固体废物论文浅谈我国固体废物的现状处理技术和污染防治及综合利用

浅谈我国固体废物的现状，处理技术和污染防治及综合利用康娜（天津师范大学城市与环境科学学院 08资环 天津） 摘要：在人类的生产和生活中产生了大量的固体废物，这些固体废物如果处理不 当会造成不良的影响，本文在对城市固体废物进行了大量调查研究工作的基础上，对我国目前城市固体废物的特点及现状进行了分析，介绍了国内外对城市固体废物的处理技术及发展方向。简要分析固体废物的污染防治与综合利用,以期进一步提高公众的环保意识。 关键词 ：固体废物；处理技术；危害；污染防治；综合利用 城市固体废物又称城市垃圾，是指人类在从事各种生产和生活活动时，在提取目的组分后所弃去的固体和泥浆状物质。随着我国国民经济的持续增长和城市化进程的加快，城市的规模逐步扩大，人民的生活水平日益提高，城市固体废物以每年8%的速度递，1999年已达1.4亿吨，仅少数经过无害化处理，垃圾围城现象比较普遍，二次污染严重1。目前，大，中城市几乎都不同程度的受到固体废物的干扰，解决城市固体废物已经到了刻不容缓的时刻。1 固体废物的定义，特点以及现状1.1定义 固体废物(solidwaste),是指人类在日常生活、生产建设和其他活动中产生的,在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体的废弃物,其中包括从废气中分离出来的固体颗粒、垃圾、炉渣、破损器皿、动物尸体、变质食品、污泥和人畜粪便等。除此以外,废酸、废碱、废油和废有机溶剂等液态物质也被很多国家列入固体废物之列。1.2特点城市生产、生活活动的复杂性和多样性决定了城市固体废物具有以下特点： 产生量大； 组成复杂易变，有害污染物浓度高；有机物质含量高，易腐烂，具有不良外观和令人不愉快的臭气；固体废物中的有害成分会转入大气、土壤和水体中，参与整个生态系统的物质循环，具有潜在的长期危害。1.3现状我国固体废物污染环境防治办法施行 年来，我国的固体废物污染环境防治工作虽已取得初步成效，但总体上仍处于起步阶段，政策不健全，运作体制不完善，市场融资不成熟，基础设施薄弱，城市固体废物处理缺口较大，固体废物污染仍然十分严重，具体表现在以下六个方面：第一， 由于城市固体废物处置缺乏有效的统一管理，胡乱堆放的现象仍比较普遍，再者，随着城市居民生活水平的提高，城市固体废物产生量递增幅度较大，城市垃圾占地的矛盾日益突出，“垃圾围城”现象严重；第二， 在城市固体废物的填埋和堆放处理过程中，由于处理措施不当，含有大量污染物质的渗滤液侵入外环境直接引 起水体污染和土壤污染；第三， 城市垃圾的自然分解释放出大量有毒气体和垃圾任意焚烧释放出的二恶英及其他有害气体造成大气污染，引发癌症、皮肤病等；第四， 难降解的塑料袋、一次性塑料餐盒和农膜造成“白色污染”，大煞景观并且危害环境；第五， 城市垃圾中的玻璃、电池、废塑料等进入土壤之中，对农业生产安全带来负面影响，并进一步对蔬菜、粮食造成污染，直接威胁人类的饮食安全； 第六， 电子废物污染问题已初现端倪。据预测，未来几年内我国将进入家用电子产品报废高峰期，需要报废的计算机、电视机、电冰箱、洗衣机等家用电器每年可达1400万台左右，这些废物中含有铜、汞等重金属，对环境是一大隐患。国家应尽早建立工业产品最终废弃物回收管理制度，加大相关产业的扶持力度，做到未雨绸缪。2 固体废物对于环境的危害2.1侵占土地固体废弃物不加利用就需占地堆放,堆积量越大,占地越多,据估算,每堆积一万 t渣,约需占地一亩。截止 1993年,我国仅矿业固体废物历年累计存积量就达 56.8亿 t,侵占农田 0.33万 hm。城市垃圾、矿业废料、工业废渣等侵占了越来越多的土地,从而直接影响了农业生产、妨碍了城市环境卫生,而且埋掉了大批绿色植物,大面积的破坏了地球表面的植被,这不仅破坏了自然环境的优美景观,更重要的是破坏了大自然的生态平衡。2.2 污染土壤 固体废物露天堆存,不但占用大量土地,而且其含有的有毒有害成分也会渗入到土壤之中,使土壤碱化、酸化、毒化,破坏土壤中微生物的生存条件,影响动植物生长发育。工业固体废物,特别是有害固体废物,经过风化、雨淋,产生高温、毒水或其他反应,能杀伤土壤中的微生物和动物,降低土壤微生物的活动,并能改变土壤的成分和结构,使土壤被污染。许多有毒有害成分还会经过动植物进入人的食物链,危害人体健康。20世纪 70年代,在美国的密苏里州,为了控制道路粉尘,曾把含有四绿二苯-对二噁英(2,3,7,8-TCDD)的淤泥当作沥青铺洒路面,造成多处污染,土壤中 TCDD浓度高达 0.3mg/L,污染深度达 60cm,致使大量牲畜死亡。2.3 污染水体 大量固体废物排放到江河湖海会造成淤积,从而阻塞河道、侵蚀农田、危害水利工程,同时固体废物与雨水、地表水接触后,废物中的有毒有害成分必然被浸滤出来,从而使水体发生酸性、碱性、富营养化、矿化、悬浮物增加,甚至毒化等变化,危害近 20km 范围内的水质遭受严重铬污染,致使 7个自然村 1800多眼水井的水不能饮用。美国胡克化学工业公司 19301935年间,在 LoveCanal河谷填埋了2800多吨的有害废物,到 1978年,大雨造成大量有害废物外溢,当地大气中有害物质浓度超标 500多倍,测出有害物质 82种,致癌物质 11种,给当地居民造成了巨大的伤害。2.4 污染大气 固体废物的细粒、粉末被风吹起,增加了大气中的粉尘含量,加重了大气的粉尘污染,如粉煤灰堆遇到四级以上风力,可被剥离 11.5cm,灰尘飞扬可高达 2050m,并使平均视程降低 30% 70%。一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下被微生物分解,还能释放出有害气体、产生毒气或恶臭,造成地区性空气污染。 采用焚烧法处理固体废物,已成为一些国家大气污染的主要污染源之一,据报道,美国的几千座固体废物焚烧炉中,有 2/3由于缺乏空气净化装置而污染大气,有的露天焚烧炉排出的粉尘,在接近地面处的浓度竟达到 0.56g/m!除粉尘以外,焚烧固体废物还产生了 Cl2、HCl等有害气体,给酸雨的形成提供了条件,也造成了严重的大气污染。3 城市固体废物的处理技术3.1预处理技术城市固体废物的种类复杂，大小、形状、状态、性质千差万别，需要进行预加工处理。常用的技术有三种：（1）压实。用物理的手段提高固体废物的聚集程度，减少其容积，以便于运输和后续处理，主要设备为压实机；（2）破碎。用机械方法破坏固体废物内部的聚合力，减少颗粒尺寸，为后续处理提供合适的固相粒度。这种技术已相当成熟，应用也相当普及；（3）分选。根据固体废物不同的物质性质，在进行最终处理之前，分离出有价值的和有害的成分，实现“废物利用”。分选是在废物有回收利用价值的继破碎以后的重要操作工序，其效率直接影响到回收物质的价格和市场销路。3.2有机堆肥技术堆肥法是利用自然界广泛分布的细菌、真菌和放线菌等微生物的新陈代谢的作用，在适宜的水分、通气条件下，进行微生物的自身繁殖，从而将可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化。堆肥法的产物称为堆肥，是优质的土壤改良剂和农肥2 。随着垃圾填埋场的标准和焚烧处理的排放标准的进一步提高，加之垃圾分类收集的普遍推行为垃圾的再生利用和堆肥处理提供了良好的发展条件，堆肥技术将日益受到青睐。3.3卫生填埋技术卫生填埋技术是在堆肥法的基础上发展起来的。区别于传统的填埋法，卫生填埋法采用严格的污染控制措施的整个填埋过程的污染和危害减少到最低限度，在填埋场的设计、施工、运行时最关键的问题是控制含大量有机酸、氨氮和重金属等污染物的渗滤液随意地流出，做到统一收集后集中处理。今后，卫生填埋技术将会逐渐作为一种对经回收利用、堆肥和焚烧等方法处理后的城市垃圾残余物的最终处理手段，填埋后的土地恢复利用和生态工程技术的研究，无疑会更加拓展卫生填埋技术的应用空间。3.4焚烧处理技术焚烧是使固体废物中的可燃成分在焚烧炉内被充分氧化分解，从而变成无机残渣的技术。此过程不但实现了垃圾的减量化和无害化，而且回收的热量可用于发电，进而初步实现了垃圾的资源化。然而，目前我国的垃圾焚烧（发电）产业却存在着基建投资大、污染因素多、废热回收不彻底等诸多问题，有鉴于此，今后焚烧技术必将日益注重降低设备的投资、运作成本，发展尾气净化技术和残渣处理技术并提高废热的回收利用率。3.5热解技术区别于焚烧，热解技术是在氧分压较低的条件下，利用热能将大分子量的有机物裂解为分子量相对较小的燃料气体、油和碳墨等有机物质，经简单加工后可作为燃料利用，在一定程度上，有助于缓解日益紧张的世界性能源危机。用这种技术处理城市固体废物,产生量少，处理面广且重金属类不会溶出。因此热解技术具有十分广阔的应用前景。3.6固化技术这种技术是应用物理的或化学的方法，将固体废物固定或包容起来，以防止有害成分的溶出。目前常用的固化技术主要有：水泥基固化法、石灰基固化法、热塑性材料固化法、高分子有机物聚合稳定法、玻璃基固化法3 。其中以水泥固化和石灰固化技术较为经济有效。4 固体废物的综合利用4.1金属的回收 具备一定规模的冶炼厂通常只提取某一种目标金属,所以工业废渣中一般含有种类丰富的金属,比如在重金属熔渣中,可以提取金、银、锑、铊、铂、钛和钯等,钙镁磷肥生产的废渣中含有高品位的镍、铜、钴、锌,在煤炭、煤矸石中,可以提炼出钼、钪、锗、铀等金属,而城市垃圾中的金属则可以直接被回收利用。4.2 生产建筑材料 冶炼厂生产过程中产生的灰渣,是用来生产砖、矿渣棉和其他建筑砌块的良好材料,这不仅节省了土地资源,更是工业废渣的妥善的去处。如高炉渣中含有 CaO、MgO、SiO2、Al2O3等成分,其中 CaO的含量高达 32%37%,经过处理后可以生产各种水泥3。4.3提取原料 废弃塑料加热加压成型后,不仅可以得到再生塑料,而且塑料经过粉碎、溶解、加热分解后,可以提取石油燃料;回收的废纸可以制作纸浆,从而成为再生资源。4.4改良土壤 一些无毒无害的工业废渣可以直接用于改良土壤,而且废渣中的一些微量元素还是农业上不可缺少的肥料。只要处理得当,这些曾经的废物还会在人类的生活中大显身手。事实上,废与不废是相对的,这与技术水平和经济条件密切相关,在一个地方被看做废物的东西,在另一个地方可能就是原料或资源,过去被认为是废物的东西,随着技术的发展,可能已经不再是废物。从某种意义上说,废物只是放错了时空和地点的原料,这也为人们在固体废物的充分利用方面提供了广阔的空间。固体废物处理中,最为重要的是分类,其次是回收利用成本4。我们每个居民应尽到义务,政府更应严格、高速、尽职督办这一严重问题。至于成本,公民应予支持;国家应从高处着眼进行必要的财政补贴。5结束语通过上述对城市固体废物综合处理 一方面改变了城市 由于日益巨增垃圾给其生态环境造成巨大危害的状况。另一方而在改善城市环境同时城市固体废物的再生资源化及综合处理，源源不断