固体废物的资源化和综合利用技术研究

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第3月第8期   作者:张振华
[导读] 近年来,我国的各行各业建设的发展迅速,经济快速发展的同时固体废物的产生量也迅速上升,

        张振华
        越城区环境信息中心,浙江 绍兴 312000
        摘要:近年来,我国的各行各业建设的发展迅速,经济快速发展的同时固体废物的产生量也迅速上升,造成了严重的环境问题,而随着近年来社会各界对环保问题重视程度的提高,提高全民对固体废物危害的认识与固体废物的处置水平成为当下具有重要意义的研究课题。本文介绍了固体废物的概念,分析了固体废物的危害性,并探讨了不同类型固体废物的处置方式,旨在推动我国在固体废物治理领域的综合能力,促进可持续经济的发展。
        关键词:固体废物;资源化;综合利用技术研究
        引言
        随着可持续发展观和绿色环保理念的深入人心,我们有必要利用现代化技术处理固体废物,实现固体废物的资源化和综合利用,从而有效减轻固体废物对环境的影响。固体废物的资源化和综合利用一方面促进我国工业的可持续和健康发展,另一方面提高我国的环境质量,进一步贯彻我国的环保发展战略。
        1 固体废物污染物概述
        一般意义上的固体废物指的是在生产生活中产生的在一定时间与空间条件下失去利用价值或虽未丧失使用价值但被认为丢弃的固体、半固体以及置于容器中的气态、液态物质等,还有在法律、行政法规的定义中被纳入固体废物管理目录的物质。固体废物具有鲜明的不易流动性、扩散性等特点,并且根据不同的分类依据可以将其分成类型,大多数的固体废物的环境危害性较大。根据固体废物垃圾来源的不同,国际上通常将固体废物分为工业固体废物、城市固体废物、农业固体废物、矿业固体废物以及放射性固体废物等。我国目前主要将固体废物垃圾分为生活垃圾类与工业固体废物两大类,生活垃圾即来源于日常生活活动中的固体废弃物;工业固体废物即工业生产活动中产生的固体废弃物。从绝对意义来说,固体废物并不是毫无用处的垃圾,只是在特定的时间与空间条件下无法充分发挥其应用价值的资源。就时间维度来说,固体废物只是在当前科技水平与经济水平条件下无法被充分利用,在科技水平不断进步的背景下,资源结构将会发生巨大的变化,现在无法充分利用的固体废物垃圾经过特殊的处理,很可能成为新型的资源;就空间维度来说,固体废物相较于废气、废液在运输、加工方面更加容易,且固体废物中大多数的成分经过提炼都可以作为工业原材料。因此,固体废物的资源化处置具有巨大的市场前景。
        2 固体废物综合利用方法
        2.1 堆肥技术
        所谓“堆肥技术”,简单来讲就是将具备有机物分解能力的微生物人为投放到固体废物中,从而加快固体废物的分解速度并提高其分解质量,使其在一定时间内得到充分发酵或降解,最终变成可用于农业生产的有机肥料。除此之外,在固体废物的资源化处理中合理利用堆肥技术,还能改良区域内部的土壤环境,从而可以保证固体废物达到无害化卫生处理的标准。堆肥的主要原料有食品厂和造纸厂等废水处理后产生的污泥以及城市垃圾、牲畜粪便、树皮、秸秆等,城市堆肥的核心原料则是来自于粪便混合以及生活垃圾。具体的堆肥工作具体有三种方法,分别为快速堆肥法、半快速堆肥法和露天堆肥法,利用这三种方法可以有效发挥能源综合利用的作用。
        2.2 热裂解技术
        所谓“热裂解技术”,即通过高温加热的方式实现固体废物的分解处理,从而达到裂解有机物、促使大分子向小分子转化、缩小废物体积等目的。在传统时期,人们普遍通过明火焚烧进行固体废物的热分解处理,但这种方式在实践过程中会产生大量的浓烟和毒气,不利于保护大气环境。相比之下,热裂解技术会在缺氧的特殊环境中进行,因而更加绿色环保,废物分解效果通常也更好。另外,固体废物中有可能包含铅、铜、锌、汞等重金属物质,可以采用先进的冶金方法、化学方法或者物理方法对有价重金属元素分别进行资源化利用以及综合回收。

由于在现阶段我国的热裂解技术较为落后,热裂解技术目前没有在我国得到比较广泛的应用,也没有在我国进行大范围推广,因此在实际工作的过程中需要研究和优化这种技术,简化操作、提高设备的自动化、降低成本、提高工艺技术稳定性,另外政策上的支持也会促进该技术的推广,使该项技术可以有效地发挥作用,同时也能减少我国对石化燃料的依赖,减少大气中二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放,缓解能源消耗对环境的压力,实现我国能源安全战略的可持续发展。
        2.3 厌氧消化处理技术
        在固体废物中,绝大多数有机物都能在生化作用下得到有效的降解处理。一般而言,生物有机物内部往往包含大量的有机内能和生物质能,这种特性为在处理的过程中应用厌氧处理技术提供优质的先决条件。如果对处理方法进行进一步划分,生物处理固体废物包括厌氧消化法和好氧堆肥法。好氧堆肥法在堆肥的过程中需要通入氧气,大幅增加能源的消耗量,而厌氧处理不需要消耗氧气,这样能最大限度节约资源,还可以生产出沼气这种新型清洁能源。沼气具有比较广泛的应用前景,可以最大限度减轻工业生产对环境造成的影响。根据现行的数据分析,一般而言,1t固体废物可以生产出大概130m3的沼气,产生的沼气要进行脱臭以及脱硫等处理,处理后就可以作为燃料使用,从而促进能源来源的多样化,实现我国经济的发展以及环境的可持续发展。
        3 固体废物生态资源化利用策略
        3.1 使用垃圾焚烧发电技术
        当前,要做好污染源分类,加大回收力度,建立监督处罚机制,有效提高废料回收利用技术水平。垃圾焚烧发电技术是一种先进的固体废物回收技术,其处理过程为将固体废物焚烧来生产电能,其可以应用于日常生活,从而降低能耗,此种方式实用性较好。据研究可知,通过焚烧,废料自身有害元素量将得到大幅度降低,所产生的残渣可用于园林绿化。需要重视的是,在应用设备时,应设置减震器、消音器等装置,最理想的方式就是在车间设置隔音控制室,降低噪声污染。
        3.2 加大回收利用
        人们要加强工业废物防治,最重要的是降低工业废物产生量。现今,我国废料再利用率较低,在确保经济效益的同时,企业应强化技术创新力,应用绿色生产方式,降低固废料产生量。例如,在冶金制造中,应及时淘汰落后的生产设备,引进性能高、绿色环保的先进生产设备,提升冶金制造工艺水平。
        3.3 农业固体废物
        各类农业固体废物会在农业生产中产生,其中涵盖了农作物秸秆、养殖动物粪便、其他农业固体废物。若未专业、妥善地处理农业固体废物,则会占用大量的农业用地。从长远来看,它会使土壤理化性改变,不仅排放很多有毒气体,也影响作物产量增加,使农村居民生命安全受到威胁。大多数农业固体废物均能进行二次利用,简单处理会造成浪费资源,同时其中的价值也得不到有效挖掘。目前,有关部门需要提高对农业固体废物生态资源化利用的重视度,引导农村居民应用科学且专业技术对农业固体废物进行妥善处理,提升资源循环利用率,降低养殖户、农户投资成本,最终实现农户经济效益的有效增加。例如,养殖业会产生许多动物粪便,而养殖户通过技术人员的指导,可以对沼气池更好地进行监控和管理,有效处理动物粪便,进而制取沼气,实现资源的生态化利用。沼气作为一类可燃性气体,能够应用在很多领域。固体废物厌氧发酵需要经历三个阶段。一是液化。在水解酶作用下,动物粪便中的水溶性大分子有机物、淀粉、纤维素、蛋白质会分解成小分子有机物。二是产酸。通过化学反应后,液化阶段产生的代谢物可转化成乙酸、氢气。三是产甲烷。通过甲烷菌的作用,大量H2、CO2、HCOOH将转化成沼气,它是一种清洁能源,可替代天然气,发酵残渣也可以作为农业肥料。
        4 结语
        近年来,我国逐步重视固体废物利用,在现有政策和技术的基础上,以冶金、化工固体废物为切入点,推进固体废物循环利用,带动整个行业向前发展,提高固体废物的回收率。
        参考文献:
        [1]别亮亮.固体废物的资源化和综合利用技术分析[J].科技创新与应用,2020,(12):142-143.
        [2]李金惠.中国固体废物管理现状及塑料污染治理成效[N].中国环境报,2020(3).
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