论固体废物处理及资源化利用

张生萍，白艳萍，王有治，张静，薛青花

（甘肃金创绿丰环境技术有限公司，甘肃 兰州 730000）

0 引言

工业发展过程中，社会生产生活带来的废弃物数量也在逐渐增多，而这些废弃物中只有很少的一部分得到转化和利用。在环保和资源可持续理念下，重视废弃物处理问题并采取科学的处理技术是实现资源高效利用，减少环境污染的有效途径。固体废物根据其对环境的危害性可以分为工业废物、城市垃圾和农业废物。如果根据固体废物是否有毒害性来分类，可分为普通固体废物和危险固体废物。对于不同类型的固体废物，其对环境的危害也有差异[1]。

1 固体废物的分类、特点及危害

固体废物在一定条件下会发生转变，包括物理转变、化学转变和生物转变，继而对环境造成影响。固体废物相对于废水和废气来说，具有稳定性特征，迁移性较弱，但是同时固体废物中的有害成分会长期潜在。固体废物无论对于土壤环境，还是对于水环境、大气环境都有危害。固体废物堆放需要占用空间，如果直接接触土壤或水环境，那么固体废物中的有害物质会渗入到土壤环境和水环境中，引发土壤环境和水环境污染。固体废物受到外界光照、温度等环境因素的影响，产生有害的挥发性物质，污染大气环境。

2 固体废物利用的环保价值

减少空间资源占用率。空间资源是重要的资源，固体废物数量日益增多，堆放场地占用很大的资源空间。通过对固体废物进行处理和利用，有效缓解固体废物空间占用率，缓解固体废物存放对环境的污染速率，保护生态环境安全。

提高资源综合利用率[2]。固体废物的产生速度越来越快，数量越来越多。这些废物并不是完全没有利用的价值。以工业固体废物为例，尾矿、钢铁废渣、粉煤灰、混凝土等都可以通过一定的处理技术使其变废为宝，进行再次利用。通过采用合理的利用方式和技术手段，回收固体废物中有价值的部分，提高资源综合利用效率。

发展节能减排和循环经济。二氧化碳排放量增加威胁着生态系统，对人类的长久生存带来不利影响。资源的大量消耗伴随着二氧化碳排放量的增加，以节能减排理念作为工艺经济发展的原则是重要举措。通过固体废物利用，实现资源高效利用，在循环经济机制下更好地节能减排，促进人类和自然环境的和谐发展。

3 常见固体废物处理方式分析

堆肥处理：固体废物在堆放时升高温度，如升高到70℃，在升温过程中，固体废物中的微生物活动能力和繁殖能力增强，促进固体废物中的污染物降解。堆肥处理方式主要是对农业废弃物进行升温，通过微生物降解得到对农业生产有益的物质，可改善土壤肥力，在农作物生长中发挥积极作用。该方法适用于农业废弃物、食品加工废料、生活餐饮垃圾、禽畜粪便等。使用的过程中操作较简便，但是时间周期长，占地面积大，重复率低。在使用时尤其要注意固体废物原料中是否存在对环境有害的物质，以免引入到农业环境中，引发二次污染。堆肥处理方式中，具体可以采用露天堆肥、快速堆肥、半快速堆肥等类型[3]。具体选择哪种类型需要结合固体废物的组成成分以及环境条件因素来确定。目前，该技术在农村地区使用越来越多，为了缩短处理周期，采用机械化手段，得到较好的处理效果。

焚烧处理：在燃烧条件下将固体废物中的有机物氧化分解。焚烧过程中释放热量可进行再利用。该方法适用性强，可对大多数固体废物进行处理，而且相对于堆肥处理而言，占用空间少，处理效率高。焚烧处理中应注意燃烧中产生的二氧化碳、二氧化硫等排放。该技术前提投入成本较高，同时需要在设备运行过程中加强维护，因此应用时应同时考虑经济成本因素，避免经济压力过重。

填埋处理：将固体废物填埋在土地中，然后从上面压实，封存在土地中，利用土壤中的微生物逐渐对废物进行分解。在固体废物填埋的过程中要注意渗透液对土壤环境、地下水环境造成危害，因此在填埋前应先做好防渗处理。填埋处理方式最简单，成本最低，但是对土地资源占用空间大，固体废弃物产生速度越来越快，而微生物分解速度慢，处理效率较低。我国的土地资源越来越宝贵，填埋技术也逐渐受到制约。在实际应用中，可以将固体废物先进行转化和分解，然后再应用填埋的方式，这样可以减少土地资源空间。

微生物处理：利用微生物的代谢降解固体废物中的有机物，促进有机物分解。对于微生物处理法来说，并不是所有的固体废物都适合这种处理方法，因此限制了应用范围扩大。目前应用中，利用蚯蚓等动物处理土壤中的有机污染物是微生物处理较好的搭配方案。蚯蚓可以吞噬处理土壤中的有机垃圾，转化为无害的农业肥料，处理后的固体废物可以用于农作物种植、花卉林业种植。

4 固体废物处理及资源化利用中的问题

一是分类回收问题。城市固体废物分类回收需要投入大量的人力、物力、财力，集中回收成本较高，目前还做不到在源头上进行分类。我国近年来积极推行垃圾分类试点工作，通过试点城市向民众广泛宣传垃圾分类的意义、分类标准。通过设置分类垃圾站点或分类垃圾箱，采取专门监督和定点回收的方式加强垃圾分类管理。但是上述分类主要是生活垃圾，对于城市建筑垃圾、园林绿化垃圾等仍旧难以从源头端分类，随意丢弃的情况仍存在，分类起来耗费很多的人力、时间、成本。除了分类过程中成本较高以外，对可回收固体废物再造品的认同度上，民众的接受度还较低，阻碍了固体废物资源化利用进程。

二是焚烧处理的问题。焚烧方式是固体废物处理的常用方式，也是处理效率高的一种方式。但是焚烧处理工艺中会产生二氧化碳、二氧化硫等污染大气环境的物质，容易引发二次污染[4]。如何对这些物质进行处理是重点。另外，由于固体废物的种类多，哪些适宜焚烧处理，哪些不适宜焚烧处理也需要进行考量，一面固体废物湿度高，低位发热量不足、可燃烧成分低等问题存在，影响处理效益。

三是微生物处理的问题。采用微生物处理方法对固体废物中的有机物进行降解，产生沼气、沼液可作为农业林业种植肥料。这种处理方式的问题在于生成的产物市场化难度较高，因此难以获得较可观的经济收益。而且如果固体废物中含有重金属物质，将影响微生物活性，降低处理效果，另外降解后产生的硝化氨容易引发土壤环境和水环境污染。

5 固体废物资源化利用途径

城市生活垃圾是再生资源的主要来源。城市化进程在加快，城市生活垃圾数量增多。针对生活垃圾中的固体废物，资源利用的方式有很多种。焚烧处理过程中对热量进行回收，微生物处理过程中通过厌氧发酵对沼气进行回收，生成的生物肥料作为农业种植使用。在高温高热的条件下对固体废物处理，如燃烧过程中，固体废物中的可燃性物质在与氧气发生反应的过程中释放大量的热，可以对这些热能进行回收，作为城市供热使用。堆放处理中利用固体废物在高温条件下的不稳定性发生分解，得到可燃性气体、油或者碳作为燃料或原料使用。生物处理中利微生物对城市生活垃圾进行厌氧发酵，产生的沼气可应用城市照明或者热源使用。

工业固体废物的主要来源于工业生产，其特点是种类多，数量大。工业固体废物资源化利用是我国工业经济高质量发展的重要要素之一。资源利用的方式包括回收后作为生产建筑材料使用。回收工业固体废物中可进行资源利用的部分，开发新产品取代某些工业原料。在道路施工中作为填土使用。工业固体废物中的树脂、橡胶、塑料等材料可以进行高温分解，然后得到可燃性气体作为燃料使用。含碳固体废物可以支撑含碳聚合物材料或者提取纯碳作为原料使用。煤渣、煤灰等工业固体废物可以作为吸附材料或者建筑材料使用。废旧电器以及电子废物，在进行拆解后，回收可利用的材料进行再利用。

危险固体废物在处理上通常采用特殊的处理工艺，如采用固化法、化学法或者高温焚烧的方式，在处理后综合利用效率较低。随着我国固体废物处理技术的发展，目前在危险固体废物的处理和利用方面也有了进步。尤其是在重金属资源利用、污泥资源利用、电子废物的综合利用方面都有很大进步。重金属固体废物可利用热等离子技术和熔融技术对固体废物中的重金属元素进行富集分离，便于更好地回收利用[5]。对于危险固体污泥，目前比较常用的方式是采用水泥窑协同处理技术，针对不同类型的污泥，采用不同的处理方式，再预处理后进入到水泥窑内进行高温煅烧。煅烧过程中去除有害物质，使重金属得到固化。水泥窑高温煅烧过程中产生的飞灰经过处理可用于水泥建材生产原料使用。

6 结语

目前，固体废物资源化利用主要是针对城市生活垃圾、工业固体废物以及危险废物等进行资源化利用。综上所述，通过研究新方法、新材料、新手段，丰富固体废物处理和资源化利用工艺，最大限度减少资源和能源消耗，提高固体废物中的有用资源，使固体废物积累量逐渐减少，实现资源高效利用，取得环境效益和经济效益。随着工业经济的发展，国内的固废废物产生速度也在加快，固体废物的处理和资源化利用符合国家可持续发展理念，产业化发展在未来有广阔的发展前景。