刍议固体废物处理技术的发展现状及趋势

2022-10-27

固体废弃物在定义上包括三类, 第一类是在人类的各种活动中产生, 已经失去了原本的利用价值的物品物质, 第二类是虽然利用价值仍在, 但因为某些原因被抛弃的物品物质, 第三类是法律和行政法规规定其属于固体废物的物品物质。固体废弃物的状态可以是固态、半固态, 也可以是气态, 但气态必须置于固体容器中。常见的固体废弃物有生活垃圾和生产垃圾两种, 其中生活垃圾的处理要比生产垃圾略微简单一些。

一、固体废物污染概述

经济的飞速发展促进了我国的工业化和城市化速度, 生产和生活上的固体废物由此急剧增加。这数量庞大的固体废物在露天存放或者处置不当的的情况下会不停释放有害成分, 这些有害成分透过大气、水流、土壤等媒介, 直接或间接地对人体造成危害, 而且对媒介本身的危害极大。所以固体废物是一种不可轻忽的污染形式。

固体废物污染最大的特点在于那可怕的增长速度和数量, 尤其是在我国的城市区域, 各种生活垃圾成吨增长, 包括普通垃圾、清扫垃圾、商业垃圾、建筑垃圾等。而工业生产垃圾虽然在增长速度上比不上生活垃圾, 但因为其通常具有危害大、难处理、难分解等特点, 而且部分垃圾还具有一定的毒性和危险性, 所以其危害性并不低于生活垃圾。综上可知, 研究固体废物的处理技术是一项刻不容缓的工作。

二、固体废物处理技术的发展现状

目前对固体废物的处理方法有许多种, 其中最常见的有三种, 分别是卫生填埋、焚烧和堆肥。卫生填埋的应用最广, 所占收运量的比例也最高, 可达81.8%;焚烧则通常限定在沿海地区, 占收运量比例的14.5%;堆肥的效果很好, 但只有个别地区选择性地使用, 局限性较大, 在收运量的比例中也只占3.7%。

1. 卫生填埋技术

卫生填埋是有别于传统填埋的一种填埋处理技术, 除需要针对填埋地点进行谨慎合理的选址外, 填埋地还需要施加防渗漏处理并掩盖压实, 以杜绝对地下水和大气的二次污染。卫生填埋主要可以分为厌氧填埋、半好氧填埋、好氧填埋三种。厌氧填埋所使用的填埋场构造最为简单, 而且不需要太高的建设成本, 填埋后产生的的沼气更可以回收用于资源的再利用, 因此应用非常广泛。好氧填埋与半好氧填埋则对场地的要求较高, 成本也较高, 但胜在分解有机物的速度极快, 大幅缩短了垃圾的稳定化周期, 对渗出液水质也有良性影响。

2. 焚烧技术

焚烧技术属于热化学处理技术的一种, 可以实现热能资源的回收再利用。该技术具有多项优点, 比如减容效果好、基本完全无害、大规模的废热回收可以用于发电、占地面积小、对环境影响甚微等, 因此普及速度非常之快, 应用范围也非常之广, 尤其是土地资源有限, 不适合使用卫生填埋技术的沿海地区, 焚烧技术可以说适性非常之高。

3. 堆肥技术

堆肥技术是一种生物处理技术, 其关键点在于大量存在于自然界的微生物。只要进行一定的有效控制, 微生物会令固体废物中的有机物降解, 生成稳定、高肥效的腐殖质。这种技术可以依微生物不同的生长环境进行分类, 分成好氧和厌氧两种堆肥方式。其中好氧堆肥具有较高的堆肥体温度, 只要依照一定的比例把有机物料和填充料混合在一起即可, 一旦条件适宜, 微生物就会迅速繁殖, 令有机质发生降解, 高温会将混合物中的杂草种子和病菌杀灭, 令生成的废弃物趋于稳定。厌氧堆肥则需要无氧环境作为前提条件, 由厌氧型的微生物对有机物进行分解和转化。相比好氧堆肥, 厌氧堆肥的缺点较多, 不但分解速度慢、分解效率差, 而且还会产生刺鼻的恶臭, 工艺条件也更复杂一点, 不过好处在于可以产生好氧堆肥无法产生的甲烷, 作为清洁能源使用。

三、固体废物处理技术的发展趋势

1. 生物处理技术

生物处理技术在处理固体废物的工作中无论是潜力还是前景都有很大的发展前途。前文提到的堆肥技术正是一种已经获得了应用的生物处理技术, 这类技术不仅成本和运行费用低廉, 而且在操作和管理上都非常简易, 其优越性是显而易见的。以我国的国情来说, 固体废物一直以厨房垃圾为主, 其中含有相当多营养物质与有机物成分, 而有机物中含有大量的水, 通常可以达到70%左右, 非常适合厌氧消化技术, 既有利于垃圾的减量化, 又利于资源的再利用。

2. 化学分解技术

为了令清洁生产得以实现, 针对工业产生的各种固体废物需要积极开发能处理它们的全新处理技术。这类固体废物通常是无机物, 而且有一定的高温耐性, 有些还存在一定的毒性, 所以旧有的填埋、焚烧、堆肥三种技术往往难以使用。对这些特殊固体废物, 使用新型的化学分解技术能取得比较好的效果, 比如热等离子体气化、水热催化气化、热裂解三种技术, 虽然局限性比较强, 但已经得到了一定的应用实践, 希望未来能在应用的广泛性上得到进一步的拓展。

3. 资源再利用技术

将固体废物重新资源化, 实现再利用, 这种处理方式既符合可持续发展战略思想, 又能减少原本的固体废物处理压力。这种资源再利用技术往往需要与其他的处理技术结合使用, 或位于其他处理技术的延长线上。比如在使用焚烧技术对固体废物进行焚烧时, 产生的热能可以进行资源的再利用, 而焚烧后产生的灰渣则可以作为建筑的原材料, 既能消除废物, 又保护了环境, 节约了资源, 减少了宝贵的自然资源的消耗。

结语

固体废物的产生在人类的活动中是无法避免的, 人类越来越高速化的生产和生活令固体废物的产生速度显著加快了, 这也为我国的相关处理机构提出了更严峻的新课题。研究和发展固体废物的处理技术, 在处理速度、处理广度、处理效果和资源再利用之间取得平衡, 是该技术在未来的发展方向, 也是实现节能环保社会与可持续发展战略的重要途径之一。

摘要：固体废物作为一种常见的污染物拥有极快的增长速度, 因此对其进行处理的技术具有很强的应用性。本文对固体废物处理中常见的几种技术进行了分析说明, 论述了处理技术的发展现状, 并对其未来的发展趋势进行了展望。

关键词：固体废物,废物处理技术,技术发展