城市固体废物处理方法及资源化利用策略

廊坊市嘉德恒信医疗废物集中处置有限公司 李泷

近年来，随着产业结构调整的深入开展和工业化、城镇化的快速发展，固体废物已成为制约城市可持续发展的重要污染源，已是必须面对和解决的环境问题之一。但是，从现阶段我国的整体情况来看，固体废物的处理处置水平有待提高，由于管理不到位等原因，导致固体废物处理不彻底等多项问题。可见，加强对固体废物处理处置的探究具有重要意义。

一、城市固体废物危害及处理技术分析

（一）城市固体废物的危害

1.造成资源浪费

城市化进程伴随着工业发展加速，再加上人口数量增多，固体废物的产量增大。固体废物处理时，需要投入大量人力、物力，堆放时还会占用一定的土地资源，甚至出现垃圾围城的现象。

2.破坏生态环境

城市固体废物中包括工业固废，其中含有毒害物质，例如重金属（铅、汞、砷）、放射性物质、毒性物质等。这类固体废物处理时，如果采取的技术方法不当，毒害物质可能进入土壤或水体，造成环境污染破坏。

3.威胁人类健康

固体废物对人类健康的威胁有两个方面：一是身体健康，例如灼伤、中毒、放射污染等，刺激视觉、嗅觉等感官。二是精神健康，固体废物自身不稳定，会让人们处于不安全的生活环境中，引起恐慌。

（二）城市固体废物处理技术

1.填埋

对固体废物进行填埋处理，不仅技术成熟，而且方法简单、投入成本低，几乎能对所有的固体废物进行处理。但是，填埋技术也存在一些弊端，一是土地利用率不高，填埋场的建设会占用大量土地资源；二是存在二次污染，例如降解气体释放出来进入大气，渗滤液浸出污染土壤和水体等；三是安全卫生问题，废物产生的臭味和病原菌易引发疾病。

2.堆肥

堆肥是处理固体废物的一种常用方法，是在微生物的作用下，促使固体废物中的有机物发生生物反应、化学反应，最终生成和腐殖质相类似的物质。堆肥处理的优点是投资成本较低，能减少对环境的污染和影响，达到变废为宝的效果。弊端包括：一是适用范围窄，无法处理不能腐烂的物质；二是堆肥周期较长，不仅占用大量土地，而且卫生条件差；三是无害化程度不高，经济性较差。

3.焚烧

焚烧处理的优点是处理量大、兼容性好，无害化程度较高；弊端则是：焚烧厂的占地规模大，需要购买先进的焚烧设施，会对周边环境带来影响。随着生物、化学等技术的发展，以气化处理、热解处理为代表的新型技术出现，将其应用在固体废物焚烧中，能进一步提高处理效率，兼顾经济性和环保性的特点。

（三）固体废物处理处置现状

固体废物处理处置的问题主要体现在以下几个方面。

1.处理技术有待进一步增强

固体废物处理处置是一项复杂工作，需要依据先进技术实现。但是，从实际情况来看，相关处理技术较为落后，起步较晚，尤其与发达国家相比，差距较大。这种情况导致排放的固体废物无法达到相应标准，而且会发生二次污染，从而对生态环境的保护以及固体废物处理处置行业的发展造成一定影响。

2.管理措施不到位

从目前我国固体废物处理处置行业的整体发展情况来看，大部分工作人员在处理处置固体废物时仍以追求效率为主要准则。面对不断增多的固体废物，为了完成处理处置任务，多数工作人员采取量化方式，对处理过程中的管理不够重视，且不同部门间的各项责任并未得到合理落实，相互推卸责任的情况时有发生，这都对固体废物处理处置作业的开展，以及行业发展造成了一定制约。

二、城市固体废物处理技术及资源化利用措施

（一）建立固体废物管理平台

政府部门在开展具体工作期间，要依据具体情况，在辖区内建设市场化固体废物管理信息网。以信息网为基础，可以将不同资源整合到一起，共享信息，从而达到多方共赢的目的，使优势能够得到充分发挥，进而为地区固体废物处理处置行业的稳定发展提供强有力的支持。

具体来说，要从以下三个方面进行探讨：

（1）以城市整体情况为基础，构建一个动态、全面的城市固体废物数据库，从而为相关信息管理作业的开展提供支持，确保固体废物处理处置工作的稳定进行。

（2）针对不同行业，建设不同种类的固体废物信息处理平台，从而实现管理现代化、信息化。

（3）加强宣传力度，制定法律法规，提倡公共参与到固体废物处理处置中，倡导对固体废物进行分离，加强对废旧、塑料等各种固体废物回收利用的宣传，提高人们的节能环保意识，减少固体废物产生量，这既能缩小固体废物对环境的影响，带来不错的环境效益，也为信息管理平台的建设奠定基础，可谓一举多得。

（二）工业固体废物的处理处置措施

1.冶金废渣的处理处置

（1）高炉渣。高炉渣的具体产量会受到采用矿石的品质和冶金技术先进性的影响。目前，我国对于高炉渣的整体利用率超过了85%，通常是将其加工成相应的产品，常见的产品有矿渣碎石、水渣碎石等，这些产品可以应用到建筑行业中，从而实现固体废物的资源化利用。

（2）钢渣。钢渣是炼钢作业生产过程中的一种重要固体废物，在具体处理过程中，要适当结合使用几种不同的工艺方法。目前，常用的有钢渣水萃、热泼碎石、风淬等不同方法，而且应用效果良好。

2.化工固体废物的处理处置

（1）硫铁矿烧渣。在处理处置硫铁矿烧渣时，相关工作人员需要依据其含铁量情况，采取针对性的方法，完成相应处理工作。例如，若硫铁矿烧渣中的铁含量较低，可以将其作为水泥的主要配料；如果硫铁矿烧渣中的铁含量较高，则应将其送回炉中，重新炼铁。

（2）烧碱盐泥。采用沉淀过滤或抽滤法处理处置烧碱盐泥。对于一些烧碱盐泥，可以将其作为原材料，生产氧化镁。如果烧碱盐泥中含有汞，可以采取氯化、硫化、熔烧法进行处理处置，也可以采用次氯酸钠氧化法进行处理处置，从而实现对金属汞的回收，减少环境污染。

（3）电石渣。电石渣是生产水泥的一种原材料，可以取代石灰作为建筑工程建设以及公路工程建设的一种主要材料，同时，电石渣也可以作为生产化工产品的一种主要原材料。

（4）磷渣。以磷渣作为原材料可以烧制磷酸；溶剂厂可以用磷渣作为原材料生产二甲基甲酰胺；磷渣也可以用于生产复合肥。

（三）危险固体废物的处理处置措施

对于具有危险性的固体废物，我国通常采取技术成熟的安全填埋法或焚烧法进行处置。从固体废物具体的处理处置情况来看，如果条件允许，应采取资源化方式处理危险固体废物，从而实现对危险固体废物的回收利用，而针对不可回收的危险固体废物则采用技术成熟的安全埋置或焚烧法。

危险固体废物处理处置应以减量化、无害化作为基础原则，在具体工作过程中，要加强对接收存储系统、检测系统、鉴别系统、应急管理系统的管理，同时，还要配置一套完善的应急防护设施以及检测与报警系统，以此完成对危险固体废物的筛选。针对不相容的危险固体废物，应当严格依据相应规范，分开存储，以免相互影响，从而消除安全隐患，为后续处理工作的顺利开展奠定基础。

（四）完善法规制度，构建科学处理处置模式

1.完善法规制度

（1）针对相关资源的具体调配，要采取合理措施进行适当控制。

（2）在固体废物处理处置工作开展时，相关部门要加强沟通，相互协作，同时，还要从制度层面入手，出台相应的扶持政策，为处理处置固体废物企业提供保护与支持，增强相关企业处理处置固体废物的积极性，并进一步提高效益。

2.构建科学处理处置模式

我国各地区的自然条件和经济发展情况均有所不同，因此，在处理处置固体废物采取的方法方面也存在一定差异。对于经济发展落后区域，在处理处置上可以采取收集、运转等方式，从而使处理处置固体废物实现产业化、规模化，而且在处理处置上要兼顾各方效益。而对于交通不发达地区，可以采取主动收集、集中方式处理，从而实现对生态环境的保护，并尽量减少资源浪费现象的发生。

（五）提高群众的环保意识

为了减少各种固体废物的产生量，环保管理部门和政府要适当转变思维，通过宣传、教育等方式提高群众的环保意识，并让群众掌握更多处理处置固体废物的知识和方法。

对于没有及时处理处置的固体废物，要集中堆放在指定区域，并设置警示牌，禁止乱丢固体废物的现象，而且还要警示群众远离固体废物，以免对其身体健康产生不良影响。

三、城市固体废物处理的案例分析

填埋、堆肥、焚烧等单一处理技术，具有明确的适用范围，因城市固体废物组成复杂，单一处理技术不能取得理想效果，可以采用综合处理技术，将生物、物理、化学等手段相结合，将不同处理技术的优势集中起来。

（一）项目概况

以某城市垃圾综合处理厂为例，占地面积12万㎡，项目投资成本约1.1亿元，服务城市人口55万人。该处理厂处理的对象，包括城市生活垃圾、餐厨垃圾、污水处理厂残留的污泥粪便等。处理厂2015年正式运行后，目前已经稳定运行6年时间，日处理量达到：生活垃圾400t/d，餐厨垃圾60t/d，污泥35t/d，粪便200t/d。经过处理，肥料和沼气生成量达到：液态肥160t/d，颗粒有机肥10t/d，沼气5000m³/d。此外，还能回收大量的金属、玻璃、纸张和塑料，回收后循环利用。

（二）各环节处理技术

1.前处理

该环节的目的，一是清理粪便和污泥中的杂质，将石头、塑料、玻璃等物品挑拣出来，最终得到的有机物粒径均匀、含水率适宜；二是使用破碎、离心、匀浆等工艺，餐厨垃圾实现固液分离和油水分离。前处理之后，所有的废物可分为三大类，分别是有机物、油脂和杂质。其中，有机物是厌氧发酵的原料；油脂回收后加工制成生物柴油，杂质一部分回收利用（如玻璃、金属、塑料等），一部分卫生填埋（如石头、瓦砾等）。实际操作中，前处理环节比较复杂，主要是废物中的各种成分多，需要采用不同的处理技术。

2.厌氧发酵

经前处理后，厌氧发酵原料的粒径＜5mm，先进入调节罐调质，然后加入厌氧菌发酵。该环节系统组成包括厌氧发酵罐、搅拌设备、加热装置、物料传输单元和沼液收集装置。该处理厂内共有厌氧发酵罐6组，发酵温度为35℃，时间周期为14～21天。

3.制肥

经过厌氧发酵后，沼渣可用于制造肥料，处理步骤如下：先使用压滤机进行压滤，再经过烘干机烘干处理，最后调整各种营养元素的比例，在造粒机内得到颗粒状有机肥。经检测，这些有机肥的营养含量符合行业标准，不仅团粒结构良好，而且保水性能较高，可以用于农业生产。另外，厌氧发酵后形成的沼液，少数回收后经过处理作为工艺水使用；多数制成液态有机肥施用在园林绿化工程中。

4.沼气利用

厌氧发酵形成的沼气，收集后进行脱硫、脱水、提纯等处理，然后得到纯度较高的沼气再次利用。其中，少部分用于制肥环节，为供热和烘干提供能量；大部分用于沼气发电，电力用于车间生产。从整个工艺处理流程来看，以厌氧发酵为核心的综合处理技术，既可在废物中回收利用有价值的物质，又能生产出清洁能源沼气，另外沼渣和沼液还能制成有机肥，具有良好的经济效益和环保效益。

（三）资源化利用途径

1.坚持分类处理

分类是提高资源化利用效率的关键。以城市生活垃圾为例，分为可回收、厨余、有害、其他垃圾四大类，不同类型的垃圾不能混装，应放置在对应的垃圾桶内。坚持垃圾分类，有利于后续的运输和处理工作，以有机固废为例，环卫车辆将其集中起来，然后运输至焚烧厂，在焚烧中发电或供热，实现资源化利用。

2.创新处理工艺

对处理工艺进行创新，提高固体废物的利用价值，也是资源化利用的有效途径。以焚烧技术为例，传统箱式焚烧炉的效率低，易产生有害气体，通过工艺创新可以解决这些问题。

如等离子体垃圾焚烧炉，采用热源技术，燃烧时温度达到1300 ～1400℃，配合电热转化技术，可提高热量利用率。固体废物进入焚烧炉，经脱水、热解和裂解，转化为可燃性气体，在等离子体高温环境下二次燃烧，可将毒害物质彻底分解。实际应用表明，经等离子体垃圾焚烧炉处理后，固体废物的体积减小97%，不会产生毒害气体，且焚烧炉占地面积小。

3.避免二次污染

对固体废物处理时，如何避免二次污染也是一个要点。以填埋处理为例，固体废物容易产生渗滤液，不仅成分复杂，而且有机物含量高，易造成严重的土壤污染和水体污染。

对此，可采用渗滤液处置技术，工艺方案包括膜生化反应、超滤、纳滤、反渗透，关键技术环节如下：①预处理，将大块杂物隔除，同时调节水量、水质。②厌氧处理，渗滤液进入厌氧罐，加入水解、产酸和甲烷细菌，用于分解有机物。③生物脱氮，经厌氧处理后，渗滤液进入 MBR生化池，采用反硝化和硝化工艺，去除有机物，实现生物脱氮效果。④超滤和纳滤，使用管式超滤膜，对泥水进行分离，剩余的污泥进入污泥脱水系统。⑤反渗透，使用 RO系统，去除有机物、金属盐、细菌、胶体粒子等。⑥处理过程中产生的臭气，收集后进行处理，达标后再排放。

（四）发展趋势

1.减量化

减量化就是从固体废物体积、危险性、种类方面入手，从源头控制、降低处理处置压力，科学开发利用资源。

2.资源化

固体废物处理处置要实现资源化，即采用先进技术处理处置固体废物，实现回收利用。资源化处理处置的常见方式包括循环利用和变废为宝，一方面可以缓解资源危机，另一方面也能够降低固体废物对环境的破坏。

3.无害化

为减少固体废物对环境的影响，目前，热解化处理与生化法是较为理想的无害处理处置方式。

四、结语

总而言之，城市固体废物造成资源浪费、破坏生态环境、威胁人类健康，必须进行科学处理。坚持分类处理，创新处理工艺，避免二次污染，才能实现资源化利用，提高固体废物的利用价值。固体废物处理处置要从源头入手，改善工艺，减少固体废物的产生。而对于已产生的固体废物要进行科学地处理处置，尽量实现减量化、资源化、无害化，从而最大程度地减小其对环境的污染，促进经济发展。希望通过文中论述，能为类似研究提供借鉴。