浅谈固体废物及其危害与处置方式-论文.doc

浅论固体废物及其危害与处置方式
林毐龑
【摘　要】本文主要分析了目前的固体废物的性质以及它的分类，主要分为工业固体废物和生活垃圾；对土地，水资源等的危害和处置方法，并通过一系列的数字来描述固体废物中生活垃圾的处理情况，详实的介绍了固体废物的海洋处理，陆地处理，以及固体废物的破碎方法［1］；并且还可以对一些固体废物进行回收利用及相应的原理和处理流程.
【关键词】固体废物；生活垃圾;海洋处理；陆地处理;破碎方法；回收。
O 引言
固体废物是指在生产、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、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质.[2］ 包括从废水，废气分离出来的固体颗粒. 凡人类一切活动过程产生的,且对所有者已不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质,通称为固体废物。各类生产活动中产生的固体废物俗称废渣；生活活动中产生的固体废物则称为垃圾。
固体废物一词中的“废”有鲜明的时间和空间特征。从时问方面讲,它仅仅相对于目前的科学技术和径济条件，随着科学技术的飞速发展，矿产资源的日趋枯竭，生物资源滞后于人类需求，昨天的废物势必又将成为明夭天的资源。从空间角度口,废物仅仅相对于某一过程和方面而没有使用价值，而并非在一切过程一切方面都没有使用价值，某一过程的废物,往往是另一过程的原料。
1 固体废物的分类
固体废物的分类方法有多种，按其组成可分为有机机废物和无机废物;按其形态可分为固态废物。半固态废物和液态（气态）废物。按其污染特性可分为危险废物和一般废物等；按其来源可分为矿业的、工业的、城市生活的、农业的和放射性的。［3］ 而按照固体废物产生的原因，则可以分为城市生活垃级、工业固体物和危阶废物［4] 以及医疗废物。
城市生活垃圾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物.包括：有机类,如瓜果皮、剩菜剩饭；无机类，如废纸、饮料罐、过期药品等.
工业固体废物是在工业生产和加工过程中产生的，排入环境的各种废渣、污泥、粉尘等。工业固体废物如果没有严格按环保标准要求安全处理处置,对土地资源、水资源等会造成严重的污染。
危阶废物，特指有害废物，具有易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、毒性、放射性等特性，产生于各种有危险废物产物的生产企业。从危险废物的特性看，它对人体健康和环境保护潜伏着巨大危害，如，引起或助长死亡率增高；或者使严重疾病的发病率增高；或者在管理不当时会给人类健康或环境造成重大急性或潜在危害。
医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或间接感染性、毒性以及其他危害性的废物。主要有：一是感染性废物，指携带病原微生物具有引发感染性疾病传播危险的医疗废物，包括被病人血液、体液、排泄物污染的物品,传染病病人产生的垃圾等；二十病理性废物，指在诊疗过程中产生的人体废弃物和医学实验动物尸体,包括手术中产生的废弃人体组织、病理切片后废弃的人体组织、病理腊块等。［5］
2 固体废物的危害
在未采固体废物是环境的污染源，除了直接污染外，还经常以水、大气和土壤为媒介污染环境.
首先是浪费资源。固体废物不像废气、废水那样到处迁移和扩散，必须占有大量的土地。城市固体废物侵占土地的现象日趋严重，我国堆积的工业固体废物有60亿吨,生活垃圾有5亿吨，预计每年有1000万吨固体废物无法处理而堆积在城郊或公路两旁，几万公顷的土地被它们侵吞。
再者严重污染。土壤是植物赖以生存的基础。长期使用带有碎砖瓦砾的“垃圾肥"，土壤就严重“渣化”；未经处理的有害废物在土壤中风化、淋溶后，就渗入土壤，杀死土壤微生物,破坏土壤的腐蚀分解能力，导致土壤质量下降；带有病菌、寄生虫卵的粪便施入农田，一些根茎类蔬菜、瓜果就把土壤中的病菌、寄生虫卵吸进或带入体内，人们食用后就会患病。
还有水污染.许多国家把大量的固体废物直接向江河湖海倾倒，不仅减少了水域面积，淤塞航道,而且污染水体，使水质下降。固体废物对水体的污染，有直接污染地表水,也有的下渗后污染了地下水。固体废物向大气飘散 固体废物在收运、堆放过程中未作密封处理，有的经日晒、风吹、雨淋、焚化等作用，挥发了大量废气、粉尘；有的发酵分解后产生了有毒气体，向大气中飘散,造成大气污染。
同时还影响市容环境卫生。固体废物在城市里大量堆放而又处理不妥，不仅妨碍市容,而且有害城市卫生。城市堆放的生活垃圾，非常容易发酵腐化,产生恶臭，招引蚊蝇、老鼠等滋生繁衍，容易引起疾病传染；在城市下水道的污泥中,还含有几百种病菌和病毒.长期堆放的工业固体废物有毒物质潜伏期较长，会造成长期威胁。城市的清洁卫生文明,很大程度同固体废物的收集、处理有关,尤其是作为国家卫生城市和风景旅游城市,对固体废物不妥善处理，将会造成非常不良的影响。[6］
3 固体废物的处置现状［7]
3。1 生活垃圾处理情况
随着我国经济持续稳定发展不断加快,我国生活垃圾的产生量呈逐年增加趋势。到2011年为止,生活垃圾处理厂（场）2039座，填埋设计容量达35.9亿m3,堆肥设计处理能力达到2.1万t/d，焚烧设计处理能力达到2.2万t/d，运行费用为59。1亿元.全年共处理生活垃圾63.6亿t.另外在生活垃圾清扫、收运方面，全国城市共有9万余台市容环卫专用车辆及设备.
此外，2010年全国1633个县城(人口约1。4亿）产生生活垃圾6317万t，进行无害化处理的数量为173251万t,无害化处理率仅为274%；其中直接进行卫生填埋处置为887％，进行焚烧处理为668%，进行堆肥处理为213％。全国19410个镇(人口约139亿人）、13735个乡和721个乡镇级特殊区域(人口约0361亿人)以及2798万个自然村(人口约7688亿人）的生活垃圾管理和处理处置还没有建立基本的管理体系。 
3.2 危险废物处理情况 
根据环境统计年报，2011年全国工业危险废物产生量34312万t，综合利用量17731万t，贮存量8235万t，处置量9165万t，倾倒丢弃量001万t，全国工业危险废物综合利用处置率为765%。危险废物集中处理（置）厂（场）644座，医疗废物集中处理（置)厂(场）260座，危险废物设计处置能力达到353万t/d。 
我国危险废弃物集中处置能力的区域分布极不平衡，在东部沿海经济发达地区集中处置能力较高，而在其他地区则相对偏低。特别是在有色金属采矿选矿和冶炼较为发达的西南地区，其集中处置能力无法满足生产需求。
3。3 一般工业废物处理情况 
2011年，全国一般工业固体废物产生量323亿t，综合利用量195亿t，贮存量60亿t,处置量70亿t，倾倒丢弃量433万t，全国一般工业固体废物综合利用率为599％。工业固体废物倾倒丢弃量超过20万t的省份有云南、新疆、山西、贵州和重庆，这5个省份的工业固体废物排放量占全国工业固体废物倾倒丢弃量的784％。一般工业固体废物倾倒丢弃量超过50万t的行业依次为煤炭开采和洗选业、有色金属矿采选业、黑色金属矿采选业,这3个行业一般工业固体废物倾倒丢弃量占统计工业行业固体废物倾倒丢弃总量的710％. 
一般工业废物的主要去向是综合利用，如我国2011年水泥产量为2085亿t，而水泥熟料生产量为1307亿t，其差值778亿t主要为工业固体废物用作水泥的混合材，仅水泥混合材一项所利用的一般工业废物量就占其产生总量的241％,综合利用总量的399%。如果路基材料、水泥骨料等建筑材料生产所利用的固体废物，建筑材料工业所利用的一般工业废物可以占到其产生总量的40％以上。由此可以看出，一般工业废物的综合利用水平也依赖于其他相关行业的发展。 
3.4 电子废物处理情况
目前，我国已成为家用电器生产和消费大国。据统计，我国电视机的社会保有量已经达到35亿台，冰箱、洗衣机也分别达到13和17亿台.随着电子产品更新速率越来越快，这使得电子废弃物的数量翻倍增长。据有关资料，今后我国每年将至少有500万台电视机，400万台冰箱，500万台洗衣机要报废，每年还会有500万台电脑。如何将电子废弃物进行资源化回收处理，已经成为当前影响我国经济、社会和环境可持续发展以及再生资源回收再利用面临的一个新课题。[8］[9][10］ 
4 固体废物的处置方式及相应原理
固体废物处置是指最终处置或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节,是解决固体废物的归宿问题.一些固体废物经过处理和利用,总还会有部分残渣存在，而且很难再加以利用，这些残渣可能又富集了大量有毒有害成分；还有些固体废物，目前尚无法利用，它们都将长期地保留在环境中,是一种潜在的污染源。为了控制其对环境的污染,必须进行最终处置，使之最大限度地与生物圈隔离。
固体废物处置方法包括海洋处置和陆地处置两大类以及破碎方法。
4.1海洋处置
海洋处置主要分海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。近年来，随着人们对保护环境生态重要性认识的加深和总体环境意识的提高,海洋处置已受到越来越多的限制。
4.2陆地处置
陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋以及深井灌注几种。其中土地填埋法是一种最常用的方法。
（1）农用：即利用表层土壤的离子交换、吸附、微生物降解以及渗滤水浸出、降解产物的挥发等综合作用机制处置固体废物的一种方法。该技术具有工艺简单、费用适宜、设备易于维护、对环境影响很小、能够改善土壤结构、增长肥效等优点，主要用于处置含盐量低、不含毒物、可生物降解的固体废物。
如污泥和粉煤灰施用于农田作为一种处理方法已引起重视。生产实践和科学研究工作证明，施污泥、粉煤灰于农田可以肥田，起到改良土壤和增产的作用。
（2）土地填埋处置：它是从传统的堆放和填埋处置发展起来的一项最终处置技术。因其工艺简单、
成本较低、适于处置多种类型的废物，目前已成为一种处置固体废物的主要方法。
图1：图表填埋处置［11]
土地填埋处置种类很多，采用的名称也不尽相同.按填埋地形特征可分为山间填埋、平地填埋、废矿坑填埋;按填埋场的状态可分为厌氧填埋、好氧填埋、准好氧填埋；按法律可分为卫生填埋和安全填埋等。随填埋种类的不同其填埋场构造和性能也有所不同。一般来说,填埋主要包括:废弃物坝、雨水集排水系统（含浸出液体集排水系统、浸出液处理系统）、释放气处理系统、入场管理设施、入场道路、环境监测系统、飞散防止设施、防灾设施、管理办公室、隔离设施等。
卫生土地填埋适于处置一般固体废物。用卫生填埋来处置城市垃圾，不仅操作简单,施工方便，费用低廉，还可同时回收甲烷气体，目前在国内外被广泛采用。在进行卫生填埋场地选择、设计、建造、操作和封场过程中，应着重考虑防止浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消除、场地的开发利用等几个主要问题.
①场地选择：一般要考虑容量、地形、土壤、水文、气候、交通、距离与风向、土地征用和废物开发利用等诸多问题。
一般来讲,填埋场容量应满足5－20年的使用期。填埋地形要便于施工，避开洼地，地面泄水能力要强，要容易取得覆盖土壤，土壤要易压实，防渗能力强；地下水位应尽量低，距最下层填埋物至少1。5m；避开高寒区,蒸发大于降水区最好；交通要方便，具有能在各种气候下运输的全天候公路，运输距离要适宜，运输及操作设备噪音要不至影响附近居民的工作和休息；填埋场地应位于城市下风向,避免气味、灰尘对城市居民造成影响，最好选在荒芜的廉价地区.
②填埋方法的选择：常用的填埋方法有沟槽法、地面法、斜坡法、谷地法等。
土地填埋法的操作灵活性较大，具体采用何种方法，可根据垃圾数量以及场地的自然条件确定。
③填埋场气体的控制：当固体废物进入填埋场后,由于微生物的生化降解作用会产生好氧与厌氧分解.填埋初期，由于废物中空气较多，垃圾中有机物开始进行好氧分解，产生二氧化碳、水、氨气，这一阶段可持续数天；但当填埋区氧被耗尽时，垃圾中有机物转入厌氧分解，产生甲烷、二氧化碳、氨气、水以及硫化氢等.因此，应对这些废气进行控制或收集利用，以避免二次污染。
在填埋气体控制方面,早期国外一般将填埋气体作为一种有害气体进行管理和处置。进入70年代后开始将之作为一种有价值尚待开发的再生资源，并对填埋气体产生、迁移规律进行了定性、定量研究.目前已开发填埋气体回收利用的技术设备,部分国家已发展到商业应用阶段，成功地将填埋气体用于工业、民用燃料及发电.我国在这方面发展较缓慢，据悉杭州天子岭垃圾填埋场即将回收沼气发电。
④浸出液的控制：填埋场浸出液一般源于降雨、地表径流、地下水涌出、废物本身水分、渗出液成分较复杂,其COD高达4～5万mg/L,氨氮达700~800mg/L.
浸出液属高浓度有机废水，若不加以控制必然对环境造成严重危害.常用的措施是设置防渗衬里，即在底部和侧面设置渗透系数小的粘土或沥青、橡胶、塑料隔层，并设置收集系统，把浸出液收集起来.
然而自20世纪70年代以来，填埋处理主要遇到两大问题：一是填埋场容量是有限的，旧的填埋场封闭以后，新的填埋场的选择是非常困难的.填埋处理在世界各国都出现地荒.此外填埋设施难以受当地居民欢迎。新场址的选择往往遭到反对，因此现在世界各国填埋的主要潮流是尽量设法延长填埋场的寿命。填埋场由原始废物的直接填埋转向在填埋处理前先进行预处理，例如先经过焚烧，对焚烧残渣再进行填埋，这样可使填埋容积减少80％左右.
（3）深井灌注处置：这是指把液体注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗性岩层内。一般废物和有害废物可采用深井灌注方法处置。但主要还是用来处置那些实践证明难于破坏、难于转化、不能采用其它方法处理或采用其它方法费用昂贵的废物.深井灌注处置前,需使废物液化，形成真溶液或乳浊液。
4。3破碎方法
对固体废物的破碎方法可分为干式、湿式和半湿式破碎三种。其中湿式破碎和半湿式破碎是在破碎的同时兼有分级分选的处理,干式破碎就是通常所说的破碎，可分为机械能破碎和非机械能破碎两种方法。
目前使用最广泛的是机械能破碎,它是用破碎工具如破碎机的齿板、锤子、球磨机的钢球等固体废物施力而将其破碎。破碎作用可分为挤压、摩擦、剪切、冲击、劈裂、弯曲等。其中前三种是破碎机通常使用的基本作用力.
固体废物在选择破碎方法时，需要视固体废物的机械强度，特别是废物的硬度而定。对于脆硬性废物，适合采用劈碎、冲击、挤压破碎；对于柔性废物如废汽车、废器材和废塑料等，在常温下用传统的破碎机难以破碎,压力只是能使其产生较大的塑性变形而不断裂,这时，宜利用其低温变脆的性质有效地进行破碎，或是采用剪切、冲击破碎；而当废物体积较大，不能直接将其供入破碎机时，首先需要将其切割刀可以装入破碎机进料口的尺寸,再送入破碎机内破碎。对于含有大量废纸的城市垃圾。近几年来国外已采用半湿式和湿式破碎。
一般,破碎机破碎固体废物时，都有两种或两种以上的破碎粒同时作用于固体废物，如压碎和折断、冲击破碎和磨剥等。[1］
5 固体废物的回收
自然资源短缺和固体废物污染环境的双重压力，威胁着人类的生存和生活。对固体废物的综合利用，是节约资源、防止污染的有效途径和最佳办法。现在,许多国家正致力于固体废物资源化的实践与研究.我国在自然资源的利用方面存在着“三低":人均占有量低，矿产的总储量居世界第三位，而人均占有量仅世界平均水平的1/2；资源的利用率低，属粗放式的“资源消耗型”，浪费严重；固体废物资源化程度低，一般不到20%,而其余的80%作为废物排放造成环境污染.因此,综合利用固体废物，实现资源化和无害化，越来越引起人们的重视。
例:含铅危险固体废物的环保再生处理方法
锡铅合金焊料在电子信息产品制造过程中广泛应用，在焊接过程中，由于高温氧化产生大量的氧化渣。氧化渣的主要成分为锡铅氧化物，属于含铅危险固体废物，其无序排放物对人类和环境具有极大的危害作用,为国家强制管理的危险固体废物范畴.
（1）处理原理
处理废焊渣一般采用直接加热分离法，这种处理方法不仅回收率低，而且由于“铅烟” 挥发直接进入大气,造成环境二次污染，目前已被禁止使用。本文采用液体覆盖还原技术,不仅有效地抑制了“铅烟”挥发，而且可将锡铅氧化物还原，使废焊渣的回收率达到 90％以上，既保护了环境,有提高了资源的再生利用率,效果理想。
采用加热和液体覆盖及还原技术不仅可使锡铅氧化物还原，由于其处理温度较低，不产生铅烟或其它有害气体。锡铅氧化物的还原过程为：
PbOx + R = Pb + OR （1)
SnOy + R = Sn +OR （2）
式中：PbOx 为铅氧化物，R 为液体还原剂，Pb 为还原铅，OR 为氧化物，SnOy 为锡氧化物， Sn 为还原锡。
在上面的再生处理工艺中,成功地采用了液体覆盖还原剂.这种还原剂为无毒的有机类材料,是可生物降解物质，其本身和氧化物对人类和环境无害。
液体覆盖还原处理废焊料工艺，一方面，由于温度控制在 240℃以下较低范围,远低于 400℃以上铅烟产生的温度。另一方面，液体还原剂的表面覆盖也有效地抑制铅烟的逸出。这样，不仅有效地还原了焊渣中的铅锡氧化物，而且也有效地避免了残余物和铅烟对环境的污染。
（2）处理流程
①废焊膏
对废焊膏采用物理加温处理工艺，使废焊膏中的焊剂和焊料分离。在处理过程中,由于温度控制在 240℃以下较低范围，且有焊剂覆盖，不产生铅烟和其它有害气体;废焊膏容器用溶剂洗净后可作为普通的塑料制品处理，清洗液可以蒸馏回收.
②废焊渣
采用加热和液体覆盖及还原技术不仅可使锡铅氧化物还原，由于其处理温度与上述废焊膏加温处理温度相同,亦不产生铅烟或其它有害气体。
③预处理
按检验结果对焊膏和焊渣进行分类。焊料的预处理工作是去掉包装物，并要求包装物不能有残留的焊渣；焊膏的预处理工作是将其从塑料包装瓶中取出，并将塑料瓶用溶剂洗净。
④含铅固体废焊料再生处理工艺流程
表1 是含铅固体废焊料再生处理的工艺流程.按表所示，首先要对废焊料进行检验分类,并对废焊膏、废氧化渣和掏锅料分别采用不同的工艺进行回收处理。
表1 含铅固体废焊料再生处理的工艺流程［12］
废焊料检验分类
1
2
3
废焊膏
加温处理
分离
出料
氧化渣料
加温处理
加还原剂
出料
掏锅料
加温处理
除氧化渣
出料
⑤无铅废焊渣的回收处理
无铅废焊渣的回收处理工艺可采用表1 所示的处理工艺，但需要注意的是无铅焊料的交叉污染问题突出，分类和筛选工作是非常重要。如果处理不当，回收获得的焊料将是混合物，其再利用价值大大降低。
6 结束语
固体废物越来越多,越来越填满我们的生活，它的危害也将会不断扩大，我们应该利用合理的方法去处置这些固体废物,进行可再生循环利用是良好的有效的方法，我们都应当进我们的努力去不断学习，不断创新出新的方法去处理我们生产出来的废物，以改善我们的生活，我们的环境，避免让固体废物或者其他什么垃圾等污染了我们赖以生存的地区母亲。
参考文献
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［12] 百度百科．固体废物．回收利用

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