固体废弃物资源化管理.doc

固体废弃物资源化管理 林学院 2012级环境工程专业硕士 1210010852290019 李伟玮固体废弃物资源化管理摘 要随着城市及经济的快速发展，固体废弃物所造成的污染日益突出，严重影响了城市环境质量，威胁着人民的身体健康。但由于我国对城市固体废弃物的管理起步也较晚，很多管理体制都不够完善，固体废弃物管理问题依然严重。所以我们应该更多地重视管理方面的因素，以提高城市固体废弃物管理的效益，实现固体废物的再利用，达到循环经济。关键词：城市固体废弃物；资源化管理；循环经济目 录摘要1绪论31.1 问题的提出31.2 国内外相关研究综述41.2.1 相关理论综述41.2.2 国内外相关研究评述42我国城市固体废弃物管理问题分析52.1城市固体废弃物的分类及其危害52.2 我国城市固体废物污染的现状62.3 我国城市固体废物污染原因分析72.3.1 产生量持续增长72.3.2 资源浪费严重72.3.3 固体废物处理处置方式落后73 解决方案83.1 适合我国国情的垃圾处理方法83.2 城市固体废物资源化的途径93.3 根据循环经济思想建立城市固体废物物流链9参考文献固体废弃物资源化管理1绪论1.1 问题的提出固体废物特别是危险废物对环境的污染及其所造成的资源浪费，是当今世界环境保护和资源保护工作面临的主要问题之一。国外发达国家根据危险废物的全过程管理原则，已经建立了一整套的危险废物从产生、收集、运输、贮存、处理、处置等方面的法律法规、政策、制度、管理机构等综合管理体系。我国是一个发展中国家，随着经济的迅速发展，固体废物的产生量越来越大、种类和性质越来越繁杂，且产生源分布广泛，对其处理仍沿用旧的传统体制和方法，已不能适用我国国民经济发展和环境保护的要求。有资料表明，近年来我国每年的工业固体废物产生量约为6亿吨左右，城市生活垃圾约为1亿吨，从综合利用的技术现状来看，大都停留在筑路、回填、农用和生产建材等较低层次上，而且由于长期缺乏科学的管理体系和配套的处理处置技术，大部分废物未经处理而直接排入环境。据粗略统计，全国每年固体废物造成的经济损失以及可利用而又未充分利用的废物资源价值约达300亿元人民币。这不仅是资源的浪费，而且还造成了严重的环境污染。加强固体废物尤其是危险废物的管理，促进废物交换和处理处置技术发展是发展循环经济的重要环节，也是建设循环型社会的前沿领域。1.2 国内外相关研究综述1.2.1 相关理论综述可持续概念最早起源于生态学，“可持续发展”概念正式提出前，生态学模型已广泛使用“可持续收获”、“最大可持续收获”等概念。1987年，联合国世界环境与发展委员会提出报告我们共同的未来正式给出可持续发展的主流定义，可持续发展是指既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。可持续发展的概念从并列的角度强调了两方面的问题：一是人类需求问题，人作为消费者，强调的是物质与文化生活水平的持续性提高；人作为生产经营者，强调的是社会与经济效益的持续性增长。二是资源与环境限度问题，具体表现为资源的持续、有效利用及生活环境与生产环境的不断改善1。要达到社会可持续发展，资源的持续有效利用变为现实，只能发展循环经济，避免资源退出自然循环。发展循环经济是以人为本、实现可持续发展的本质要求。要加快发展、实现全面建设小康社会的目标，根本出发点和落脚点就是要坚持以人为本，不断提高人民群众的生活水平和生活质量。要真正做到这一点，必须大力发展循环经济，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。1.2.2 国内外相关研究评述国内外对城市固体废物的资源化管理已进行了大量的研究和实践工作。但也应看到，国内外的研究和实践存在一些局限性：（1）在废弃物的回收再利用的末端治理方面，德、日、美及欧盟等工业发达国家主要采取建立相应法律法规及经济手段强制执行，如征收环境税、排污交易权的合理使用等方法来达到保护环境与经济发展并重的目的。（2）早期的废物交换是自发逐渐兴起的，来源于企业主对成本控制、利益获取的主观意愿，废物交换平台形成于企业之间相互的废物信息的交换，这种形式范围小、效率低，难以形成一个高效、快捷的废物交换平台，降低了企业之间废物交换的效率。虽然我国对工业固体废弃物资源的综合利用具有一定的技术基础，但是这些也只是在企业内部或者是在行业内部的循环利用而已，要想达到整个社会的永久性地和谐发展，就要对各企业的废弃物信息进行有效的收集与发布，即建立固体废物交换管理信息平台对于全面解决工业固体废物资源化问题具有重要意义。2我国城市固体废弃物管理问题分析2.1城市固体废弃物的分类及其危害固体废弃物的产生同人类活动有着直接关系，人类为了维持自身生存，除了衣食住行等消费外，还得进行生产制造等社会活动。可见，固体废弃物可从来源分为两类：生产过程中产生的固体废弃物工业固体废弃物和消费过程中产生的固体废弃物城市生活垃圾。工业固体废弃物指在生产、经营活动中产生的所有固态的、半固态和除废水以外的高浓度液态废物，产品的生产过程就是废物的产生过程2。按来源分主要有冶金固体废物、燃料灰渣、化学工业固体废物、石油工业固体废物、食品工业固体废物、其他废物等。按危害状况可分为一般工业固体废物和危险废物，一般工业固体废物包括粉煤灰、冶炼废渣、炉渣、尾矿、工业水处理污泥、煤矸石及工业粉尘等；危险废物指易燃、易爆、具腐蚀性、传染性、放射性有毒有害废物，除固态废物外，半固态、液态危险废物在环境管理中通常也划入危险废物一类进行管理3。城市生活垃圾指城市居民日常生活丢弃的家庭生活垃圾、商业及公共场所垃圾、环卫部门道路清扫物及部分建筑垃圾的总称，习惯上称为城市垃圾。固体废弃物对环境的污染危害主要表现在以下几方面：（1）侵占土地 由于固体废物伴随生产和生活过程发生，所以它们的堆放必然会占用大量的土地。目前我国单是工业固体废弃物就达 60 多亿吨，占地5.4 亿平方米。（2）污染土壤 大量有毒废渣在自然界的风化作用下，到处流失，对土壤造成污染；毁坏了农田和大片森林地带。由于工业废渣中含有多种有毒物质，这些有毒废渣长期堆存，其中的有害成分渗入土壤后，能杀死土壤中的微生物，并且向土壤转化，使土壤富集有害物质，以致土质酸化、碱化、硬化，甚至发生重金属和放射性等污染。（3）污染水体 固体废弃物随渗漏水进入土壤则使地下水污染；还可通过风吹、雨淋或人为因素进入地面水，使其污染；直接排入河流、湖泊或沿海海域中，又能造成更大的水体污染。（4）污染大气 固体废物在堆放过程中，在温度、水分作用下，某些有机物质发生分解，产生有害气体。如一些腐败的垃圾废物散发出腥臭味，造成对空气的污染；又如堆积的煤矸石经常发生自燃，并放出大量SO2，污染环境。另外，堆存的微粒状的废渣，在大风吹动下会随风飘逸，既污染环境，影响人体健康，又危害市容与卫生。2.2 我国城市固体废物污染的现状据统计，目前我国每年产生的工业废物和生活垃圾达10亿多吨，呈逐年上升趋势。自1989年以来，我国的城市生活垃圾以每年8.98%的速度增长，少数城市如北京增长率则达15-20%，大大超过了世界垃圾的平均增长速度。2003 年，工业危险废物产生量1171万吨，较上年增长17.1%，约有3000吨工业危险废物被排放到环境中。另外，城市生活垃圾年增长速度约8%至10%。其中北京、上海等特大城市生活垃圾每人每天超过1公斤，超过发达国家水平，我国已成为世界上垃圾包袱最严重的国家。历年垃圾堆存量达66亿吨，占地5亿平方米。全国600多座城市中，有200余座处于垃圾包围之中。目前，我国城市总体上存在着重收集、轻处理，只重视市容卫生，而忽视环境保护的倾向，大部分垃圾都是运到郊区一倒了事。这是一种不负责的“服务于当代，遗害于子孙”的“污染物转移”方式，对环境的即时和潜在危害很大，污染事故频出，问题日趋严重。堆放场垃圾爆炸事故不断发生，北京1995年发生三次垃圾场爆炸事故其中一人全身95%被烧伤。2004年，江苏某化工厂将数吨危险废物非法倾倒在安徽省滁州境内，造成水体和土壤严重污染，经济损失数十万元。辽宁一家工厂堆放的30万吨工业废渣，使十几平方公里的地下水受到污染，1000多眼水井报废，已直接威胁城市饮用水源地的安全；后建了防渗墙，基本防止了污染的扩散。福建某县一个垃圾场，长时间不处理堆放的垃圾，臭气冲天，污水横流，附近60多亩农田被污染。类似的例子不胜枚举，可以说，我国固体废物造成的污染已经越来越严重，达到了令人触目惊心的程度。2.3 我国城市固体废物污染原因分析2.3.1 产生量持续增长 固体废物的产生主要与地理条件、城市人口数量及构成、经济发展水平、经济结构、居民收入状况、居民消费习惯和水平、居民生活习俗、城市居民燃气化率等因素有关4。近20年来，我国人口数量，特别是城市人口迅速扩张，城市化进程加快，非农人口数量也迅速增长，经济体制从计划经济向市场经济转变，居民消费水平逐年提高，消费模式和消费观念发生很大变化，使得固体废物的产生量几乎呈直线上升趋势。工业固体废物每年增7%，城市生活垃圾每年增长 4%。持续增长的产生量，已使固体废物成为我国环境污染的最主要原因之一。我国目前固体废物的产生和污染状况已经与工业发达国家经济高速增长时期的情况极为相似，发达国家曾经走过的“先污染，后治理”的老路应成为我们的前车之鉴；因此，控制固体废物的产生量，贯彻“源头削减”的减量化管理原则应该是固体废物管理工作的根本出发点。2.3.2 资源浪费严重 人们消费和使用过后的产品本应是自然循环的一部分，而且从物质运动层次和能量的角度看，退出自然循环的物质越少，世界就会越趋向于永恒。可是人类现在一方面过量地向自然索取物质，另一方面又产生了大量的“废物”，越来越多的物质退出了自然循环，造成了大量的资源浪费和日益严重的资源短缺问题。从资源学的观点看，由于城市固体废物构成的改变，废物中无机物含量持续下降，有机物、可燃物增多，可回收利用物质增加，可利用价值增大。初步统计的数据是：我国城市固体废物中的有用物质如得到充分的回收利用，每年可减少因丢弃再生资源造成的250亿元损失，还可以创造数百亿元的财富。在变废为宝的过程中，还可以产生大量的就业机会。而资源耗用每减少一个单位，对环境污染则可减少0.6个单位。这充分表明固体废物的资源化作为一种新兴的管理手段，不仅是废物减量的有效途径，而且具有深厚的潜力和广阔的发展前景。固体废物可说是目前世界上惟一不断增长的潜在资源。目前，国外固体废物资源化的水平较高，其综合利用率已在60%以上，而我国固体废物的回收利用率尚不足5%。2.3.3 固体废物处理处置方式落后 目前，我国固体废物仍以“末端处理”为主，主要采取填埋方式处理垃圾，并未遵循循环经济的思想追溯到生活垃圾产生的源头进行治理。由于固体废物产生量逐年增加，虽然政府投资不断增加，发挥的作用却十分有限。改进落后的废物处理处置方式，采用源头减量，真正实现“零排放”，是固体废物污染控制的根本途径。以生活垃圾填埋为例，我国固体废物处理处置主要存在以下问题：（1）处理方式单一，不利于可持续发展：随着社会经济的发展，固体废物的成分趋于复杂，单一的处理方式往往不能适应发展的要求，如垃圾填埋法具有技术较成熟、易操作和管理、投资额小等优点，得到了国内外广泛采用；但这种处理方式并没有真正遵循垃圾处理的减量化、资源化、无害化目标，填埋过程中填埋了大量有用之物，再加上填埋场地选择较困难，存在污水、废气、土壤的治理等一系列问题而削弱了其作为垃圾的最终处理技术。（2）处理处置技术落后，无害化程度低：首先，由于填埋场设施水平较低，填埋作业不规范，导致填埋场散发出大量污染气体，如H2S、CH4、CO等污染物主要污染物为H2S，使场内散发恶臭的气味，对周围居民的影响较大。其次，填埋场渗滤水产生量大，尤其是雨季，填埋场渗滤液有机污染较严重，主要以NH3-N、CODCr为主，还有重金属污染，对地下水和地表水造成污染。再次，简单的填埋是将看得见的威胁变成了看不见的威胁。固体废物经过雨雪浸泡，可融成分渗入土壤，有害物质聚集，使土壤变质，失去利用价值。有毒物质通过土壤进入水体，可直接污染地下水和江河湖海，同时，通过植物吸收进入食物链，对人体健康构成威胁。（3）固体废物处置设施的选址越来越困难：一方面是土地资源稀缺；另一方面是公众的环保意识提高，越来越多的人反对在自己家园附近区域建设废物处置设施。3 解决方案3.1 适合我国国情的垃圾处理方法由于我国经济发展水平和人民生活水平与发达国家有较大差距，且沿海地区与西部边远地区、大城市与中小城市都各不相同，因此垃圾处理的方式应因地制宜，采用能适合我国国情、省情、地区的垃圾处理技术。（1） 从空间地域上来划分 我国经济较发达城市，生活垃圾热值较高且可回收物较多，但土地资源缺乏，堆肥销路有限。城市垃圾的处理可在推广城市垃圾分类收集的基础上，逐步形成以垃圾焚烧和材料回收为主、卫生填埋和高温堆肥为辅的城市垃圾综合处理模式。例如我国深圳的垃圾填埋场严格进行了防渗、覆盖和污水处理，设置了沼气收集系统，几年后即可用于沼气发电，并在垃圾场周围种植了吸收有害气体的绿色植物和花卉，被誉为“环保垃圾场”。而对于中部地区的中小城市，经济基础较差，生活垃圾热值较低，但农业作物区面积大，比较适合采用堆肥处理方式。卫生填埋则比较适合经济实力较弱的西部地区。相对于另外两种处理方式，卫生填埋占地较多，但投资较少，西部地区人口相对稀少，不宜耕种的土地面积较多，是卫生填埋的处理较为理想的地方。（2） 从时间上来划分 城市垃圾近期可以卫生填埋为主；远期可在推广城市垃圾分类收集的基础上，逐步形成以卫生填埋和材料回收为主、焚烧发电和堆肥为辅的城市垃圾综合处理模式。内地有些中小城市采用垃圾堆肥方法与沿海地区相比取得了较好的效果。研究其成功的经验发现，主要因素是改革了传统的垃圾处理的管理机制。一些私营公司甚至个人承包了垃圾处理任务，与政府以经营管理模式解决垃圾处理问题，改变了过去由政府“全包”的模式。政府提供必要的条件包括资金、贷款和政策优惠、政策扶植等，由私营公司承担垃圾处理的任务。政府对私营公司的运行情况和垃圾处理的方式按国家规定进行监督。由于管理方式的改变，加上工艺设备选型合理，当地劳动力价格低廉，肥料销售工作开展比较顺利等各方面的因素，使一些承包垃圾处理企业有所盈利，甚至开始返还贷款。因此，在解决城市垃圾处理的问题时，除了技术问题以外，管理机制和管理模式同样是非常重要的。如果能采取经济管理方式，把这些垃圾也像产品一样推进市场，发布废弃物的产量和特点等信息，以便使各个对它们有需求的企业及时获得信息，进而购进作为原料再投入生产。每个企业都能如此的进行废弃物的交换，总有一天，城市垃圾就会变成一个很大的资源来源。3.2 城市固体废物资源化的途径实现城市固体废物资源化的途径有以下三种方式：（1） 物质回收 从城市固体废物中直接回收指定的可直接回收利用的废品，如：纸张、金属、玻璃、塑料等；（2）物质转换 利用城市固体废物中的某些成分制取新形态的物质，如利用易腐有机物生产堆肥，利用混合废塑料制取汽油及利用灰土和灰渣生产建筑材料等；（3）能量转换 通过化学或生物转换，将城市固体废物中所蕴藏的能量释放出来，回收热能或电能。如通过有机废物的焚烧处理回收热量，进一步发电；利用城市固体废物厌氧消化