固体废物综合处理技术的现状及对策

冯 霞

（江苏锡澄环境科学研究院有限公司，江苏 无锡 214000）

固体废物是指已失去原来的使用价值，或虽未失去使用价值但被放弃的物质。其种类繁多、成分复杂且数量很大，主要是在人类生产和消费过程中产生的泥状物质和固体，包括从废水或废气内分离的固体颗粒，它是环境污染的主要来源之一。固体废物多表现为固体或半固体状态，主要包括危险废物、工业固体废物和城市生活垃圾三类。危险废物主要指被列入国家危险废物名录的物质，也包括依据危险废物鉴别方法和标准定为带有危险特性的废物；工业固体废物指在交通、工业等生产和经营活动过程中产生的除尘灰、冶炼废渣、煤矸石、粉煤灰等物质，还包括工业废水处理过程中产生的污泥等；城市生活垃圾指在为城市日常生活供应服务及城市日常生活过程中产生的固体废物，还包括法律法规规定的可作为城市生活垃圾的固废。

1 国内固体废物综合处理技术的现状

1.1 危废综合处理现状

当前，我国危废的生产量和处理量间存在很大的缺口。2018年，我国危废的产量高达1.18 亿t，但行业内认为实际危废产量约1 亿t，从处理角度分析，固体危废的处理率约80%，而实际估测的处理率仅约40%，也就是说，全国还有很大一部分危废采用不正常的渠道进行处置[1]。危废处置具有很显著的区域性，国内对危废跨省转移制定了严格的限制条款，很多危废处置企业获取危废的渠道较少，生产常年处于不饱和状态。

1.2 工业固废综合处理现状

随着我国工业化的不断推进，工程产生的固体废弃物数量呈逐年递增的势头。但是，当前国内工业固废综合利用率不高，每年储存的废物产量高达5 亿t，而每年丢弃、填埋、倾倒的工业固废超过60 万t。和发达国家相比，我国在工业固体废物综合利用方面还有很大的提升空间，内蒙古、贵州、广西、山西、四川等地是我国工业固体废弃物的主要产地，这些中西部欠发达地区没有对固废进行充分的二次利用或者利用率很低，导致资源的很大浪费。而江浙、上海、广州等地对固体废物的综合利用率很高，沿海地区普遍经济较发达，对固体废物也进行了较充分的利用，有些区域利用率甚至达到95%。当前，工业固体废弃物的综合利用也具有区域性，经济发达地区对资源进行了更充分的利用，西部对固废的利用不如东部地区充分。

1.3 城市固体废弃物综合处理现状

随着城市化进程的推进、人们生活水平的提升和社会经济的发展，城市固体废弃物产量逐年递增。在对其进行处置时，人们要结合固体废物的特点，选取不同的处理方法，常用的处理方法包括生物处理法、化学处理法、物理处理法等。化学处理法包括高温降解、燃烧与固化等。物理处理法包括分选、破碎与压实法。当前，国内处置城市固体废弃物多采用填埋方式，通常不再进行二次利用或利用率很低。

2 我国固体废物资源化处理技术

2.1 堆肥技术

堆肥处理技术适用于无害化处理城市垃圾，目前国内许多地方都进行了堆肥的投产和研究。现阶段，农村堆肥不够自给，化肥常会对土壤带来不利影响，农村更需要大量的优质堆肥。国内通常使用好氧堆肥技术，该工艺的发酵周期短，便于机械化，无害化程度高，投资成本和填埋法相似，产成品具备农肥价值。该方法作业现场卫生环境不好，垃圾减容率一般，运行需要一笔费用，如果运行工艺控制不好，堆肥质量也会受到影响，还可能进一步污染土地，所以国内很多地区没有广泛采用这种方法。当前，堆肥处理技术包括露天堆肥法、半快速堆肥法、快速堆肥法，其中，城市垃圾处理广泛采用露天堆肥法。垃圾堆肥处理方法包括好氧仓式、厌氧和好氧堆肥法。厌氧堆肥指在隔绝氧气后，通过厌氧微生物的厌氧消化作用来对垃圾中的有机物分解，有机污泥、糟液、粪便、酒糟、高浓度有机废水等物质可通过厌氧消化作用，转化为可以进行二次利用的沼气。好氧堆肥要在好氧菌的作用下降解垃圾中的有机物。堆肥处理的原料主要包括造纸厂与食品厂等废水处理完毕后产生的污泥，还包括家畜粪尿、树皮、城市垃圾、秸秆、粪尿消化污泥等原料，其中，城市堆肥主要采用生活垃圾和粪便混合物作为原料。

2.2 卫生填埋处理技术

当前，国内城市生活垃圾处理主要采用填埋处理技术，其处理量占总量的70%左右，该技术也是当前甚至以后若干年国内采用的主要城市固废处理方式。垃圾卫生填埋包括山地填埋与平地填埋，防渗材料包括膨润土板、高密度聚乙烯、天然防渗材料和黏土膨润土混合材料等，防渗系统有水平与垂直防渗两种。通过采用这些防渗材料与填埋技术，城市垃圾得到了有效的处理。

人们要根据地质水文及环境条件，结合专业的规划设计，选择适宜的卫生填埋场地，同时要保证施工质量，强化后期运营管控。开展填埋场环评时，要注重填埋场气体、固废、浸出液等污染源，其中浸出液、填埋气体、污染与传播已成为重要的研究课题。开展卫生填埋时，首先要在处理场地上铺设具备较强防渗能力的衬垫，然后将生活垃圾铺成规定的厚度，通过机械压实后进行覆土。为避免其对附近环境产生污染，要安装渗滤液收集和处置系统和气体回收或排放通道，排气系统主要处理发酵过程产生的甲烷及二氧化碳气体，把这些气体汇集到集气罐，通过集中输送运输到抽气泵站，经过冷凝脱水后，这些气体还能成为燃料能源，还要对填埋场地附近地下水、气体开展监测。卫生垃圾填埋技术具有建设投资少、处理量大、有处理费用低、处理废物类型多的优点，同时具备修复土地和收集沼气的特点，卫生填埋是一种可操作性好和经济安全的城市垃圾处理方式。

2.3 焚烧处理技术

当前，城市垃圾数量越来越多，垃圾成分复杂，也未进行分类，仅采用填埋与堆肥处理技术，已达不到城市对处理垃圾的要求。城市固废含有很多热值较高的成分，如纸、食物、木和塑料等，这些物质都可通过焚烧方法进行处理，实现余热回收利用。高温焚烧可以快速减小可燃垃圾体积，可燃物经过高度氧化进行燃烧熔解，能彻底灭掉垃圾内的细菌和病毒，有毒有害的有机物通过燃烧也进行了彻底分解，同时热量还可以回收，实现固废资源化、无害化、减量化的目标。燃烧产生的残渣量只占原固废量的5%～20%，焚烧需要的垃圾处理场地不大。目前，广州、上海、珠海和北京等国内发达地区都在大力建设垃圾焚烧场。分散焚烧处理的运行成本较高，不利于设备的高效运行，也不易对排放物和污染物开展强有力的监管，所以国内普遍采用集中焚烧处理。有些垃圾燃烧过程中会产生二噁英等致癌气体，运行期间，人们要有效监管这类有害气体的排放，以满足环保要求。

2.4 热裂解综合利用技术

固废焚烧易对环境产生二次污染，但热裂解可避免产生环境污染。热裂解是指在缺氧气情况下，可燃原料内的有机物产生热分解，与焚烧比，热裂解过程产生的气体量很少，通过热裂解作用，大分子量的碳氢裂解成小分子物质，这些小分子物质可成为燃料气或燃料油，同时，裂解后，固废中的硫和重金属等有害物质进入炭黑中，对这些物质进一步去除也较容易，且炭黑也属于可利用二次资源。该技术目前没有得到广泛推广，主要原因是处置成本较高。

3 固体废物综合处置及利用对策

3.1 危险废物处理与综合利用对策

危废处理可使用直接处置与回收利用两种方式。直接处置方法主要是对没有二次利用价值的危废或无用的弃物开展安全化处置，通过一些列处置手段，消除或减少废物的危险性，通常可使用焚烧和填埋等方式，以降低或减少对环境产生的污染。资源回收利用方式主要是通过一系列处理工艺，在危废中提取一些有二次利用价值的成分，如提炼出金、银、稀有元素等，实现资源的循环再利用。高温熔融处理方法用于对含有毒害物质和重金属的固废的处置，以实现无害化处理和资源的二次利用，但处置成本高，运行工艺控制也较复杂，所以这种技术仅用于难处理的固废，没有大范围推广。国家要完善相关危废法律法规，完善政府审批流程，加强对申请单位的监管，逐步开放跨省危废处理，通过融合互联网技术和计算机技术，建设危废生产单位和处理单位的数据库，完善相关数据库建设，为以后开放跨省转移危废处理提供技术支持和政策支持，从而缓解国内危废处理企业所在省份产生量和处理量不平衡的矛盾。

3.2 工业固体废物处理与综合利用对策

3.2.1 粉煤灰

目前推广的综合利用技术主要包括粉煤灰筑路新技术、粉煤灰砂浆材料应用技术、粉煤灰工程回填技术、粉煤灰混凝土施工技术、粉煤灰黏土烧结砖技术、粉煤灰加气混凝土技术和粉煤灰改土技术等。

3.2.2 冶金废渣

工业废渣包括化工废渣、钢铁废渣与有色金属废渣。化工废渣通常含有毒性，处置前要对废渣分类。其中，无害的化工废渣可当成砖与水泥等的原材料，有害且含有贵金属元素的废渣要进行提炼，对贵金属进行分离，对有毒且不含贵金属的化工废渣，要积极开展处置技术的研究，以获取对这些物质进行综合利用的有效方法。钢铁废渣开展综合利用时，通过锌渣制备氧化锌、钢渣熔融水泥等回收技术，将其作为建筑物或道路的原材料。有色金属废渣含有金属，人们可以采用提炼方法，把这些金属从中分离出来，达到固废二次综合利用的目的。

3.2.3 化工固废

对硫铁矿烧渣进行综合利用时，铁含量低的高硅酸盐硫铁矿烧渣可以作为制造水泥的配料，铁含量高的可重新回炉冶炼；电石渣可作为制造水泥的原料，还可替代石灰，成为筑路或建筑材料，有些还能成为制造氯酸钾等化工产品的原材料；烧碱盐泥可用作生产氧化镁的原料，含汞盐泥还可采用分离技术进行处理，回收汞金属；甲醇废触媒可作为制造铜-锌复合微肥的材料；对于胶片厂的废液和废胶片，可对其中含有的金银进行回收；溶剂厂母液能作为二甲基甲酰胺的原料；磷渣可用作磷酸的原料等。

3.3 城市固体废弃物处理与综合利用对策

政府可以辖区为基本单位，建设以信息为基础，管理和服务为一体的市场化信息网，通过这个信息网，实现信息共享、资源整合与废物交换，实现优势互补和多方共赢的科学管理，从而带动整个地区固废产业的发展。通知建立健全相关法律法规，强化环保宣传教育，提倡公众参与，提升人们利用和收集固废的意识和固废资源化的意识，为创建固废信息管理平台提供基础保障；根据业务范畴的不同，创建废弃物供需信息查询和发布、排污申报、废物交换等平台，通过搭建健全的固废信息处理平台，在固废处置过程中实现信息化管理；根据城市固废的类型，创建动态、全方位的基础数据库，为实现信息化管理提供基础数据信息。

4 结语

现阶段，资源越来越紧张，环境问题日益突出，固体废物的处理技术和综合利用也得到人们的广泛关注。将固废进行有效的利用，将其转化为二次资源，已成为社会各界关注的热点问题。我国固废综合利用具备非常广阔的前景，通过综合利用和有效回收，实现物尽其用与变废为宝，使资源得到充分利用，经济效益和社会效益实现协调统一。