厉波 于会飞
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我国社会经济发展迅速,人们对于生态环境保护管理的重视度不断提高,而在各行各业生产以及人们的日常生活中,固体废弃物产量不断增多,并且类型多样,对于生态环境会造成污染。在环境工程固体废弃物管理中,不仅需减少固体废弃物排放,同时还需高度重视污染防治工作,因此,对环境工程固体废弃物污染治理技术和防治措施进行深入研究意义重大。
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。
固体废物的产生是在生产、加工和消费等环节中,目的组分被提取后废弃物质,呈现固态和泥浆状。在人类开发资源、制造产品过程中,必然会产生废物,产品在经过使用、消费后也会成为废物。固体废物在一定条件下会发生物理、化学或生物转化,进而影响到周围环境。首先,固体废物的产生具有必然性特点;其次,废物具有相对性,某一过程废物可能成为另一过程原料,具有被回收利用的价值。同时固体废物为污染物最终形态,相比于废水和废气呆滞性、不可稀释性特征更强。受自然条件影响,固体废物中成分的危害会长期潜在,需开展全过程管理。
2.2.1 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。
2.2.2 对周围水域产生危害
固体废物排放到江、河、海洋中会造成水质发生变化,造成水生生物的生命受到严重威胁。当大量固体废物被排到河流中时,如果河流宽度较窄,将造成河流固体废物堆积,从而严重影响河流排水能力。在降水频繁地区,如果堆积大量固体废物,固体废物随着雨水入渗地下水将造成地下水污染。
2.2.3 影响卫生与景观
当前我国生活垃圾清运能力还比较弱,无害化处理能力较弱,一些垃圾随意堆放影响着城市环境卫生,对景观也会产生视觉污染,不利于城市形象的塑造与维护
2.2.4 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。
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。
卫生填埋技术广泛应用于我国固体废物处理,其可以对大量固体废物直接填埋,耗费人力资源和成本比较合理。卫生填埋技术可以在短时间内快速降解固体废物垃圾,同时,可以把固体废物降解过程中产生的沼气收集起来二次利用。但是此项技术的使用虽然十分广泛,但缺少监督管理。由于没有相应的处理流程和规范标准,因此可能对环境产生二次污染。
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。
焚烧处理技术的应用成本比较高,很多发达国家广泛应用固体废弃物焚烧处理技术,能够有效消除固体废弃物中的各类病菌。如果固体废弃物体量较大,则在经焚烧处理后体积明显缩小,同时,在焚烧过程中可产生大量热能,可将其应用于电力生产中。但是,在焚烧处理技术的应用中,可能会产生有毒有害气体,处理难度较大,可能会造成空气环境污染。
固体废物里存在大量对环境有污染的金属元素,为了避免此类金属元素对整个环境造成污染,可以先采用科学技术提取固体废物中的金属元素,然后进一步处理固体废物,这样对环境造成的污染会大大减小,但该技术还不够成熟,有待进一步研究。
堆肥技术是对垃圾的一种再利用手段,自然降解下微生物分解垃圾中有机质,分解质可以作为农肥再次利用。人工干预下,利用微生物将垃圾中有机质转化为比较稳定的物质。依据堆肥处理中参与的微生物以及堆肥环境,可以分为两种技术类型即厌氧和好氧。这种处理技术可以在处理垃圾的同时,实现有效再利用,改善城市环境。但堆肥处理并非适合各种固体废物,一般主要用于处理有机质含量高、可降解性好、不含毒害物质的废物。堆肥处理过程主要分两个阶段,一是高速堆肥阶段,二是熟化阶段。结合其它处理方法使用,可取得不错的减量化、资源化成效。堆肥工艺流程为前处理,即破碎与分选,将不适合堆肥处理的物质去除。之后为主发酵阶段,以强烈搅拌和通风进行氧气供给,满足微生物分解需求。后发酵阶段是再次分解之前阶段难以分解的有机物。然后是后处理,经过主发酵与后发酵之后,有机物基本稳定、减量,但还需将其中的塑料和玻璃等完全去除,即进行后处理任务。脱臭环节指去除废物中氨、硫化氢等,可用吸附法或者化学法进行。将处理过的肥料储存,春秋季可使用。
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。
在环境工程中,为了提高固体废弃物防治效果,应加强宣传教育,使得人们能够养成固体废弃物污染防治意识,进而指导日常行为。个人以及企业都应高度重视固体废弃物防治工作,提高生态环境保护意识,比如,个人应养成节约、环保的意识,在生活物品的购买和应用中避免资源浪费,在对生活垃圾进行处理时,应掌握分类处理方法,避免随意丢弃垃圾。我国农业发展迅速,农田规模较大,在农业生产活动中,禁止焚烧秸秆,对于动物粪便,禁止随意堆放。在工业生产中,不可避免的会产生大量固体废弃物,并且类型较多,对此,需制定严格的固体废弃物排放标准,在生产活动中推广应用清洁能源,对于固体废弃物进行分类处理,并进行回收利用。在建筑工程建设中,根据建筑工程建设要求和施工规模采购建筑施工材料,提高建筑施工材料利用率,禁止在施工现场随意堆放施工材料。政府需加强宣传作用,可制作文件资料以及视频,并在公共场所人流密集区域播放,大力宣传生态环境保护管理以及污染防治的重要作用,提倡绿色消费,提高国民环境保护意识。
固体废物处理三化中,减量化是关键部分,需加强环保宣传教育力度,以加大源头控制。在城市垃圾中,人民环保意识的增强,做好垃圾分类处理等工作。工业固废方面,工厂设备水平提高,可以减少产出的固废量,对于降低污染有着积极意义。
现如今,很多固体废弃物处理单位的技术水平比较低,在固体废弃物处理中,每年均需投入大量成本和资源。随着我国生产制造水平的不断提升,固体废弃物的产量逐渐增加,并且固体废弃物类型较多,固体废弃物处理安全问题越来越突出。对此,要求促进固体废弃物处理单位技术创新,对于各类固体废弃物进行合理分类,然后采用针对性处理技术,同时积极扩大固体废弃物处理空间。另外,还需对固体废弃物污染情况进行调查研究,结合实际情况加强固体废弃物技术创新,提高固体废弃物处理效率。
当前我国使用的处理技术还不够先进,应重视技术研究发展,提高固废处理水平,发展新型节能处理技术。可以借鉴国外固废处理经验,结合我国实际找到合适的处理途径。
在环境工程固体废弃物防治中,固体废弃物处理技术类型较多,并且逐渐涌现出很多新型处理技术和工艺,固体废弃物处理过程中所需资金较多。各类固体废弃物处理技术均有其应用优势和弊端,比如,如果对固体废弃物进行无害化填埋处理,则无法对资源进行回收利用。对此,需加强技术创新,采用高效的固体废弃物处理技术,实现资源回收利用,消除固体废弃物,同时对资源进行回收利用,避免造成二次污染。
固体废物处理工作在环境工程建设中十分重要。固体废物处理的相关技术和治理措施有很多,但是都有其优点和缺点,所以在未来环境治理中,需要不断完善相关技术的治理效果,以实现高效率、低污染、低能耗处理固体废物的目标。