分析固体废物的资源化和综合利用技术

刘鹏

摘 要：随着传统能源日益紧缺和环境污染问题的出现，人们对于固体废物的资源化和综合利用越来越关注。怎样有效利用生活中的固体废物，将没有用的废料转化成有用的物质，已成为现在社会各界关注的焦点。由于我国在这方面的研究起步相对较晚，在近几年虽然也取得一定的成就。但是，根据调查分析可以知道，目前的技术还是无法满足现在社会和经济的发展需求。因此，该文将对固体废物的资源化和综合利用技术进行一定的分析，通过相应的分析来保证固体废物的有效利用，从而给我们现在的环境保护和能源节约做出一定的贡献。

关键词：固体废物 资源化 综合利用技术

中圖分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（a）-0077-03

随着信息时代的到来，人们的生活质量在逐步提高，但是在发展的过程中也出现了很多环境问题。在这些环境问题中，亟待解决的一个问题就是固体废物的污染。固体废物对于环境污染影响是很广泛的，例如：固体废物直接倒进水里或河流中，将严重污染水源，降低水的质量。同时这些污染经生物链的传递，给水中的动物和人类带来了严重的危害。因为固体废物污染问题的严重性，人们需对固体废物的资源化和综合利用进行不断地研究，期望能找到适合的技术来处理这一污染问题，减少固体废料对环境的污染。

1 资源化的概论

所谓资源化就是将废物中有用的物质及能量进行再回收和利用，同时降低废物中其他有害部分对环境的污染。废物资源化可以做到物尽其用，防止资源浪费，降低固体废物对环境的污染。同时，还能提高整个社会的经济效益。因为我国人口基数大和技术相对落后的原因，国内资源消耗数量很多，但是资源二次利用的效率偏低，这就造成了资源的很大浪费。据相关资料统计，我国每年的国民生产总值所消耗的资源是发达国家的3～4倍，而二次利用率相对发达国家只有1/4～1/3。从这些数据可以看出，我们国家对于固体废物资源化和综合利用有待提高，需要加强技术研究才能保证废物资源的有效利用。

2 固体废物资源化的相关技术

2.1 固体废物焚烧处理技术

固体焚烧处理技术就是将固体废物进行燃烧，将废物中的资源释放出来进行再一次的利用。在固体废物中，通过仔细的观察可以发现，在众多的固体废物中存在着很多的纸、木、塑料等可燃性固体废料。这些可燃性固体废料具有较高的热值，为了使资源能够得到充分运用，许多人们出现了将这些可燃性固体废料代替日常生活中煤的想法。焚烧处理技术是将固体废料进行高温溶解和高温氧化的过程。它具有快速和最大限度降低固体废料的容纳面积的特点，可以做到有效地杀菌和消毒功能。而且在焚烧的过程中，可以将热能进行再一次的利用，达到了废物二次利用的效果。在国内外，利用焚烧的余热是能源回收的主要的途径，也是二次利用重要体现。余热的用途非常广泛，可以用来发电、供热等。在国内，每年垃圾焚烧厂都提供了充足的电量，据相关资料统计，每吨固体废物的焚烧可以为我们提供240°电。假设每天焚烧厂每天焚烧800 t的固体废物燃料，那么每天所能够提供的就是192 000°电，整年下来所提供的电能是非常充足的。同时，垃圾焚烧厂还具有占地面积小、固体废料处理快速、对环境危害较小的优点。因此，在国内的许多地方都在建设垃圾焚烧处理厂，如，上海、北京、广州等地方。在国外，如日本，单单只有东京的一个城市就有20多座的垃圾焚烧厂，每年发电的总量就达到了822亿度。所以，纵观国内外，固体焚烧技术在处理固体废料方面占有着独特的优势。

2.2 固体废物堆肥处理

所谓的固体废物堆肥处理就是微生物的形式将固体废物进行长时间的有机物发酵和降解。在这过程中，固体肥料中的有机物经过化学反应转变成为稳定的有机质，同时过程中伴随着高温的产生，可以进行有效地杀菌和消毒。这些特点的存在，使固体废物堆肥技术成为了一种没有危害的卫生标准处理技术。一般用来堆肥的固体废料往往是城市中产生的垃圾和食品厂等场所产生的污泥、下水和粪尿消化污泥等。这种堆肥技术根据堆肥的方式，可以分为三大类：第一类就是露天堆肥的方法，这种堆肥的方式较简单，适合那些产生垃圾较快和较多的地方。第二类就是快速堆肥方法，这种相对第一种，在使用范围的上并没有第一种使用的那么广泛。第三类就是半快速堆肥方法，这种堆肥方法介于前面两种方法之间，可以适当进行推广和应用。在国内，随着人们生活水平的逐步提高，城市产生的垃圾也在逐渐增多。例如：在2014年时候，我国产生的城市垃圾产量就高达1 000多万吨，粪便产量为7 000多万吨。这些固体废物需要进行堆肥无公害的处理，起到保护环境的目的。在我国很多地方都实行了堆肥方法，如，北京、天津等一些大中型城市，用途非常广泛。

2.3 固体废物卫生填埋处理技术

由于近年来人们产生的垃圾数量在逐步增加，每年产生的城市垃圾都是上千万吨，单单依靠固体废料焚烧和堆肥两种方法，已经是远远不能满足现在垃圾处理的需求。为了更快地进行固体废料的处理，需寻找到一种更加高效的处理技术。卫生填埋技术就是在这种背景下诞生了。卫生填埋技术相对于其他两种方法，具有生产成本低且处理量大等优点。同时，在环境污染问题上，处理技术也相对于其他两种更具成熟性。而且，卫生填埋技术能够促进有机物的分解，对沼气等技术应用相当成熟。因此，相对于其他两种的处理方法，这种固体废物卫生填埋技术的应用变得更加广泛。现在国内外，有很多国家将这种方式当成了主要处理垃圾的方式。例如：在德国，全国大部分的固体废料都是经此方式进行处理。在国内，这种垃圾处理方式是近几年发展起来的，相对于国外的成熟，国内在这种处理方式上，还存在这一定的问题。如，缺少完善的监督机制、没有一定标准和不能进行有效分类，将有毒废料进行填埋，从而造成更大的环境污染。这些问题的出现，都需要进行密切关注和分析，从中提高和完善这种卫生填埋技术。

3 固体废物综合利用技术

3.1 高温熔融技术

高温熔融技术应用高温对固体废料进行相关处理，该技术主要应用的对象是重金属和一些有毒废料。这种技术的特点是具有一定的再生资源化功能，从而可以实现对环境没有危害的目的。高温熔融技术对于固体废料中的有害物质可以进行很好地掌控，并且可以有效地实现资源二次利用。但是，因为发展时间过短，这种技术在理论方面还是存在着一定的缺陷，无法对出现的一些问题和现象进行相关解释和说明。并且在实际的操作过程中，采用这种技术进行固体废料的处理需要很大的能源，生产成本较高。同时，这种技术使用的过程很复杂，一般人掌握起来都具有一定的难度。因此，这种技术虽然在处理固体废料的某些方面有着很好的应用，但是也只是局限于一個小部分，不能大范围进行推广和使用。

3.2 厌氧降解处理

生物处理固体废料一般有两种方式：一种是采用好氧堆肥方式；另外一种是厌氧降解的处理。这两种方式都是将废料中有机物质经过化学反应，降解成为无害的有机物质。相对于好氧堆肥方式，厌氧降解可以节省很大一部分能源损耗。因为好氧堆肥进行过程中，需要氧气参与，这就相当于变相的消耗能源。而厌氧降解不仅不用消耗氧气，在降解的过程中还会伴随着新能源沼气的产生。因此，厌氧降解技术在处理固体有机废料方面具有良好的作用。据相关资料表明，利用1 t的固体有机废料大概可以产生130 m3的沼气，这些沼气的产生为我们提供了充足的能源。同时再将这些沼气进行处理，脱去其中的硫元素，就可以降低沼气使用对空气的污染。通过厌氧技术的处理，可以提高社会经济效益，促进环境可持续发展，在未来的发展过程中具有重要的意义。但是这种技术也是存在一定局限性，如，厌氧降解的过程都比较漫长，经历的时间较长久。因此，在未来的发展过程中需要对这方面进行更多的研究，实现固体废物综合有效利用。

3.3 非高炉炼铁技术

除了其他的两种技术外，非高炉炼铁技术也是建设环境友好型的一个重要途径。它具有污染低，流程短等特点。非高炉炼铁，即熔融还原炼铁，在实际的操作过程中，通过使用高温焚烧炉，从而实现了环境无污染及固体废料资源化。但是相对于高炉炼铁，非高炉炼铁具有较低的效率，同时损耗的能量也较多，而且其规模程度也较小。因此，在某些领域，非高炉技术应用的并不是非常广泛，只应用于某个行业，从而导致了现在熔融还原技术没有得到有效利用。

3.4 热裂解技术

因为固体废料内部结构是由很多的有机物质构成的，热裂解技术就是应用很高的热能将大分子量中的有机物转变为更小的低分子物质，从而达到固体废料的裂解和综合利用的一门技术。相对于焚烧技术会释放大量的气体，热裂解是应用热量进行裂解的，在这过程中没有氧气进行参与，只会排出少量的气体。因此，热裂解技术对环境造成的污染是很小的。同时，对于固体废料中有害的物质，如，硫、重金属等，经过裂解都会转变成为炭黑的一部分。只要将这些炭黑处理掉，就不会引起环境的污染。但是这种技术在处理固体废料时所损耗的成本是非常巨大的，限制了这种技术的应用和发展。

4 固体废料综合利用

4.1 废塑料的处理

因为一次性袋子有使用方便快捷的特点，其在社会中应用的范围是很广泛的。但是，塑料袋被抛弃的数量也在逐步增多。据相关调查，每年北京废塑料袋占城市垃圾的比例为3%～4%，相当于每年北京会产生十几万的废塑料袋。而且这些塑料袋的化学构成是聚合或者缩合大分子，化学结构稳定，很难被降解。同时，在塑料袋生产的过程中，往往都添有其他的化学物质，这种化学物质或多或少都具有一定的毒性。因此，对于废塑料带的处理，无论是填埋或焚烧都需要考虑这些特性。另外，废塑料还具有一个特点，就是在低温的条件下，废塑料会软化成塑。通过利用这个特点，对废塑料进行降解和再利用是可行的。目前，在国内，对于废塑料的处理方式，更多的是将废塑料转化制作成汽油。国内对于这项技术的应用相对较成熟，期间的转化率为80%左右。另外，部分单位也有将废塑料制成涂料。这种生产工艺具有简单、无污染等特点。

4.2 废渣的处理

随着近几年工业化进程的推进，产业所产生的废渣数量也在增多。废渣大致可以分为3大类：第一类是钢铁废渣；第二类是有色金属废渣；第3类是化工废渣。对于第一类钢铁废渣的处理一般是进行回收做建筑和道路的材料。在我国，由于生产技术的原因，现在工厂炼钢一般都会有150～200 kg的废钢渣产生，这些固体废钢渣具有很大的回收价值。针对钢渣的回收利用，现在市面上主要有钢渣熔融水泥、锌渣制备氧化锌等技术。对于第二类有色金属废渣，因为这种废渣往往都含有其他的金属成分。可以将这些有色金属废渣进行提炼，从而获得其中的稀有金属，达到固体废料的二次资源开发利用。针对第三种的化工废渣，这种化工废渣一般都带有有毒、有害物质，对于它的处理具有很大的困难。可以将这些废渣进行分类，将没有危害的化学废渣用来制作砖、水泥等原料。将有危害却含有贵金属元素的化工废渣进行提炼和分离，从中将这些贵金属提取出来，提高社会生产效益。至于那些有毒且不含贵金属元素的化工废渣，则需要加强技术的研究，争取做到固体废料的有效综合利用。

5 结语

通过该文的探析可以知道，固体废物作为当今社会环境污染的主要原因之一，其存在的类型和数量都非常多，并且废料组成机构和成分也都非常复杂。针对固体废料的资源化和综合利用，我国需要加强这一方面的技术研究。虽然在近几年，国内在固体废料处理和利用方面取得了一定的成绩。但是相对于发达国家来说，其发展还是存在着一定的差距。而且，固体废物资源化作为当今具有广阔发展前景的行业之一，对社会经济和环境可持续发展具有重要的意义。因此，该文通过对固体废物资源化和综合利用的探究，期望在这方面提供一定的帮助，实现社会经济和环境的可持续发展。

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