浅谈固体废弃物的处理

浅谈固体废弃物的处理摘要:随着我国经济的快速可持续发展，特别是居民生活水平的提高，城市固体废弃物对人们的生活造成了严重的危害，因此城市固体废弃物的处理技术研究已经成为人们日益关注的重点。本文从介绍固体废弃物的来源和种类入手,分析了个体废弃物的污染方式,阐述了固体废弃物物的处置方式和处理技术，最后讲述了固体废弃物的回收利用，并例举由于废弃物处理不当引起的重大事件。关键字:固体废弃物处理方式固体废弃物是污染大地的主要根源，随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾产生量也在不断地增加。1987年全国城市生活垃圾清运量为5398万吨，到2005年我国城市垃圾已达1.5亿吨以上，并以每年8%~10%的增长率在增加。专家预计，2030年我国城市垃圾将达到4.09亿吨，2050年将达到5.28亿吨。目前，全国城市生活垃圾累计堆存量已达70亿吨，占地80多万亩，全国600多座城市除县城外，已有2/3的大中城市陷入垃圾的包围之中，有1/4的城市已没有合适场所堆放垃圾。急剧增加的城市废弃物的排放已成为制约经济发展的重要因素，对人类生存的自然环境也构成了严重的威胁和影响，固体废弃物的处置问题的已迫在眉睫。1、城市固体废弃物来源与分类1.1固体废弃物的来源固体废弃物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质。而未经处理的工厂废物废渣和生活垃圾简单露天堆放，占用土地、破坏景观，而且废物中的有害成分通过刮风进行空气传播，经过下雨进入土壤、河流或地下水源，这个过程就是固体废弃物污染城市生活固体废弃物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾（又称渣土）、街道清扫垃圾。这么多人住在或即将住在城市，而城市又是高度集中、环境被大大人工化的地区，城市垃圾所产生的污染极为突出。一般来说，城市生活水平愈高，固体垃圾产生量愈大。在低收入国家的大城市，如加尔各答、卡拉奇和雅加达，每人每天产生0.5－0.8千克；在工业化国家的大城市，每人每天产生的垃圾通常1千克左右。1.1.1居民生活垃圾居民生活垃圾一般指城市垃圾中由市政环境卫生部门负责扫、收集、运输和处理、处置的部分。包括由居民家庭生活直接产生的垃圾，街道和公园等公共场所清扫的垃圾，事业单位公务和生活服务垃圾，商店营业活动产生的垃圾等。1.1.2商业垃圾商业垃圾是指城市商业营业活动中产生的垃圾，包括各类包装材料和容器。商业垃圾中有相当一部分垃圾通过销售活动转入居民生活垃圾。1.1.3建筑垃圾建筑垃圾是指建设、施工单位或个人队各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生得渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。1.2、固体废弃物的分类为了采取不同的处理方式对固体废物进行管理、无害化处理和综合利用，将固体废物分为以下三大类：城市生活垃圾，工业固体废弃物、有毒有害固体废弃物。1.2.1城市生活垃圾城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及被法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物都叫做城市生活垃圾。其中：（1）生活垃圾：废弃电器、塑料、煤灰渣等（2）城建渣土：建筑垃圾（碎砖瓦、混凝土）（3）商业固体废物：废弃的包装材料、丢弃的食品等（4）粪便：须输入污水处理场处理（而我国是收集、清运）1.2.2工业固体废物工业固体废弃物是指各种工矿企业或原料加工过程中所产生或排出的废物，是工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物。随着工业生产的发展，工业废物数量日益增加。工业固体废弃物一般可分为：（1）冶金固体废物：金属冶炼过程中排出的残渣（高炉渣、钢渣）。（2）燃料灰渣：煤炭开采、加工、利用过程排放的煤矸石、粉煤灰等。（3）化学工业固体废物：化学工业生产过程中产生的工艺渣（废催化剂、精馏液渣等）。（4）石油工业固体废物：炼油和油品精制过程排出的碱渣、酸渣。（5）粮食、食品工业固体废物：粮食、食品加工过程排弃的下角料。（6）矿业固体废物：采矿过程中产生的废石和选矿过程中产生的尾矿。（7）其它：机械和木材加工业产生的碎屑、刨花。1.2.3有毒有害废弃物：根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物，都属于危害废物即主要有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染疾病性、放射性等危险特性。2、固体废弃物的污染途径固体废物在一定的条件下会发生化学的，物理的或生物的转化，对一定环境造成影响。固体废弃物的污染途径主要有以下几点。2.1通过大气污染固体废弃物中的干物质或轻质随风飘扬，会对大气造成污染。焚烧法是处理固体废弃物目前较为流行的方式，但是焚烧将产生大量的有害气体和粉尘，一些有机固体废弃物长期堆放，在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，同时释放出有害气体。2.2通过水体污染固体废物未经无害化处理随意堆放，将随天然降水或地表径流入河流、湖泊，长期淤积，使水面缩小，其有害成份的危害将是更大的。我国个别城市的垃圾填埋场周围发现，地下水的浓度、色度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。2.3通过土壤污染土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所，这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用，他们与土壤本身构成了一个平衡的生态系统，而未经处理的有害固体废物，经过风化、雨淋、地表径流等作用，其有毒液体将渗入土壤，进而杀死土壤中的微生物，破坏了土壤中的生态平衡，污染严重的地方甚至寸草不生。3、固体废弃物的处置与处理技术3.1海洋处置利用工具将固体废弃物运至远洋或指定海域直接投入海洋的方法。运载工具包括船舶、航空器、平台等。其理论依据是海洋是一个庞大的接受体，具有无限稀释能力。主要方式有深海投弃、海上焚烧等3.2陆地处置陆地处置的主要方式有土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、深井灌注等方式。3.2.1填埋法填埋法是将城市垃圾倾倒在选定的合适场所，用土层将垃圾覆盖到一定厚度，经压实后再铺一层松土，在已回填完毕的场地上可种上树木进行绿化。通常将垃圾铺撒成40~75cm厚的薄层，然后压实以减小体积，之后用一层15~30cm厚的土壤覆盖并压实，压实的垃圾和土壤覆盖层共同构成一个单元。具有同样高度的一系列相互衔接的单元构成一个升层，一个或多个升层组成完整的填埋场。填埋法的主要优点是处理能力大、投资少、工艺简单、能处置多种类型的固体废物，但热解法和焚烧法是两种完全不同的过程。首先，焚烧是一个放热过程，而热解需要吸收大量热量。其次，焚烧的主要产物是二氧化碳和水，而热解的产物主要是可燃的低分子化合物：气态的有氢气、甲烷、一氧化碳；液态的有甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物、焦油和溶剂油；固态的主要是焦炭或炭黑。另外，焚烧产生热量大的可以用于发电，产生热量小的只可供加热或产生蒸汽，适于就近利用，而热解的产物是燃料油及燃料气，便于贮藏和远距离输送。3.2.2堆肥化堆肥化处理是指在人工控制条件下，使垃圾中的有机物在微生物作用下转化为稳定的腐殖质的过程。废物经过堆肥化处理，制得的成品叫做堆肥，又称“腐殖土”，施于农田，可作为肥料。堆肥法包括好氧堆肥法和厌氧堆肥法。利用堆肥技术处理城市生活垃圾，不仅能有效地解决城市生活垃圾的出路，解决环境污染和垃圾无害化问题，同时也为农业生产提供了适用的腐殖土。因此，利用堆肥技术处理城市生活垃圾受到了世界各国的重视。固体废物处理可分为物理处理、化学处理、生物处理、热处理、固化处理等。3.3物理处理通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态，主要方法有压实、破碎、分选、增稠、吸附等。3.4化学处理采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而使其达到无害化。主要方法有氧化还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。化学上提出处理废弃物垃圾的三个途径，即减少废弃物产量、再利用废弃物、循环利用废弃物，把三个英文单词取第一个字母都是R，这样就简称3R原则。3.4.1减少废弃物产量节约1吨纸可少产生1吨垃圾，少生产400吨左右造纸黑液，少产生2.4×104m3的废气，少砍伐一片树林，少消耗相应数量的煤、电、碱等。近年来，北方地区大田中推广地膜覆盖技术，聚乙烯、聚氯乙烯薄膜有20%-30％残留在土地中。此外，随着塑料工业的发展，日常生活用品中有许多是塑料制品，如塑料袋、一次性餐具、饮料瓶、饮水杯等，这些废弃物到处乱扔不仅影响市容，而且由于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料很难降解，混入土壤中几十年不变，破坏了土壤结构及作物从土壤中吸收水分和营养成分的途径，而影响农业生产。目前我们把由塑料造成的污染称为“白色污染”。为了防止白色污染继续蔓延，禁止使用超薄塑料袋。同时积极推广使用能迅速降解的淀粉塑料、水溶塑料、光解塑料等。3.4.2再利用废弃物在日本，垃圾再利用相当普遍，许多商品包装上都有“再生”标志。按照包装上的提示，消费后的垃圾是分类抛弃于垃圾箱的，环卫工人处理城市垃圾，首先回收其中可利用的废旧物资，如废纸、废金属、旧织物、玻璃、塑料等。像果皮、菜叶、泔脚等可加工为饲料，垃圾经过焚烧体积大大缩小，同时消灭各种病原体，能把一些有毒有害物质转化为无害物质。因为燃烧放热，可回收热能用于发电。有的诸如塑料类经过加工为再生塑料制品，实在无法利用的集中填埋，覆土造地，保护环境。近年来，日本采用高压压缩垃圾，制成垃圾块填海造地。3.4.3循环利用废弃物生物圈里有食物链，高级生物以低级生物为生存条件。化学上也有反应循环的设计，做到人尽其才，物尽其用。3.5生物处理利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，并采取一定的人工措施创造有利于微生物的生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有机物效率的一种废水处理方法。从而使其达到无害化或综合利用。方法主要有好氧处理、厌氧处理、兼性厌氧处理。但是该法较为经济但处理效率不稳定。3.6热处理固体废弃物热解过程是一个复杂的化学反应过程，包括大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合反应等最后生成各种较小的分子。利用有机物的不稳定性，通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。方法有焚烧、热解、焙烧、烧结处理等。3.7固化处理利用物理或化学的方法将有害的固体废弃物与能聚结成固体的某种基材混合，从而时固体废弃物固定或者包容在惰性固体基材中，使之成为化学稳定性或密封性的一种更无害化物理技术。使有毒害物质通过化学转化或引入某种稳定的晶格中的过程，以降低其对环境的危害。处理对象为危险固废物。处理过程是首先为避免废物中含的许多化合物干扰固化过程，必须对收集的固体废弃物进行分选，干燥、中和、破坏等物理和化学处理。然后加入填充剂，及固化剂，再混合和凝硬，根据局所处理的废物的特性将股话题填埋或加以利用。4、固体废弃物的回收固体废弃物的回收方式主要有提取各种金属，生产建筑材料、生产农肥、回收能源、取代某种工业原料。4.1、提取各种金属化工渣中往往含有大量且多种金属粉煤灰和煤矸石含有铁、钪、锗、钒、铀、铝等金属，可以通过各种化学方法，有效提取各种有用金属，达到回收利用的效果。4.2、生产建筑材料利用工业废渣可生产建筑材料生产碎石：冶金矿渣（高炉渣、铁合金渣、钢渣）的强度和硬度类似于天然岩石，可用作混凝土骨料、道路材料、铁路道渣等。生产水泥：工业废渣（粉煤灰、钢渣、赤泥）的化学成份与水泥相似，具有水硬性，可作为硅酸盐水泥的混合材料。氧化钙含量较高的工业废渣（高炉渣）还可生产无熟料水泥。生产硅酸盐建筑制品：在工业废渣（粉煤灰）中可掺入适量的炉渣、矿渣等骨料，再加入石灰、石膏和水拌合，可制成蒸汽养护砖、砌块等。生产铸石和微晶玻璃：铸石有耐磨、耐酸和碱腐蚀的特性，是钢材和某些有色金属的良好代用材料。某些冶金炉渣的化学成分可满足铸石的生产要求，可替代天然岩石。矿渣微晶玻璃具有耐磨、耐酸和碱腐蚀的特性，是国内外近年发展的新型材料，可用高炉矿渣或铁合金渣。生产矿渣棉和轻质骨料：用粉煤灰或煤矸石生产陶粒或用高炉渣生产膨珠或膨胀矿渣等，而这些轻质骨料和矿渣棉在工业和民