要工作，固體廢物中涵蓋了金屬、玻璃制品、有機質(zhì)、廚余垃圾、無機非金屬等各種類型的物質(zhì)。固廢綜合利用是充分發(fā)掘這些固體垃圾的利用價值，將廢物轉(zhuǎn)化為可再次利用的材料或者能量。在固廢的處置規(guī)劃中要逐步從當前的無害化處理轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源性處置，借助垃圾分類、回收利用以及新技術(shù)研發(fā)，全面提高固廢的綜合利用率。

參考文獻

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[2]張琰.城市固體廢物處理及資源化利用有效途徑[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2021（02）：73-74.

[3]王瓊杰.工業(yè)固廢綜合利用：資源型城市生態(tài)轉(zhuǎn)型的必由之路[J].資源再生，2020（07）：25-27+31.

[4]陳建民.城市固廢處理園區(qū)中循環(huán)經(jīng)濟的應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊，2019，45（02）：226-228.

[5]金軍勤.城市固廢綜合處理技術(shù)研究[J].低碳世界，2018（09）：7-8.

[6]李勁，王華.目標層次法在城市固廢綜合處理廠選址中的應(yīng)用[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，23（04）：118-123.