固体废弃物的危害与环保治理技术分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 24 日 作者简介：高勇(1985)，男，汉族，辽宁盖县人，大学本科，环保固废处置，中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司。-35-固体废弃物的危害与环保治理技术分析 高 勇 刘晓晴 张宸豪 中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司，辽宁 抚顺 113006 摘要：摘要：固体废弃物是指在生产、生活过程中产生，占用土地、水源和大气资源的废弃物。人类活动中不可避免地产生固体废弃物，造成的环境污染不断加剧。我国现行固体废弃物处理政策主要以焚烧、高温堆肥为主，焚烧处理费用较高，高温堆肥难以消灭有害病菌，易造成二次污染。基于此，本文提出垃圾渗沥液就地处置技术，其不但费用较低，并且不会造成二次污染，极具推广价值。关键词：关键词：固体废弃物；危害；环保治理技术 中图分类号：中图分类号：X70 1 前景概述 在经济大发展及城镇化进程不断推进的今天，城市固体废弃物处理问题逐渐引起社会公众的广泛关注。城市固体废弃物的存在与发展对于城市环境变化以及居民生活质量提升都产生着极其不利的影响。如何有效处置城市固体废弃物成为城市环境治理环节的重要难题。目前，在可持续发展理念的指引之下，资源化处置的思路与方法得到全社会的认可，并逐步应用于城市固体废弃物处置领域。鉴于此，在对城市固体废弃物分类及危害全面分析的基础之上，重点分析了城市固体废弃物资源化利用问题1。2 固体废弃物的危害 2.1 对人体健康造成不良影响 固体废弃物的排放不仅污染环境，而且会危害人类健康。固体废弃物被直接排放至自然环境中，会导致土壤污染、大气污染等自然生态的破坏；固体废弃物在堆存过程中未完全分解并产生有害物质，如在堆存过程中释放二氧化硫、二氧化氮、氟化物、铅等不可降解的物质。随着时间的推移和雨水的渗透作用，上述物质均会慢慢排出，在大气中分解成为二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等物质，对人体造成损害，如二氧化硫会刺激人的呼吸道，在长时间刺激下使人体患有慢性支气管炎；部分含汞化合物会在人的皮肤表面形成斑块或褐色斑点。据不完全统计，工业废物中40%60%的有毒有害物质会造成人体中毒，甚至死亡2。其他有毒有害物质还包括苯、甲醛、乙醛等化工废料以及含铅、镉、砷、甲苯、二甲苯等杂质的石油沥青产品。中国地质环境所研究表明：我国城市环境中，大气污染对土壤质量的影响程度达 90%以上；城市空气污染主要包括大气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物，一氧化碳、臭氧等温室气体，以及二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体等。大气污染中，PM2.5 主要以细颗粒物为主，其中，微颗粒物多集中于大气污染物中，对人体健康危害极大。2.2 安全隐患与水体污染 部分固体废物在堆放时未进行有效防护，仅直接堆放在相关场所中，如此一来便在堆放现场埋下了安全隐患。若堆放现场未采取消防安全措施，极易引发火灾事故，造成严重的经济损失，甚至人员伤亡。此外，固体废物在堆放过程中，内部的有害物质会渗入地下水中，对地下水或河流造成污染，影响人们的日常生活，危害人们身体健康。因此，固体废弃物的处置方式与人们的身体健康与财产安全存在直接关系，加强对固体废弃物处置方式的研究是十分必要的3。2.3 造成全球变暖 据统计，自 1990 年以来，全球平均气温上升了1.2。根据联合国调查，二氧化碳在地球大气层中含量过高时会引发全球变暖、海平面上升和酸雨等现象。随着经济的发展，我国固体废弃物数量不断增加，由此引发的环境问题日益突出。近年来，部分城镇在环境保护方面因投入不足导致固废处理设施建设滞后、焚烧能力不足等问题凸显。中国科技期刊数据库 工业 A-36-3 城市固体废弃物处理技术 3.1 预处理技术 所谓的预处理技术指的是在垃圾进行后期处理之前所采取的处理技术。目前，城市固体废弃物的预处理技术主要包括垃圾分类、垃圾压实、垃圾破碎等。其中，垃圾分类近年来受到国家的重视，并在全社会逐步推广，垃圾按照其属性，分为红、黄、绿 3 种类型，其中红色垃圾代表有毒垃圾；黄色垃圾代表不可回收垃圾；绿色垃圾代表可回收垃圾。垃圾压实与破碎主要是方便垃圾运输、储存以及后续焚烧、填埋等处理4。3.2 堆肥与厌氧发酵技术 堆肥与厌氧发酵技术充分利用了微生物分解有机物质的原理，对有机固体废弃物进行物理化处置。该技术已经成为城市固体垃圾资源化与减量化的重要技术途径。同时，为了提升处置效率，往往需要在处理过程之中增加调节剂以提升微生物分解的速度。完整且高效的堆肥与厌氧发酵技术需要满足有机物、氧气以及细菌 3 者协同合作的条件。3.3 化学法处理技术 固体废弃物综合处置方法中化学处理技术具有成本高、技术要求复杂等特点。但是，该技术可以从根本上实现固体废弃物的处置及环境修复。例如，针对当前化工园区普遍存在的酸污染、重金属污染、油污染、氰化物污染等，可以借助中和、还原、氧化、沉析、电解、絮凝以及破乳等化学处理技术，从根本上解决固体废弃物带来的污染问题5。4 城市固体废弃物资源化利用途径 4.1 垃圾堆肥 虽然部分城市固体废弃物可以通过自然界的微生物实现自然分解，但是，该处理过程较为缓慢，尤其是在城市快速发展的背景之下，城市中每天产生的固体废弃物已经远远超过了自然界微生物的自然降解极限，造成未被分解的城市固体废弃物在长时间的堆放过程之中产生有毒气体，滋生蚊蝇、病原体，威胁居民健康。为此，借助生物分解技术，实现固体废弃物肥料化，最终实现资源化利用。4.2 固体废弃物复合材料 城市固体废弃物中含有大量的金属类、硅酸盐类废弃物，借助相应的复合加工技术，可以将固体废弃物加工成为各类复合材料。例如，针对易拉罐、牙膏筒、铝合金等金属废弃物，可以通过增加相应的玻璃纤维以及碎玻璃，加工成为刚性良好、韧性十足的新型复合材料，满足生产需要，也实现了固体废弃物的最大限度资源化。再比如，针对部分固体废弃物中含有二氧化硅、三氧化铝等硅酸盐物质，可以通过相应添加剂的辅助，提炼出各类高强度材料，实现资源化利用。4.3 生物环保砖块 城市固体废弃物中存在大量的渣土、水泥、废砖、砂浆、沙子等物质，此类物质经过简单的处理，都可以制作成为砖块。例如，水泥和沙子经过一定比例的混合，并在加温加压之后可以形成砖块；废弃的渣土经过简单破碎、成型，可以制作成为土砖等。但是，上述砖块的强度较低，使用范围较窄，无法达到广泛应用。目前，国内外正在开展生物环保砖块的研制，借助相应的添加剂，实现砖块强度的大幅提升6。4.4 制备生态水泥 城市固体废弃物实现生态水泥化的主要工艺有两种。第一，借助脱水后的城市下水道污泥以及焚烧之后的烧灰为原材料，加入石灰石、赤泥等材料，填充固体废弃物的不足成分，借助干法回转窑进行烧制处理，最终制作成生态水泥熟料，之后，加入硬石膏与Na2SO4 对生态水泥熟料进行调凝，最终制作成为表面积 450m2/kg 的生态水泥。该工艺较为成熟，但是对于垃圾焚烧烧灰的成分要求较高，一般需要配建专门的垃圾焚烧厂，投资成本相对较高。第二，水泥熟料与垃圾焚烧煅烧一体性，将垃圾直接倒入水泥回转窑，温度升至 1650进行高温煅烧，高温下水泥及垃圾灰能够通过固液相反应生成水泥熟料，配合石膏粉磨为水泥。该工艺省略了焚烧炉，实现了垃圾的直接焚烧，焚烧温度高，垃圾处理效果显著，有害气体的排放量大幅下降，且垃圾焚烧过程中释放出大量的热量，为生态水泥制备提供了一定的能源供应，因此，该工艺的整体能效水平较高。但是，该工艺要求焚烧的垃圾需要具备较高的热值，应该在垃圾分类处理的过程中彻底将厨余垃圾、玻璃等物质剔除。4.5 堆肥厌氧发酵 第一步，放入底料，该环节的主要处理对象便是中国科技期刊数据库 工业 A-37-底料。底料包括秸秆、污泥、废弃物等固态废弃物，在相应能源的调节之下，提升微生物的降解处理效率，此时，混合物的整体热量会显著增加。第二步，加快堆肥的熟化程度，该环节属于好氧反应阶段，因此，该阶段表现出较为显著的高温、臭味以及有机物质降解加快等特点，操作方式也是多以机械化堆肥为主，但是，该环节也表现出堆肥规模大、占地空间大、肥效不显著以及卫生条件差等问题，这是堆肥厌氧发酵技术需要进一步优化与革新的重要方向之一7。5 城市固体废弃物资源化利用的保障措施 5.1 强化政府支撑力度 艰巨的社会任务，需要社会资本的广泛参与。由于城市固体废弃物资源化利用在我国还处于发展初级阶段，各项技术还不成熟，企业盈利模式与能力较弱，企业整体参与积极性不高。为此，国家应该切实提升对城市固体废弃物资源化利用的认识与支持力度，从法规政策到技术支持，给予该领域足够的支撑。鉴于此，建议相关部门制定城市固体废弃物资源化利用的规划，对该领域的广阔前景及社会价值进行评估，并为相关企业量身定制金融扶植政策、技术帮扶政策、税收优惠政策，提升社会资本进入该领域的积极性，并为其提供强有力的技术后盾和人才保障。5.2 完善相关法律法规 城市固体废弃物资源化利用的高效运转需要完善的法律法规体系作为保障。为此，针对该领域目前存在的法律空白，建议国家基于城市固体废弃物资源化利用发展现状与需求，以母法为基础，从子法与条例方向入手，建立相应的法律法规，以实现城市固体废弃物资源化利用的过程有法可依，有法必依19。在具体的法律法规制定过程之中，建议重点做好城市固体废弃物资源化利用的强制性约定，比如结合城市固体废弃物的具体分类，强制性执行资源化利用的具体方向与比例；以垃圾分类管理为基础，强制对城市固体废弃物进行分类，便于后期资源化处理；以再生资源利用为基础，制定相应行业或者工序的再生资源使用规范，实现原始资源的低效利用8。5.3 提高城市固体废弃物回收与再生利用率 为切实提升城市固体废弃物回收与再生利用率，政府部门及相关企业应该切实重视对再生资源的推广意识与力度，提升全社会利用再生资源的积极性，进而实现原始资源损耗的有效控制，避免浪费问题加剧，最终从源头上降低固体废弃物的产生量。例如，煤炭在各行各业中都有着广泛的应用，但是，不同行业对于煤炭的使用价值需求量不同，毫无差异地使用煤炭资源，不仅是对有限的煤炭资源的浪费，也带来了较为严重的固体废弃物危机，加剧环境问题。通过添加相应的辅助材料，比如粉煤灰与煤岩石混合，可以达到建筑领域的使用要求，进而降低建筑领域对煤炭的依赖性，从源头上控制了煤炭固体废弃物的产生量9。6 结束语 综上所述，城市发展中不断产生固体废弃物，如何科学处理以达到环保政策要求成为热点课题。因此，新时期下应提升城市固体废弃物资源化利用，拓展城市固体废弃物资源化利用途径，实现固体废弃物再利用，避免固体废弃物对生态环境和人体健康造成影响，促进城市可持续发展。参考文献 1曾海兵.固体废弃物的处理与资源化有效利用探究J.皮革制作与环保科技,2022,3(06):11-13.2王成林.固体废弃物的污染现状与防治策略分析J.资源节约与环保,2022,32(01):92-95.3陈晨.环境工程建设中固体废弃物治理措施的浅析J.当代化工研究,2021,33(23):83-85.4师杰.城市生活及工业固体废弃物处理技术思考分析J.砖瓦,2021,23(09):60-61.5王彩萍.城市固体废弃物处理及资源化利用的有效途径J.智能建筑与智慧城市,2021,34(07):100-101.6王小雨.”无废城市”背景下许昌市固体废弃物管理现状及问题研究D.郑州:郑州大学,2021.7李楠.城市固体废弃物的处理问题及治理途径J.化工设计通讯,2021,47(02):176-178.8李金洋.施工固体废弃物回收与资源化再利用研究J.绿色建筑,2021,13(01):68-70.