師 杰

（1.開封大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，河南 開封 475004；2.開封市建筑固體廢棄物再生利用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 開封 475004；3.開封市固體廢渣資源化與無害化工程技術(shù)研究中心，河南 開封 475004;4.開封市海綿城市工程材料技術(shù)研究中心，河南 開封 475004；5.開封大學(xué)新型節(jié)能建筑材料協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 開封 475004）

1 城市固體廢棄物的來源和分類

城市中的固體廢棄物主要來自人們生產(chǎn)、生活以及工作中，其主要形態(tài)分為固態(tài)和半液化固體垃圾。因?yàn)槲覈鞯貐^(qū)的氣溫環(huán)境及生活習(xí)慣不同，所以垃圾的處理方式也各不相同，這也是困擾垃圾處理技術(shù)應(yīng)用的重要因素。目前，城市固體廢棄物主要包括三類，即工業(yè)固體廢物、生活垃圾以及危險(xiǎn)廢物，見圖1。

圖1 固體廢物分類體系

1.1 工業(yè)固體廢物

工業(yè)固體廢物主要指工業(yè)部門生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的廢棄物，其主要分為燃燒廠灰渣、化學(xué)固體廢棄物、石油固體廢棄物以及食品加工中的固體廢棄物等。其中，燃燒廠灰渣主要包括各種冶金高爐渣、冶金不銹鋼爐渣等；化學(xué)固體廢棄物就是堿性物質(zhì)中含有硫酸渣、廢渣和化學(xué)石膏；石油固體廢棄物主要指酸性廢棄物中的石油渣和廢酸性堿渣等。

1.2 城市生活垃圾

城市生活垃圾指的是居民在日常生活中產(chǎn)生的各種廢棄物，其中包括家庭垃圾、廚余垃圾、市場垃圾和街道建筑垃圾。一般情況下，城市居民日常生活中垃圾產(chǎn)量的多少取決于城市規(guī)模、經(jīng)濟(jì)水平、居民日常生活品質(zhì)和地理位置等眾多因素。

2 城市固體廢棄物的危害

2.1 對水的污染

由于城市固體廢棄物的危害比較大，因此，垃圾一旦進(jìn)入到水資源中，會(huì)對水中生物的繁殖造成影響。例如，在地面上裸露的廢棄物或是垃圾場填埋中的垃圾，在經(jīng)過雨水的浸淋后，無論是滲出液還是濾出液均會(huì)直接流入到地表層和水源中，對水生生物、動(dòng)植物的生長產(chǎn)生不利影響。

2.2 對大氣的污染

固體廢棄物在室外強(qiáng)風(fēng)的吹打下，其粉末會(huì)隨風(fēng)飄散在大氣中，造成大氣污染，降低大氣中的能見度。同時(shí)，氣體污染物主要有甲烷等有害物質(zhì)，很有可能會(huì)產(chǎn)生各類傳染病，危害人們的身體健康。

2.3 對土壤的污染

城市固體廢棄物堆放需要占據(jù)大面積的土地，據(jù)了解，現(xiàn)階段我國固體廢棄物所占的土地面積已超過5億m2。但這些固體廢棄物因?yàn)樘幚砑夹g(shù)比較落后，所以導(dǎo)致長時(shí)間的堆積，在長期雨雪浸濕下，其有害物質(zhì)最終會(huì)滲透到土壤中，既對有機(jī)微生物產(chǎn)生了威脅，又會(huì)改變土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)，最終土壤中的微生物也會(huì)受到連帶影響。此外，有毒物質(zhì)依托農(nóng)作物富集效應(yīng)通過食物鏈也會(huì)進(jìn)入到人體當(dāng)中，威脅人類健康。

3 城市生活及工業(yè)固體廢棄物處理技術(shù)

3.1 城市生活垃圾處理技術(shù)

3.1.1 填埋技術(shù)

填埋作為生活垃圾處理的一種方法，具體做法：首先，選擇一個(gè)比較合適的生活垃圾儲(chǔ)藏場；其次，針對現(xiàn)有的垃圾實(shí)施滲漏與覆土處理；最后，對垃圾進(jìn)行填埋。填埋技術(shù)雖然有可取之處，不需要投入過多的資金，又可以處理大量的垃圾，但也存在著一定的危害，例如垃圾長期埋放在地下就會(huì)導(dǎo)致重金屬和有害物質(zhì)等元素產(chǎn)生，久而久之對地下水源也會(huì)帶來比較大的影響。此外，垃圾場產(chǎn)生的氣體回收利用率也比較低，所以在進(jìn)行垃圾填埋工作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

3.1.2 焚燒技術(shù)

焚燒處理是我國城市居民生活垃圾處理中比較有效的途徑之一，焚燒處理技術(shù)簡單來講就是將一定量的過?？諝夂凸腆w廢棄物在焚燒爐中進(jìn)行氧化反應(yīng)。焚燒后的垃圾的殘?jiān)恐挥性康?%~20%，同時(shí)這種技術(shù)還可以消滅各種病原體，將有毒有害物質(zhì)經(jīng)過轉(zhuǎn)化成為無害物，比較適合可燃物含量比較高的生活垃圾。但由于資源焚燒并不是實(shí)現(xiàn)資源化綜合利用的唯一方法，因此，只有對于那些根本沒有直接回收利用價(jià)值、可以直接回收利用熱能的廢棄物進(jìn)行資源焚燒才更科學(xué)合理。

3.1.3 堆肥處理

堆肥處理方式可分為好氧堆肥和厭氧堆肥，其中好氧堆肥的主要原理是以有氧條件為背景，依托好氧微生物作用促使有機(jī)物質(zhì)被微生物快速吸收。通常，好氧堆肥是在50℃~60℃下進(jìn)行的，部分時(shí)候溫度可高達(dá)90℃，因此，好氧堆肥也被稱為高溫堆肥，存在于垃圾中的病原體、蟲卵等也可以被消滅，堆肥無害化也由此實(shí)現(xiàn)。目前采用堆肥的環(huán)境條件好，不會(huì)產(chǎn)生臭氣。但是，由于好氧堆肥必須維持一定的氧濃度，因此運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。

厭氧堆肥是處于無氧環(huán)境下，以厭氧微生物作為輔助來實(shí)施的，生產(chǎn)工藝簡單，主要依托堆肥自然發(fā)酵對有機(jī)物進(jìn)行分解，不需要依賴外界獲得能量。當(dāng)一種有機(jī)物開始進(jìn)行厭酸氧化分解時(shí)，通常會(huì)經(jīng)過兩個(gè)階段，分別是弱堿酸性氧化和強(qiáng)酸性氧化。在初期，微生物分解酸性產(chǎn)物主要是有機(jī)酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氫等；同時(shí)，有機(jī)酸會(huì)大量酸化積累pH陽性數(shù)值，所以也被叫作有機(jī)酸發(fā)酵產(chǎn)物。其次，在發(fā)酵后期，由于所分解產(chǎn)生的酸和氨中的pH值不斷上升，因此，一種叫細(xì)菌酸性甲醇和醇細(xì)菌的酸性微生物群開始快速分解有機(jī)酸和醇，產(chǎn)物主要成分是甲烷和二氧化碳。隨著厭氧甲烷菌和細(xì)菌的快速繁殖，如果對所產(chǎn)生的二氧甲烷和廢氣處理得當(dāng)，還有被再利用的可能。但是厭氧堆肥有機(jī)物分解具有速度慢、周期長等特征，所以常出現(xiàn)惡臭等情況，且會(huì)占據(jù)較大的土地面積，在大面積廢棄物處理時(shí)并不適用。

3.2 廢舊輪胎等老化橡膠的處理

就廢舊輪胎等老化橡膠處理工作來講，其難度和復(fù)雜程度都相對較大，但隨著優(yōu)質(zhì)活性炭技術(shù)的問世，廢舊輪胎等老化橡膠的處理也開始邁進(jìn)了一個(gè)新的階段，同時(shí)，在香煙生產(chǎn)過濾嘴上也得到了較為廣泛的應(yīng)用。近年來，工業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展，活性炭需求也逐步提升，煙氣脫硫脫硝、液體有害物質(zhì)的脫除都離不開活性炭的使用。

3.3 危險(xiǎn)固體廢棄物的處理技術(shù)

危險(xiǎn)廢棄物處理時(shí)可以應(yīng)用的處理技術(shù)相對較多，通過處理達(dá)到轉(zhuǎn)變廢棄物物理及化學(xué)性質(zhì)的目的。例如，對廢棄物進(jìn)行解毒處理，或者提取有害成分予以分離和濃縮處理等。具體而言，主要包括下述幾點(diǎn)：

3.3.1 化學(xué)處理

此種處理方式在無機(jī)廢物（酸、堿、氰化物）中應(yīng)用較多，主要采用的處理方法包括中和、沉析、氧化。

3.3.2 物理處理

物理處理主要可以細(xì)分為相分離和固化技術(shù)。以后者為例，通常應(yīng)用于在經(jīng)過其他處理過程后的殘?jiān)锘虿荒軕?yīng)用焚燒進(jìn)行處理的廢棄物當(dāng)中，尤其是對于含重金屬污泥、含重金屬廢渣的廢棄物而言，其適用性較強(qiáng)。

3.3.3 生物處理

若土壤被有機(jī)物所污染，那么可以采用生物處理的方式。

縱觀危險(xiǎn)廢棄物處理可以看出，穩(wěn)定化及固化技術(shù)是其中重要的技術(shù)形式，尤其是在區(qū)域性集中管理系統(tǒng)中，其重要地位不言而喻。

4 結(jié)語

我國城市垃圾處理現(xiàn)狀并不樂觀，各城市的日常生活垃圾處理及工業(yè)垃圾處理方式也各不相同，很難完全形成一個(gè)統(tǒng)一的城市垃圾處理方案，所以不管是城市的生活垃圾還是工業(yè)廢棄物處理都是以后著重探索的方向?，F(xiàn)階段，可以按照各地的實(shí)際情況來展開處理，最好先對城市垃圾進(jìn)行統(tǒng)一分類，并逐步完善整個(gè)垃圾處理體系，這樣在垃圾處理的過程中可能會(huì)更加方便，也能提升垃圾的回收利用效率，使城市擁有一個(gè)較好的環(huán)境。