浅谈城市固体废物资源化处理

摘 要：本文主要介绍城市固体废物的产生现状及如何实现资源化利用，重点介绍城市固体废物资源化利用中存在的问题及解决办法，并且对城市固体废物的二次污染防治提出针对性建议。

关键词：城市固体废物;污染;分类回收;资源化

随着社会发展，城市固体废物产生量越来越多，但人们对城市固体废物的处理能力与技术却显得捉襟见肘。城市固体废物处理问题已经上升到全球性的问题，发达国家在此问题上处于较为领先的水平，而我国作为一个世界上最大的发展中国家，城市固体废物处理技术较为落后，处理任务也较为紧迫。由此，城市固体废物的减量化，资源化及无害化成为我们目前急需研究及践行的任务。资源化处理具有有效益、可持续等突出优点，发展前景非常好。本文将着重介绍城市固体废物的资源化处理。

1 城市固体废物的产生现状及污染途径

1.1 产生现状

城市固体废物大体分为生活垃圾，工业生产固废，医疗废物，给排水处理污泥，建筑垃圾等。经统计，2018年全国大、中城市一般工业固体废物产生量为13.1亿吨，工业危险废物产生量为4010.1万吨，医疗废物产生量为78.1万吨，生活垃圾产量为20194.4万吨[1]。城市固废产量不仅总量巨大、种类繁多，同时也呈现出逐年增长的趋势，虽有危害性但也有可利用的相对性。

1.2 污染途径

城市固体废物对环境的污染主要表现在土壤，水体，大气等方面。在土壤方面，城市固体废物中的有毒有害物质通过水的溶解下渗到土壤中，具有危害性和难修复性，有害物质并可能随着生物链逐步危害到人类。在水体方面，城市固体废物中含有的大量有机物在经过腐烂分解和发酵后，随水流侵入江河湖泊海洋系统，造成富营养化，导致水华爆发，水体发臭等严重不良反应。其次，固体废物中含有的有毒有机物及重金属元素可导致水中生物大范围死亡。此外，水体污染经过灌溉农田导致土壤和水体交叉污染，最终下渗危害到地下水，具有隐蔽性，难以修复性，对人类健康造成极大威胁。对大气的危害主要表现在城市固废经过燃烧后产生的氮氧化物，硫化物等，对环境造成极大危害，更为可怕的是对动物具有显著致癌性。

2 城市固体废物资源化利用及存在的问题

2.1 城市固体废物的分类回收

城市固体废物中含有大量可回收资源，如塑料制品，纸质物品，金属等，经过分类回收又可以重新为人们服务，并且创造价值，既减少对环境的污染，又降低了固废的占地面积。分类回收方法可分为手工分选，磁选分类，风力分选。[2]

2.1.1 金属的分类回收

在城市生活垃圾方面，从源头规范垃圾分类，人工分选往往起到很大作用，在垃圾预处理厂，经过磁选，带有磁性的金属很容易被选出。建筑垃圾中，钢筋混凝土结构中含有大量的钢筋，在当地经过破碎，裁剪，收集即可达到再回收的目的。

2.1.2 塑料制品的分类回收

塑料制品具有品种多，密度各异，不易降解，可回收的特点，在源头通过手工分拣，大部分的塑料制品被回收，在分选厂可采用风力分选，其中质量轻体积大的塑料袋，膜等易于回收，通过不断震荡，可加快轻质塑料的回收。

2.1.3 纸质物品的分类回收

纸质物品易于降解，方便回收，但由于其污染环境的特性，回收或燃烧是其主要的处理方式，纸制品经过回收，二次加工可制成再生纸，可用于报纸，外封包装纸等。从源头筛选仍是纸制品回收的主要方式，纸箱，大批的书本，报纸都可直接回收利用。在分选厂中由于湿度，纸制品已经不再容易回收，烘干再回收成本增加，所以一般焚烧处理更具优势。

2.1.4 建筑垃圾的分类回收

建筑垃圾主要分为渣土和拆除物。渣土中含有大量土壤、砂砾，主要用于基坑回填和道路基础。拆除物成分复杂，大部为钢筋混凝土，砖，木材，玻璃，塑钢等产品，主要分类回收方式为人工分拣，破碎分拣后，残渣可制成骨料，经添加矸石，水泥等，可制成再生砖。骨料经筛选，除杂，又可用作建材原料。

2.1.5 分类回收存在的问题

（1）从源头分离是重要的分类方式，但城市固废往往不经分类，有价固废和无用固废难以分离。（2）分离需要耗费大量人力财力，导致造价过高。（3）回收再造品由于安全问题不被市场及消费者认同。（4）源头分离过程中居民不配合，不自主的问题。（5）国家对垃圾分类回收的法律并不健全，实行起来也非常困难，公民环保意识薄弱。

2.2 城市固体废物的焚烧处理及资源化利用

城市固废中含有的大量有机物经过焚烧处理大都可以分解，焚烧后体积甚至可减少90%，具有处理量大，无害化，热量可回收等特点。资源化利用表现在垃圾焚烧后产生的热量可用于发电，城市供热，产生的炉渣既可以填埋，也可以制砖。垃圾中含有的大量可燃有机物是其焚烧的基础，垃圾在经过分拣后，含有大量有机物的城市垃圾适于投入焚烧炉中燃烧处理。一般要求，垃圾可燃成分为30%～40%以上，低位发热值在6280kJ/kg以上，垃圾含水率50%以下，垃圾能够自燃稳定焚烧，不但可以满足炉膛内烟气850℃/2s的要求，而且可以满足工質发电的需要，有效利用能源。目前循环流化床垃圾发电机组是垃圾发电的主流方式。[3]一般来说，焚烧发电厂依靠售电能实现运营，再加上国家补贴，完全可实现盈利。

城市固废焚烧处理及资源化利用存在的问题。（1）燃烧产生有毒有害气体，对大气环境造成二次污染。（2）分类差或湿度高造成的燃烧经济效益低。（3）并不是所有城市固废适合燃烧，难以达到国家预计的垃圾焚烧任务。（4）垃圾焚烧处理厂自身建厂的难题。

2.3 城市固体废物的微生物处理及资源化利用

城市固废微生物处理主要是对有机固废进行微生物处理，基本包括好氧堆肥法和厌氧消化法两大方面。这两种方法的特点是都是利用微生物处理，有效降低垃圾容积，二次污染相对较小，资源浪费小节约能源，生成物稳定，可利用程度高。

2.3.1 好氧堆肥法

好氧堆肥处理就是利用自然界中各种微生物，好氧条件下，加快对固体废物中的有机物进行处理并转化为稳定的腐殖质的过程。好氧堆肥处理后可使生活垃圾体积减少50%-70%，固形物含量约为55%-60%的，含有大量有机物的固废适合此种处理方法。堆肥可用作农作物的肥料。

2.3.2 厌氧消化法

厌氧消化处理，顾名思义就是在厌氧条件下，利用厌氧微生物对含有有机质的废物（包括液态和固态）进行处理，此法一般适合固形物含量较低的含有机物的固废。厌氧消化资源化利用表现在产生的甲烷和发酵残液可作为肥料。利用固体床酸化反应器与液体床甲烷反应器处理是较为好的选择。

2.3.3 城市固体废物微生物处理资源化利用存在的问题

（1）固废中含有的重金属处理难度大，对后续环境造成污染。（2）堆肥产物市场化存在难题，科学合理使用未提上日程。（3）污泥和厨房微生物处理后产物盐分过高，进入土壤会引起盐类的积累。[4]（4）堆肥带入的硝态氨经雨水冲刷和土壤渗沥容易转移，污染地下水。

3 应对措施及结论

3.1 预处理环节应对措施

城市固废不管是在回收，高温处理还是微生物处理方面，前期的预处理是至关重要的一环，预处理就是在垃圾处理之前要做的工作，主要的工作就是垃圾分类，只要城市固废分类分的彻底、详细，后续将会减少一系列的麻烦，降低成本，容易处理，产物单一等都是经过良好预处理带来的好处。措施：（1）采取强制垃圾分类，按属性分为可回收和不可回收及有毒有害垃圾三大类。目前上海、北京、深圳等一线城市已经开始或正在试点，太原、郑州、无锡等城市也在跟进。教育和法律方面并进，双管齐下。使市民建立起习惯。（2）环卫公司统筹组织人员进行收集时分类，环卫工人在清扫垃圾时，小型垃圾车分为可回收仓和不可回收仓，从源头分类，各级政府在财政方面要予以支持。（3）分类好的垃圾要压实，方便预处理前运输。（4）分区域就近建立垃圾预处理站及回收站，在建立完整的分班制度，降低垃圾预处理及运输费用，打通垃圾回收和处理环节，从而形成一套完整的回收-运输-预处理-运输的系统。（5）预处理后依照规定按属性进行分类，压缩打包，输送到指定的再处理厂。（6）建筑行业垃圾可参照工业固废。（7）国家必须出台相关法律法规进行规范，要让整个行业有所参照，良性发展。

3.2 处理及市场化环节应对措施

3.2.1 分类回收

分类回收处理的难题大部分在预处理阶段，预处理解决后，对于再生物品市场难以接受的问题。首先企业要提高自己产品的质量，小作坊式的违法生产要取缔。其次政府机关要有所作为，制定政策，予以补贴，执法要严，从官方给定一个态度。然后企业自身要加强宣传，增加再生物品良好形象，实现跨行业发展，加大科研创新。

3.2.2 焚烧处理

城市垃圾焚烧产生的有有害气体，通过一系列工艺可减少其排出量，主要任务是脱酸，脱硝，除尘，除二噁英、重金属等致癌物。脱酸主要工艺是干法、半干法和湿法，目前半干法由于其良好的处理效果较为广泛运用。除二噁英等致癌物及重金属通常采用活性炭吸附法。除尘采用烟气过滤法。脱硝可利用化学反应（催化还原脱硝法）除去。整套流程可参照樊彦玲等人提出的“SDA半干法旋转喷雾干燥脱酸技术+消石灰喷射+活性炭喷射+布袋除尘器+SCR脱硝（带烟气再热系统）”[5]。

城市固废过湿或有机物含量不达标等问题，需要在预处理阶段对垃圾进行烘干处理，并且在燃烧前掺入廉价的煤等燃料。预处理厂商根据成本可对发电厂商收取一定费用。流化床处理技术通过将垃圾吹脱也有助于降低垃圾湿度，提高燃烧率。

3.2.3 微生物处理

微生物处理问题集中于堆肥产物和发酵残液作为肥料难以广泛普及、污染土壤。

因此微生物处理产物要经过开发深加工，提高肥效，像优良化肥一样便于被农民接受及方便施洒，再进行一定的广告营销。污染问题也需要在深加工时将重金属进行提取，达到国家的无害化标准。归根结底是建立一套完整的处理链，不仅要将城市固废微生物处理，还要将产物适应市场进一步处理。该产业还需要政府的引导及扶持，可先在经济发达区进行。

4 结论

城市固体废物的资源化利用，既减少对环境的污染，又造就了经济利益，为循环发展打下了基础，符合科学发展观中的可持续发展。就大行业来说，仍然有许多需要研究和改进的地方，还需政府加大投入，学者的研究，及企业对工艺实施改进，任重道远。

参考文献：

[1]环保部.2018年全国大、中城市固体废物污染环境防治年報[N].2018.

[2]牛东杰，孙晓杰，赵由才.工业固体废弃物处理与资源化[M].2007.

[3]科普中国.垃圾焚烧发电厂[OL].2019.

[4]周继豪，沈小东，张平，师杰，赵志伟，张帅，麦正军.基于好氧堆肥的有机固体废物资源化研究进展[J].化学与生物工程，2017，34（2）：17-18.

[5]樊彦玲，祝文，郑鹏辉.垃圾焚烧烟气净化工艺技术研究[J].建筑工程技术与设计，2018（9）：4328.

作者简介：李运凯（1996-），男，汉族，河南偃师人，太原学院环境工程系，给排水科学与工程专业本科生，研究方向：环境保护和水处理。