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[摘 要]随着我国城市化进程不断加快,居民生活水平不断提高,固体废弃物的种类与总量也与日俱增,加上固体废弃物产量难以控制,污染范围广,难治理,已成为不容忽视、亟待解决的环境问题。为了控制其对环境的污染,必须进行最终处置,使之最大限度地与生物圈隔离,本文分析了固体废弃物的分类和危害,继而介绍了几种常见的固废处理的方法。
[关键词]固体废弃物;分类危害;处理方法
中图分类号:X799.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)06-0375-01
引言
固体废弃物处理对于保护生态环境和优化城市居民的生活环境有着重要的影响。生固体废物呆滞性大,扩散性小,它对环境的影响主要是通过水、气和土壤进行的。侵入人体的具体途径随废物的丢弃方式和其性质不同而异。工矿业固体废物所含化学成分能形成化学物质型污染。其中有害的化学物质可从弃置堆存处随地表径流进入江、河、湖、海及地下水体之中,也可通过土壤进入食物链,粉尘则进入大气来危害人体健康。
1 固体废弃物的分类和危害
根据城市固体废物的来源可将其分为工业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物;按照污染特性可将固体废物分为一般固体废物、危险废物以及放射性固体废物;按照化学性质分为有机固体废物和无机固体废物。这些固废如不及时处置,对环境即时和潜在的危害很大,其危害归纳起来主要有以下几点:①侵占大量土地,污染土壤;②严重污染空气;③严重污染水体;④垃圾爆炸、自燃等事故不断。
2 固体废弃物的处理方法
固体废弃物的处理通常是指物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程,固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。固体废物较难处置,因为它含有的成份相当复杂,其物理性状(体积、流动性、均匀性、粉碎程度、水份、热值等)也千变万化,要达到上述“无害化、减量化、资源化”目标会遇到相当大的麻烦。一般防治固体废物污染方法首先是减量化,逐步改革城市燃料结构,提高产品的使用寿命,提高废品的回收率等;其次是资源化,把固体废物作为资源和能源对待;最后是无害化,把实在不能利用的经压缩和无毒处理后成为终态固体废物,然后再填埋和沉海。目前主要采用的方法包括压实、破碎、分选、固化、生物处理、填埋和焚烧等。
2.1压实技术
压实是一种通过对废物实行减容化、降低运输成本、延长填埋寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物的预处理方法,适于压实可以减小体积的固体废弃物,如汽车、易拉罐、塑料瓶等;对于某些可能引起操作问题的废弃物,如焦油、污泥或液体物料,一般不宜作压实处理。
2.2破碎技术
为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形减小,必须预先对固体废弃物进行破碎处理,经过破碎处理的废物,由于消除了大的空隙,不仅尺寸大小均匀,而且质地也均匀,易于在填埋过程中压实。固体废弃物的破碎方法很多,主要有冲击破碎、剪切破碎、擠压破碎、摩擦破碎、低温破碎和混式破碎等。目前应用最多也是最有效的破碎机是剪切式破碎机。
2.3分选技术
固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段,通过分选将有用的充分选出来加以利用,将有害的充分分离出来;另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离,分选的基本原理是利用物料的某些性方面的差异,将其分离开。例如,利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离;利用粒径尺寸差别进行分离;利用比重差别进行分离等。根据不同性质,可设计制造各种机械对固体废弃物进行分选,分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选和光学分选等。
2.4固化处理技术
固化技术是通过向废弃物中添加固化基材,使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程,经过处理的固化产物应具有良好的抗渗透性、良好的机械性以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性。固化处理根据固化基材及固化过程的不同可分为水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、玻璃固化及化学稳定化等。
2.5生物处理技术
生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化,可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料,还可以用来从废品和废渣中提取金属,是废物资源化有效的技术方法,目前应用比较广泛的有:堆肥、制沼气、废纤维素制糖、废纤维生产饲料和生物浸出等。
2.6填埋
目前为止,土地填埋仍然是应用最广泛的固体废物的最终处置方法。对现行的土地填埋技术有不同的分类方法,例如,根据废物填埋的深度可以划分为浅地层填埋和深地层填埋;根据处置对象的性质和填埋场的结构形式分为惰性填埋、卫生填埋和安全填埋等。但目前被普遍承认的分类法是将其分为卫生填埋和安全填埋两种,前者主要处置城市垃圾等一般固体废物,而后者主要以危险废物为处置对象。
2.7焚烧
焚烧,通过焚烧废物中有机物质,以缩减废物体积。目前,焚烧技术作为固体废物减量化、资源化和无害化的重要手段,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,城市垃圾中有机物含量越来越高,热值也逐年升高。在能源短缺的现代社会,城市垃圾作为一种新的能源开发途径,也日益受到重视。
2.8热解
热解法是利用垃圾中有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃料油、可燃气的过程。热解产率取决于原料的化学结构、物理形态和热解的温度与速度。低温、低速加热的条件,有机分子有足够时间在其薄弱的接点处分解,重新结合为热稳定性固体,而难以进一步分解,固体产率增加。高温、高速加热条件下,有机物分子结构发生全面裂解,生成大面积的低分子有机物,产物中气体成分增加。对于粒度较大的有机物原料,要达到均匀的温度分布需要较长的传热时间,其中心附近的加热速度低于表面的加热速度,热解产生的气体和液体也要通过较长的传输过程,这期间将会发生许多二次反应。有机物的成分不同,整个热解过程开始的温度也不同。不同的温度区间所进行的反应过程不同,产生物的组成也不同。总之,热解的实质是加热有机分子使之裂解成小分子析出的过程,它包含了许多复杂的物理化学过程。垃圾热解技术被各国环保专家普遍看好,认为这是垃圾处理无害化、减量化和资源化的一条新途径。
3 垃圾处理技术展望
当前国际上垃圾处理技术发展已由单纯的垃圾处理转向从源头开始的全过程综合管理;由垃圾的分散处理转向集中产业化处理;由简单的污染控制转向全方位的环境保护;由低水平逐步转向高科技渗入。现代化机械用于垃圾分选,生物技术用于垃圾制肥,现代化信息用于垃圾综合垃圾综合管理系统等都表明,高科技正在进入垃圾产业。
4 结语
解决固体废弃物再生利用问题,是我们通过发展新经济、新的经营模式来提高资源再利用,实现我国经济可持续发展战略目标的重要步骤。因此要保持社会和经济的可持续发展,更好地保护环境,就必须加强固体废弃物的处理处置和综合利用,从源头控制管理,提高全民环保意识,这样才能创造出较大的社会、环境和经济效益,真正实现资源、环境和经济的全面协调可持续发展。
参考文献
[1]孙汉文,安建华,梁淑轩,康林.固体废物污染状况分析与废物资源化的思考[J].河北大学学报(自然科学版).2006(05).
[关键词]固体废弃物;分类危害;处理方法
中图分类号:X799.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)06-0375-01
引言
固体废弃物处理对于保护生态环境和优化城市居民的生活环境有着重要的影响。生固体废物呆滞性大,扩散性小,它对环境的影响主要是通过水、气和土壤进行的。侵入人体的具体途径随废物的丢弃方式和其性质不同而异。工矿业固体废物所含化学成分能形成化学物质型污染。其中有害的化学物质可从弃置堆存处随地表径流进入江、河、湖、海及地下水体之中,也可通过土壤进入食物链,粉尘则进入大气来危害人体健康。
1 固体废弃物的分类和危害
根据城市固体废物的来源可将其分为工业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物;按照污染特性可将固体废物分为一般固体废物、危险废物以及放射性固体废物;按照化学性质分为有机固体废物和无机固体废物。这些固废如不及时处置,对环境即时和潜在的危害很大,其危害归纳起来主要有以下几点:①侵占大量土地,污染土壤;②严重污染空气;③严重污染水体;④垃圾爆炸、自燃等事故不断。
2 固体废弃物的处理方法
固体废弃物的处理通常是指物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程,固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。固体废物较难处置,因为它含有的成份相当复杂,其物理性状(体积、流动性、均匀性、粉碎程度、水份、热值等)也千变万化,要达到上述“无害化、减量化、资源化”目标会遇到相当大的麻烦。一般防治固体废物污染方法首先是减量化,逐步改革城市燃料结构,提高产品的使用寿命,提高废品的回收率等;其次是资源化,把固体废物作为资源和能源对待;最后是无害化,把实在不能利用的经压缩和无毒处理后成为终态固体废物,然后再填埋和沉海。目前主要采用的方法包括压实、破碎、分选、固化、生物处理、填埋和焚烧等。
2.1压实技术
压实是一种通过对废物实行减容化、降低运输成本、延长填埋寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物的预处理方法,适于压实可以减小体积的固体废弃物,如汽车、易拉罐、塑料瓶等;对于某些可能引起操作问题的废弃物,如焦油、污泥或液体物料,一般不宜作压实处理。
2.2破碎技术
为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形减小,必须预先对固体废弃物进行破碎处理,经过破碎处理的废物,由于消除了大的空隙,不仅尺寸大小均匀,而且质地也均匀,易于在填埋过程中压实。固体废弃物的破碎方法很多,主要有冲击破碎、剪切破碎、擠压破碎、摩擦破碎、低温破碎和混式破碎等。目前应用最多也是最有效的破碎机是剪切式破碎机。
2.3分选技术
固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段,通过分选将有用的充分选出来加以利用,将有害的充分分离出来;另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离,分选的基本原理是利用物料的某些性方面的差异,将其分离开。例如,利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离;利用粒径尺寸差别进行分离;利用比重差别进行分离等。根据不同性质,可设计制造各种机械对固体废弃物进行分选,分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选和光学分选等。
2.4固化处理技术
固化技术是通过向废弃物中添加固化基材,使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程,经过处理的固化产物应具有良好的抗渗透性、良好的机械性以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性。固化处理根据固化基材及固化过程的不同可分为水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、玻璃固化及化学稳定化等。
2.5生物处理技术
生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化,可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料,还可以用来从废品和废渣中提取金属,是废物资源化有效的技术方法,目前应用比较广泛的有:堆肥、制沼气、废纤维素制糖、废纤维生产饲料和生物浸出等。
2.6填埋
目前为止,土地填埋仍然是应用最广泛的固体废物的最终处置方法。对现行的土地填埋技术有不同的分类方法,例如,根据废物填埋的深度可以划分为浅地层填埋和深地层填埋;根据处置对象的性质和填埋场的结构形式分为惰性填埋、卫生填埋和安全填埋等。但目前被普遍承认的分类法是将其分为卫生填埋和安全填埋两种,前者主要处置城市垃圾等一般固体废物,而后者主要以危险废物为处置对象。
2.7焚烧
焚烧,通过焚烧废物中有机物质,以缩减废物体积。目前,焚烧技术作为固体废物减量化、资源化和无害化的重要手段,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,城市垃圾中有机物含量越来越高,热值也逐年升高。在能源短缺的现代社会,城市垃圾作为一种新的能源开发途径,也日益受到重视。
2.8热解
热解法是利用垃圾中有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃料油、可燃气的过程。热解产率取决于原料的化学结构、物理形态和热解的温度与速度。低温、低速加热的条件,有机分子有足够时间在其薄弱的接点处分解,重新结合为热稳定性固体,而难以进一步分解,固体产率增加。高温、高速加热条件下,有机物分子结构发生全面裂解,生成大面积的低分子有机物,产物中气体成分增加。对于粒度较大的有机物原料,要达到均匀的温度分布需要较长的传热时间,其中心附近的加热速度低于表面的加热速度,热解产生的气体和液体也要通过较长的传输过程,这期间将会发生许多二次反应。有机物的成分不同,整个热解过程开始的温度也不同。不同的温度区间所进行的反应过程不同,产生物的组成也不同。总之,热解的实质是加热有机分子使之裂解成小分子析出的过程,它包含了许多复杂的物理化学过程。垃圾热解技术被各国环保专家普遍看好,认为这是垃圾处理无害化、减量化和资源化的一条新途径。
3 垃圾处理技术展望
当前国际上垃圾处理技术发展已由单纯的垃圾处理转向从源头开始的全过程综合管理;由垃圾的分散处理转向集中产业化处理;由简单的污染控制转向全方位的环境保护;由低水平逐步转向高科技渗入。现代化机械用于垃圾分选,生物技术用于垃圾制肥,现代化信息用于垃圾综合垃圾综合管理系统等都表明,高科技正在进入垃圾产业。
4 结语
解决固体废弃物再生利用问题,是我们通过发展新经济、新的经营模式来提高资源再利用,实现我国经济可持续发展战略目标的重要步骤。因此要保持社会和经济的可持续发展,更好地保护环境,就必须加强固体废弃物的处理处置和综合利用,从源头控制管理,提高全民环保意识,这样才能创造出较大的社会、环境和经济效益,真正实现资源、环境和经济的全面协调可持续发展。
参考文献
[1]孙汉文,安建华,梁淑轩,康林.固体废物污染状况分析与废物资源化的思考[J].河北大学学报(自然科学版).2006(05).