固体废物及其危害与处置方式分析

李苓瑜

甘肃省固体废物与化学品中心

1 引言

随着我国工农业生产水平的提高与经济的增长，人们的生活方式发生了巨大的变化。但是在社会生产力水平迅速提高的同时，环境问题也日益突出，特别是固体废物的产生量更是连年上升。2018年以来，我国固体废物年产量已经超过100亿吨，若不能妥善的处置这些固体废物垃圾，将会造成严重的生态问题。随着近年来人们环保意识的提高，社会各界对固体废物的危害与处置方式的关注度越来越高，逐渐梳理出一条无害化、减量化、资源化的固体废物处置理念，并在实践中取得了一定的治理效果。通过加强固体废物污染的机理分析，创新固体废物治理技术与处置方案，对于发展可持续循环经济，创建绿色和谐社会具有重要的意义。

2 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。主要固体废物的类型与来源如表1所示。

表1主要固体废物类型、来源与构成

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。

3 固体废物的危害性分析

3.1 污染大气

现阶段，因固体废物造成的大气污染主要体现在以下几个方面。

固体废物中的细小颗粒在风力作用下飘散到空气中，导致空气中粉尘污染加重；工业生产中产生的大量粉尘，未经充分的除尘净化，由烟道直接进入大气中，造成大气污染；含有有毒挥发性物质的固体废物经堆放后，有毒物质挥发进入大气，造成大气污染。

3.2 污染水体

固体废物对水体造成的污染是多方面的，首先，目前存在的倾倒垃圾问题使得大量的固体废物进入湖泊、河流、农田等水利工程中，造成大面积的河流淤塞、农田污染，一些有毒有害物质进入水体后还会使得鱼类等水生物大量死亡，严重破坏水体生态系统；雨水流经堆放的固体废物后，会带出固体废物中的部分有毒有害物质，造成水体酸性、碱性、富营养化甚至毒化的问题，进而造成水生态系统的严重破坏，还会威胁到人类的饮水安全。例如，锦州某合金厂堆放的铬渣曾造成附近大面积村庄地下水受到铬污染，导致多个村庄的饮用水受到重金属离子污染。

3.3 污染土壤

与气体污染和液体污染明显的流动性不同，固体废物的堆放需要占用大面积的土地资源，长时间的堆放会使得其中的有毒有害物质渗透到土壤中，造成土壤盐碱化甚至毒化的问题，造成土壤中微生物生态系统的破坏，还会植物的生长。随着食物链的延伸，固体废物中的有毒有害物质最终会危害到人体健康。此外，固体废物的污染因其较难分解，因而会影响几代人的生活环境。例如，玻璃制品在自然状态下数千年都不会分解，塑料制品也需要大约500年的时间才能充分降解，油漆粉刷过的木制品需要大约13年才能分解。

3.4 影响环境卫生，造成疾病传播

生活垃圾与粪便的随意处置，会造成土壤盐碱化的问题，降低土壤肥力。同时，固体废物垃圾的大量堆放，还会造成重金属元素在土壤中富集的问题，这些重金属元素被植物吸收后进入食物链，影响动植物的健康。此外，生活垃圾的随意堆放，会滋生大量的蚊蝇，造成传染性疾病的扩散。

4 固体废物的处置方法

目前，固体废物的处置主要是通过物理、化学、生物、生化或者物化的技术使固体废物变得更加便于储存、运输或者二次利用，而处理固体废物的基本原则就是减量化、无害化、资源化。相对于气体污染物与液体污染物的治理，固体废物因其成分复杂、社会产生总量巨大、危害性高而处置更加困难。并且，固体废物的体积、流动性、均匀性、热值、含水情况以及粉碎程度等物理性状也存在极大的差异，因此其无害化、减量化以及资源化的处理目标在现实中实践难度较大。随着近年来我国对固体废物管控力度的加大，出台了多项控制固体废物产生量的政策与措施。例如，2020年9月1日开始，我国开始全面禁止进口固体废物入境，防止国外将大量的固体废物垃圾转移到我国境内。对内，我国开始改革能源结构，致力于建设低能耗的社会，同时强化对废品的回收利用技术的创新，提高固体废物的利用率。总的来说，目前固体废物的处置方法主要包括压实、破碎、分选、固化以及焚烧与生物降解处理等。

4.1 压实处理

压实处理本质上就是借助外力的作用减小固体废物的体积，降低固体废物的运输成本、延长填埋寿命的一种预处理技术。压实处理在固体废物的处理过程中相当常见，废弃机动车、易拉罐、塑料矿泉水瓶等固体废物通常都是经过压实处理后再转运至后道处理工序进行深度的处理。需要注意的是，诸如沥青、焦油、污泥等压实过程中存在危险性的固体废物不适用于压实处理。

4.2 破碎处理

破碎处理也是一种重要的固体废物预处理方式。通常情况下，固体废物焚烧或者填埋前都需要经过破碎处理，以减小固体废物的外形尺寸，使其更加便于焚烧或者掩埋。此外，若将固体废物进行堆肥处理，充分破碎后可以有效提高其堆肥效果，缩短其发酵周期。经破碎处理的固体废物，大小均匀，更加容易压实。目前，常用的破碎方式包括冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎以及摩擦破碎等，近几年还兴起了低温破碎与混合型破碎等技术。

4.3 分选处理

分选处理是固体废物减量化处理、资源化处理的重要措施之一。通过分选将固体废物中的有害物质剥离出去，可以有效提高固体废物无害化处理的效率。目前常用的分选手段主要有重力分选、手工分选、磁力分选、涡流分选以及光学分选等。

4.4 固化处理

固化处理一般是通过向固体废物中添加固化剂实现的，固化处理的目的是为了将有害物质包容在惰性固化基材中，从而实现固体废物的无害化处置。固化处理一般是按照固化基材的不同进行分类的，主要包括沥青固化、玻璃固化、胶质固化等。

4.5 焚烧与热解处理

焚烧与热解处理是利用高温实现固体废物的分解与深度氧化的一种固体废物处置措施。焚烧与热解处理的优点在于其可以实现有毒有害固体废物向无害物质的转变，并且固体废物燃烧产生的热能还可以用来发电或者供暖，从而实现固体废物的资源化处置。但是，焚烧法需要使用专门的焚烧炉类设施，前期需要投入大量的资金，并且焚烧会产生大量的烟尘，需要再建设烟尘处理设施。相较于焚烧法，热解法在废旧轮胎、塑料等固体废物的处理方面前期投资显著减少，还可以较为充分的实现固体废物的无害化处理。

4.6 生物降解处理

生物降解处理指的是利用微生物的活动将固体废物中的有机物分解成能源、饲料以及肥料等可以二次利用的物质。此外，经微生物降解处理后，固体废物中的金属提取更加容易。目前常用的微生物降解措施包括堆肥、沼气发酵以及生物浸出等。

5 结语

综上所述，在我国固体废物年产量不断增长的背景下，必须提高人们对固体废物危害的认识，全面强化固体废物处理技术的应用。结合固体废物类型的不同，加强固化处理技术、破碎处理技术、焚烧与热解技术、微生物降解技术以及压实与分选技术的应用，提高固体废物的处理效率和质量，实现固体废物处置的减量化、无害化与资源化目标。