无废城市的固废处理与资源化利用途径思考

王雅茜

（安徽环境科技研究院股份有限公司，安徽 合肥 230093）

引言

近年来，我国逐步推进城市化，但是伴随而来的是水体污染、土壤污染、固体废物污染等问题越来越严重。在这些污染问题中，尤以固废污染问题对城市的可持续发展影响最为巨大，其不仅会加剧人类发展与资源之间的矛盾，还会对城市居民的身体健康造成威胁。如何妥善处理固体废物，提高固体废物的资源化利用率，成为相关人士思考的重点。

1 城市固体废物的产生原因及危害

1.1 城市固体废物产生的原因

在我国持续推进城市化建设的过程中，越来越多的农村人口涌向城市，随着城市发展水平的提高，城市居民的生活条件也得到了明显改善。但是生活方式与生活习惯的调整，使得人们在日常生活中产生了更多垃圾。据相关部门统计，我国每年会产生超过2亿吨的固体废物，其中尤以建筑垃圾占比最大。在城市化建设进程中，城市建筑工程的施工规模与施工数量明显扩大，由此而产生的建筑垃圾数量也越来越多，这些建筑垃圾中掺杂着大量的建筑材料和工程渣土，如果不能妥善处理这部分建筑垃圾，必然会对周围的生态环境造成严重污染并产生严重的资源浪费现象。目前，很多人还不具备较强的资源回收利用意识，很多资源的利用价值还没有得到充分发挥，就已经被填埋或丢弃处理了。

1.2 固体废物对生态环境的危害

固体废物中存在大量的重金属、有机污染物和有害物质。表1为固废物质的主要物理构成。

表1 固废物质的主要物理构成

1.2.1 重金属物质

固体废物中的重金属物质，如果没有得到及时、妥善地处理，并逐渐渗透到土壤环境中，不仅会对土壤环境造成污染，还有可能继续渗透到地下水系统当中，对地下水质产生影响。当地下水被污染，周围的生态环境也会受到相应的影响。

1.2.2 有机污染物

固体废物中的有机污染物，会对植物的健康生长产生影响，使农作物的产量与质量大幅度下降。如果这些有机污染物进入水体环境中，必然会污染水体生态，破坏水生态的平衡。

1.2.3 粉尘物质与有害气体物质

固体废物中的粉尘物质与有害气体物质，如果不经处理就直接排放到空气中，必然会对周围的大气环境产生影响，并对处于大气环境中的人类和动物产生影响。

2 无废城市的固废处理技术

2.1 焚烧处理技术

在处理固体废物的过程中，焚烧处理技术的应用频率非常高。在应用焚烧处理技术时，相关人员需要先对固废物质进行初步分析，然后将具有燃烧性质的固体废物分拣出来，投放到高温炉中进行焚烧处理[1]；并利用现代化的技术手段，对废物燃烧过程中产生的二氧化碳和其他尾气进行筛选、处理和排放；最后再对经过焚烧的垃圾进行填埋，或者应用到水泥等建筑材料的制作当中，发挥其二次利用价值。焚烧处理技术可以快速分解固废物质，将固废物质的体积减少到原来的84%。目前，很多城市在对固废物质进行焚烧处理时，直接将焚烧处理技术与水泥技术等其他技术进行结合，既保证了城市固废物质的处理效率，又提高了经济效益。需要注意的是，应用焚烧处理技术，需要提前对固废物质进行分类处理，而这不仅会让整个焚烧环节变得异常复杂，还会增加固废物质的焚烧处理成本。

2.2 堆肥处理技术

堆肥处理技术是将固体废物中的有机质作为原材料，与人畜粪尿和其他植物残体混合在一起，通过堆制腐解形成有机肥料的处理技术。堆肥处理技术应用中使用到的堆制原理、堆制材料及其肥分组成与性质，与厩肥有着较高的相似度，所以又被叫做人工厩肥。虽然堆肥处理技术的应用工艺比较简单，但是依然需要持续进行完善。例如，相关单位可以使用厌氧微生物和好氧微生物，对固废物质进行发酵处理。需要注意的是，在城市的现代化发展过程中，产生的固废物质种类非常多，并不是所有的固废物质都能使用同一种微生物进行发酵，所以为了保证堆肥处理技术的应用效果，需要提升堆肥处理的针对性。工作人员需要分析固废物质的特点，并在此基础上选择相应的微生物种类和堆体，确保微生物能够分解固废物质中的有机物。

2.3 填埋处理技术

针对城市居民日常生活中产生的生活垃圾，可以将其做好分类处理后进行无害化填埋处理。固废物质中的厨余垃圾经过填埋处理后，会发生发酵和腐化反应，为土壤质量的改善打好基础。固废物质中的建筑垃圾存在大量的弃土和弃料，这些建筑垃圾可以填埋到地基、路基当中；钢架结构则能够以废铁的方式被回收利用；装饰装修的废弃塑料也具有较高的回收利用价值。填埋处理技术的应用，主要包含三种填埋方式，即传统填埋方式、生态填埋方式和卫生填埋方式[2]。其中传统填埋方式对土壤环境的污染比较严重，目前已被市场所淘汰。卫生填埋方式虽然是对传统填埋方法的优化，但是填埋场内的气体、颗粒物和渗滤液等也会对周围的生态环境造成污染，所以这种填埋方式仅适用于无害无毒物质的处理。另外这种填埋方式还会占用较大的土地面积，存在严重的土地资源浪费现象。而生态填埋方式则是对卫生填埋方式的进一步完善，其既需要对填埋场进行封顶处理，使填埋场中的差异沉降得到控制，还不影响相关土地资源的有效应用，如在填埋场上方进行其他建筑或者公园等的建设。与前两种填埋方法相比，这种填埋技术的应用表现出了安全、经济、高效以及环保等优势。图1为现代垃圾卫生填埋场的系统构成。

图1 现代垃圾卫生填埋场的系统构成

3 无废城市的固废资源化利用策略

3.1 做好固废物质的预处理

要想将无废城市发展理念落到实处，我们需要利用物理方法、化学方法或热处理方法等，对固体废物进行无害化处理，防止固废物质中的有害物质对生态环境、人类健康以及动植物的健康生长产生影响[3]。但是要想保证固废物质的无害化处理质量，相关人员不仅要对原生垃圾进行预处理，筛选出其中的无机物和碳水化合物，还要根据垃圾分解后的物质及用途，选择后续的处理技术，例如焚烧技术、堆肥技术或填埋技术等。

3.2 加强对固废物质的综合管理

针对固废物质的资源化利用，需要先做好对固废物质的综合管理。首先，相关部门需要引导企业改造生产技术，以减少固废物质的产生量，从根源上加强对固废物质的控制。例如，可以利用厌氧沼气工程进行粪污处理；利用等离子体技术对金属类固废物质进行处理；利用热裂解综合粗粒技术对工业固废进行处理；利用建筑垃圾再生利用技术对建筑垃圾进行处理等。其次，可以在城市中建立垃圾分拣中心，对垃圾进行分类处理，借此提高一般固废物质的利用价值，加强对混合垃圾处理的成本控制。再次，相关人员应对科研院所和大型企业进行引导，使其将新型材料和新型技术应用到一般固废的处理当中，加大对固废二次利用新项目的孵化扶持力度。例如，针对淤泥、污水处理形成的污泥，可以在对其进行重金属脱除处理后充当堆肥；还可以将微生物分解技术与堆肥技术结合在一起，使固废物质形成与腐殖质有着较高相似度的物质，从而在有效处理固废物质的同时，改善土壤环境。最后，相关部门还要强化监管技术手段的使用，并引导城市居民参与到对固废物质的处理与监管当中。

3.3 有效应用分选技术

在处理固废物质的过程中，应用分选技术能够将固废物质中具有可回收利用价值的物质筛选出来，以及将后续处理难度较大或处理工艺要求较高的物质筛选出来。分选技术主要包含人工分选技术和机械分选技术。人工分选技术的应用不仅容易影响工作人员的身体健康，还无法保证分选的有效性[4]；而机械分选技术的应用，则存在分选效率低、垃圾缠绕以及破袋等问题。将人工分选技术与机械分选技术结合在一起，即先利用机械分选方式将垃圾分成大件垃圾和小件垃圾，利用过滤筛将塑料、橡胶等固废物质进行筛选处理，然后再利用人工方式进行进一步分拣，最后对具有回收利用价值的固废物质进行加工。需要注意的是，要想合理利用分选技术，提高资源的共享程度，相关单位需要引入相对先进的机械化设备。

3.4 将固废物质应用到水泥制造领域

水泥制造是一个能源非常密集的领域，水泥材料也是当今时代应用非常广泛的建筑材料，水泥材料在制作过程中会产生大量的二氧化碳气体和其他温室气体。将工业固废物质应用到水泥、水泥混凝土等水泥替代品的制造当中，不仅可以显著提高固废物质利用的有效性，还可以缓解我国建筑材料资源紧缺的现象，为环境保护工作的开展和城市经济发展水平的提高打好基础。固废物质中的很多物质都能作为水泥、水泥混凝土等建筑材料的生产原材料，并且应用这些固废物质不仅可以减少水泥、水泥混凝土等生产过程中的碳排放量，还可以降低水泥、水泥混凝土等建筑材料对生态环境的影响。目前，我国已经开始利用各类工业固体废弃物，生产无水泥熟料或少水泥熟料凝胶材料。

3.5 加强对专业技术人才的培养

要想对固废物质进行资源化利用，还需要加强对专业技术人才的培养。首先，相关部门应将技术管理人员组织在一起，进行外出考察学习，或者通过参加各种固废资源化利用技术学术会议的方式，提高技术管理人员的技术素养和管理水平，确保其可以对固废物质的资源化利用进行规范化管理。其次，相关部门应做好固废物质资源化利用与处置类科技项目的立项工作，并与教育部门联合，鼓励并支持大学生在固废物质的资源化利用方面进行创新创业；同时还要对大宗固废物质的综合处理予以关注，做好针对性技术的研发与推广，然后借助阶段性经费下拨制度和奖励绩效制度的实施，为各类科技项目的顺利完成提供保证。再次，相关部门可以从社会上引入一批优秀的固废物质资源化利用专业人才和科技人才，然后整合企业、政府、高校、科研院所以及社会资本的力量，打造“产学研用”的一体化创新模式，相关固废处理企业也要设置专门的固废物质资源化利用技术研究中心。最后，企业应淘汰过于落后的生产设备和生产工艺，从根源上减少固废物质的产生；研发现代化的固废处理技术、处理设备以及处理工艺，对原本传统、落后的固废资源化利用产业进行转型升级，提升固废资源化利用产业链的发展价值，防止在固废物质处理过程中出现严重的二次污染问题。

3.6 完善固废物质处理监管制度

首先，相关部门应对固废集中收运体系进行完善，对固废集中收运平台进行升级，促进小微产废企业废物资源化利用技术的发展；对现有的固废产业化发展进行创新，以种类、成分和性状等特征为标准，对固废物质进行分类，提升固废产业发展的精准性与针对性。其次，相关部门应对固废产业企业的实际情况进行实时评价，并采用差异化的监督管理制度，根据当地的实际情况和固废资源化利用行业的发展趋势，制定有针对性的固废物质综合管理措施，提高固废物质资源化利用的产业化发展水平。最后，相关部门还应优化和完善固废资源化利用产业集中收运体系，完善固废物质再生新产品的标准化利用、行业化利用以及质量化利用体系；设置刚性约束指标体系，对所有的固废物质资源化利用环节进行严格的考核与监督，为固废物质资源化利用产业的可持续发展打好基础。

4 结语

综上所述，在城市发展水平不断提高的形势下，城市运行中产生的固废物质也越来越多。目前，常用的固废物质处理技术主要有填埋处理技术、焚烧处理技术和堆肥处理技术三种。要想提高固废物质的处理质量，实现固废物质的资源化利用，我们不仅要做好固废物质的预处理、分拣等工作，还要根据实际情况将其应用到水泥制造等领域中。另外，为了促进我国固废物质资源化利用产业的可持续发展，相关部门还需要加强对固废物质的综合管理，完善相关的监管制度，加大对专业技术人才的培养力度。