王雅茜

（安徽環(huán)境科技研究院股份有限公司，安徽 合肥 230093）

引言

近年來，我國(guó)逐步推進(jìn)城市化，但是伴隨而來的是水體污染、土壤污染、固體廢物污染等問題越來越嚴(yán)重。在這些污染問題中，尤以固廢污染問題對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展影響最為巨大，其不僅會(huì)加劇人類發(fā)展與資源之間的矛盾，還會(huì)對(duì)城市居民的身體健康造成威脅。如何妥善處理固體廢物，提高固體廢物的資源化利用率，成為相關(guān)人士思考的重點(diǎn)。

1 城市固體廢物的產(chǎn)生原因及危害

1.1 城市固體廢物產(chǎn)生的原因

在我國(guó)持續(xù)推進(jìn)城市化建設(shè)的過程中，越來越多的農(nóng)村人口涌向城市，隨著城市發(fā)展水平的提高，城市居民的生活條件也得到了明顯改善。但是生活方式與生活習(xí)慣的調(diào)整，使得人們?cè)谌粘Ｉ钪挟a(chǎn)生了更多垃圾。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年會(huì)產(chǎn)生超過2億噸的固體廢物，其中尤以建筑垃圾占比最大。在城市化建設(shè)進(jìn)程中，城市建筑工程的施工規(guī)模與施工數(shù)量明顯擴(kuò)大，由此而產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量也越來越多，這些建筑垃圾中摻雜著大量的建筑材料和工程渣土，如果不能妥善處理這部分建筑垃圾，必然會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染并產(chǎn)生嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。目前，很多人還不具備較強(qiáng)的資源回收利用意識(shí)，很多資源的利用價(jià)值還沒有得到充分發(fā)揮，就已經(jīng)被填埋或丟棄處理了。

1.2 固體廢物對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害

固體廢物中存在大量的重金屬、有機(jī)污染物和有害物質(zhì)。表1為固廢物質(zhì)的主要物理構(gòu)成。

表1 固廢物質(zhì)的主要物理構(gòu)成

1.2.1 重金屬物質(zhì)

固體廢物中的重金屬物質(zhì)，如果沒有得到及時(shí)、妥善地處理，并逐漸滲透到土壤環(huán)境中，不僅會(huì)對(duì)土壤環(huán)境造成污染，還有可能繼續(xù)滲透到地下水系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)地下水質(zhì)產(chǎn)生影響。當(dāng)?shù)叵滤晃廴荆車纳鷳B(tài)環(huán)境也會(huì)受到相應(yīng)的影響。

1.2.2 有機(jī)污染物

固體廢物中的有機(jī)污染物，會(huì)對(duì)植物的健康生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，使農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量大幅度下降。如果這些有機(jī)污染物進(jìn)入水體環(huán)境中，必然會(huì)污染水體生態(tài)，破壞水生態(tài)的平衡。

1.2.3 粉塵物質(zhì)與有害氣體物質(zhì)

固體廢物中的粉塵物質(zhì)與有害氣體物質(zhì)，如果不經(jīng)處理就直接排放到空氣中，必然會(huì)對(duì)周圍的大氣環(huán)境產(chǎn)生影響，并對(duì)處于大氣環(huán)境中的人類和動(dòng)物產(chǎn)生影響。

2 無廢城市的固廢處理技術(shù)

2.1 焚燒處理技術(shù)

在處理固體廢物的過程中，焚燒處理技術(shù)的應(yīng)用頻率非常高。在應(yīng)用焚燒處理技術(shù)時(shí)，相關(guān)人員需要先對(duì)固廢物質(zhì)進(jìn)行初步分析，然后將具有燃燒性質(zhì)的固體廢物分揀出來，投放到高溫爐中進(jìn)行焚燒處理[1]；并利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，對(duì)廢物燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳和其他尾氣進(jìn)行篩選、處理和排放；最后再對(duì)經(jīng)過焚燒的垃圾進(jìn)行填埋，或者應(yīng)用到水泥等建筑材料的制作當(dāng)中，發(fā)揮其二次利用價(jià)值。焚燒處理技術(shù)可以快速分解固廢物質(zhì)，將固廢物質(zhì)的體積減少到原來的84%。目前，很多城市在對(duì)固廢物質(zhì)進(jìn)行焚燒處理時(shí)，直接將焚燒處理技術(shù)與水泥技術(shù)等其他技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，既保證了城市固廢物質(zhì)的處理效率，又提高了經(jīng)濟(jì)效益。需要注意的是，應(yīng)用焚燒處理技術(shù)，需要提前對(duì)固廢物質(zhì)進(jìn)行分類處理，而這不僅會(huì)讓整個(gè)焚燒環(huán)節(jié)變得異常復(fù)雜，還會(huì)增加固廢物質(zhì)的焚燒處理成本。

2.2 堆肥處理技術(shù)

堆肥處理技術(shù)是將固體廢物中的有機(jī)質(zhì)作為原材料，與人畜糞尿和其他植物殘?bào)w混合在一起，通過堆制腐解形成有機(jī)肥料的處理技術(shù)。堆肥處理技術(shù)應(yīng)用中使用到的堆制原理、堆制材料及其肥分組成與性質(zhì)，與廄肥有著較高的相似度，所以又被叫做人工廄肥。雖然堆肥處理技術(shù)的應(yīng)用工藝比較簡(jiǎn)單，但是依然需要持續(xù)進(jìn)行完善。例如，相關(guān)單位可以使用厭氧微生物和好氧微生物，對(duì)固廢物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵處理。需要注意的是，在城市的現(xiàn)代化發(fā)展過程中，產(chǎn)生的固廢物質(zhì)種類非常多，并不是所有的固廢物質(zhì)都能使用同一種微生物進(jìn)行發(fā)酵，所以為了保證堆肥處理技術(shù)的應(yīng)用效果，需要提升堆肥處理的針對(duì)性。工作人員需要分析固廢物質(zhì)的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的微生物種類和堆體，確保微生物能夠分解固廢物質(zhì)中的有機(jī)物。

2.3 填埋處理技術(shù)

針對(duì)城市居民日常生活中產(chǎn)生的生活垃圾，可以將其做好分類處理后進(jìn)行無害化填埋處理。固廢物質(zhì)中的廚余垃圾經(jīng)過填埋處理后，會(huì)發(fā)生發(fā)酵和腐化反應(yīng)，為土壤質(zhì)量的改善打好基礎(chǔ)。固廢物質(zhì)中的建筑垃圾存在大量的棄土和棄料，這些建筑垃圾可以填埋到地基、路基當(dāng)中；鋼架結(jié)構(gòu)則能夠以廢鐵的方式被回收利用；裝飾裝修的廢棄塑料也具有較高的回收利用價(jià)值。填埋處理技術(shù)的應(yīng)用，主要包含三種填埋方式，即傳統(tǒng)填埋方式、生態(tài)填埋方式和衛(wèi)生填埋方式[2]。其中傳統(tǒng)填埋方式對(duì)土壤環(huán)境的污染比較嚴(yán)重，目前已被市場(chǎng)所淘汰。衛(wèi)生填埋方式雖然是對(duì)傳統(tǒng)填埋方法的優(yōu)化，但是填埋場(chǎng)內(nèi)的氣體、顆粒物和滲濾液等也會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成污染，所以這種填埋方式僅適用于無害無毒物質(zhì)的處理。另外這種填埋方式還會(huì)占用較大的土地面積，存在嚴(yán)重的土地資源浪費(fèi)現(xiàn)象。而生態(tài)填埋方式則是對(duì)衛(wèi)生填埋方式的進(jìn)一步完善，其既需要對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行封頂處理，使填埋場(chǎng)中的差異沉降得到控制，還不影響相關(guān)土地資源的有效應(yīng)用，如在填埋場(chǎng)上方進(jìn)行其他建筑或者公園等的建設(shè)。與前兩種填埋方法相比，這種填埋技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出了安全、經(jīng)濟(jì)、高效以及環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。圖1為現(xiàn)代垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的系統(tǒng)構(gòu)成。

圖1 現(xiàn)代垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的系統(tǒng)構(gòu)成

3 無廢城市的固廢資源化利用策略

3.1 做好固廢物質(zhì)的預(yù)處理

要想將無廢城市發(fā)展理念落到實(shí)處，我們需要利用物理方法、化學(xué)方法或熱處理方法等，對(duì)固體廢物進(jìn)行無害化處理，防止固廢物質(zhì)中的有害物質(zhì)對(duì)生態(tài)環(huán)境、人類健康以及動(dòng)植物的健康生長(zhǎng)產(chǎn)生影響[3]。但是要想保證固廢物質(zhì)的無害化處理質(zhì)量，相關(guān)人員不僅要對(duì)原生垃圾進(jìn)行預(yù)處理，篩選出其中的無機(jī)物和碳水化合物，還要根據(jù)垃圾分解后的物質(zhì)及用途，選擇后續(xù)的處理技術(shù)，例如焚燒技術(shù)、堆肥技術(shù)或填埋技術(shù)等。

3.2 加強(qiáng)對(duì)固廢物質(zhì)的綜合管理

針對(duì)固廢物質(zhì)的資源化利用，需要先做好對(duì)固廢物質(zhì)的綜合管理。首先，相關(guān)部門需要引導(dǎo)企業(yè)改造生產(chǎn)技術(shù)，以減少固廢物質(zhì)的產(chǎn)生量，從根源上加強(qiáng)對(duì)固廢物質(zhì)的控制。例如，可以利用厭氧沼氣工程進(jìn)行糞污處理；利用等離子體技術(shù)對(duì)金屬類固廢物質(zhì)進(jìn)行處理；利用熱裂解綜合粗粒技術(shù)對(duì)工業(yè)固廢進(jìn)行處理；利用建筑垃圾再生利用技術(shù)對(duì)建筑垃圾進(jìn)行處理等。其次，可以在城市中建立垃圾分揀中心，對(duì)垃圾進(jìn)行分類處理，借此提高一般固廢物質(zhì)的利用價(jià)值，加強(qiáng)對(duì)混合垃圾處理的成本控制。再次，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)科研院所和大型企業(yè)進(jìn)行引導(dǎo)，使其將新型材料和新型技術(shù)應(yīng)用到一般固廢的處理當(dāng)中，加大對(duì)固廢二次利用新項(xiàng)目的孵化扶持力度。例如，針對(duì)淤泥、污水處理形成的污泥，可以在對(duì)其進(jìn)行重金屬脫除處理后充當(dāng)堆肥；還可以將微生物分解技術(shù)與堆肥技術(shù)結(jié)合在一起，使固廢物質(zhì)形成與腐殖質(zhì)有著較高相似度的物質(zhì)，從而在有效處理固廢物質(zhì)的同時(shí)，改善土壤環(huán)境。最后，相關(guān)部門還要強(qiáng)化監(jiān)管技術(shù)手段的使用，并引導(dǎo)城市居民參與到對(duì)固廢物質(zhì)的處理與監(jiān)管當(dāng)中。

3.3 有效應(yīng)用分選技術(shù)

在處理固廢物質(zhì)的過程中，應(yīng)用分選技術(shù)能夠?qū)⒐虖U物質(zhì)中具有可回收利用價(jià)值的物質(zhì)篩選出來，以及將后續(xù)處理難度較大或處理工藝要求較高的物質(zhì)篩選出來。分選技術(shù)主要包含人工分選技術(shù)和機(jī)械分選技術(shù)。人工分選技術(shù)的應(yīng)用不僅容易影響工作人員的身體健康，還無法保證分選的有效性[4]；而機(jī)械分選技術(shù)的應(yīng)用，則存在分選效率低、垃圾纏繞以及破袋等問題。將人工分選技術(shù)與機(jī)械分選技術(shù)結(jié)合在一起，即先利用機(jī)械分選方式將垃圾分成大件垃圾和小件垃圾，利用過濾篩將塑料、橡膠等固廢物質(zhì)進(jìn)行篩選處理，然后再利用人工方式進(jìn)行進(jìn)一步分揀，最后對(duì)具有回收利用價(jià)值的固廢物質(zhì)進(jìn)行加工。需要注意的是，要想合理利用分選技術(shù)，提高資源的共享程度，相關(guān)單位需要引入相對(duì)先進(jìn)的機(jī)械化設(shè)備。

3.4 將固廢物質(zhì)應(yīng)用到水泥制造領(lǐng)域

水泥制造是一個(gè)能源非常密集的領(lǐng)域，水泥材料也是當(dāng)今時(shí)代應(yīng)用非常廣泛的建筑材料，水泥材料在制作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w和其他溫室氣體。將工業(yè)固廢物質(zhì)應(yīng)用到水泥、水泥混凝土等水泥替代品的制造當(dāng)中，不僅可以顯著提高固廢物質(zhì)利用的有效性，還可以緩解我國(guó)建筑材料資源緊缺的現(xiàn)象，為環(huán)境保護(hù)工作的開展和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高打好基礎(chǔ)。固廢物質(zhì)中的很多物質(zhì)都能作為水泥、水泥混凝土等建筑材料的生產(chǎn)原材料，并且應(yīng)用這些固廢物質(zhì)不僅可以減少水泥、水泥混凝土等生產(chǎn)過程中的碳排放量，還可以降低水泥、水泥混凝土等建筑材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。目前，我國(guó)已經(jīng)開始利用各類工業(yè)固體廢棄物，生產(chǎn)無水泥熟料或少水泥熟料凝膠材料。

3.5 加強(qiáng)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)

要想對(duì)固廢物質(zhì)進(jìn)行資源化利用，還需要加強(qiáng)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。首先，相關(guān)部門應(yīng)將技術(shù)管理人員組織在一起，進(jìn)行外出考察學(xué)習(xí)，或者通過參加各種固廢資源化利用技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議的方式，提高技術(shù)管理人員的技術(shù)素養(yǎng)和管理水平，確保其可以對(duì)固廢物質(zhì)的資源化利用進(jìn)行規(guī)范化管理。其次，相關(guān)部門應(yīng)做好固廢物質(zhì)資源化利用與處置類科技項(xiàng)目的立項(xiàng)工作，并與教育部門聯(lián)合，鼓勵(lì)并支持大學(xué)生在固廢物質(zhì)的資源化利用方面進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；同時(shí)還要對(duì)大宗固廢物質(zhì)的綜合處理予以關(guān)注，做好針對(duì)性技術(shù)的研發(fā)與推廣，然后借助階段性經(jīng)費(fèi)下?lián)苤贫群酮?jiǎng)勵(lì)績(jī)效制度的實(shí)施，為各類科技項(xiàng)目的順利完成提供保證。再次，相關(guān)部門可以從社會(huì)上引入一批優(yōu)秀的固廢物質(zhì)資源化利用專業(yè)人才和科技人才，然后整合企業(yè)、政府、高校、科研院所以及社會(huì)資本的力量，打造“產(chǎn)學(xué)研用”的一體化創(chuàng)新模式，相關(guān)固廢處理企業(yè)也要設(shè)置專門的固廢物質(zhì)資源化利用技術(shù)研究中心。最后，企業(yè)應(yīng)淘汰過于落后的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝，從根源上減少固廢物質(zhì)的產(chǎn)生；研發(fā)現(xiàn)代化的固廢處理技術(shù)、處理設(shè)備以及處理工藝，對(duì)原本傳統(tǒng)、落后的固廢資源化利用產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升固廢資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展價(jià)值，防止在固廢物質(zhì)處理過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的二次污染問題。

3.6 完善固廢物質(zhì)處理監(jiān)管制度

首先，相關(guān)部門應(yīng)對(duì)固廢集中收運(yùn)體系進(jìn)行完善，對(duì)固廢集中收運(yùn)平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)，促進(jìn)小微產(chǎn)廢企業(yè)廢物資源化利用技術(shù)的發(fā)展；對(duì)現(xiàn)有的固廢產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)行創(chuàng)新，以種類、成分和性狀等特征為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)固廢物質(zhì)進(jìn)行分類，提升固廢產(chǎn)業(yè)發(fā)展的精準(zhǔn)性與針對(duì)性。其次，相關(guān)部門應(yīng)對(duì)固廢產(chǎn)業(yè)企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，并采用差異化的監(jiān)督管理制度，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和固廢資源化利用行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，制定有針對(duì)性的固廢物質(zhì)綜合管理措施，提高固廢物質(zhì)資源化利用的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平。最后，相關(guān)部門還應(yīng)優(yōu)化和完善固廢資源化利用產(chǎn)業(yè)集中收運(yùn)體系，完善固廢物質(zhì)再生新產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化利用、行業(yè)化利用以及質(zhì)量化利用體系；設(shè)置剛性約束指標(biāo)體系，對(duì)所有的固廢物質(zhì)資源化利用環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的考核與監(jiān)督，為固廢物質(zhì)資源化利用產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打好基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，在城市發(fā)展水平不斷提高的形勢(shì)下，城市運(yùn)行中產(chǎn)生的固廢物質(zhì)也越來越多。目前，常用的固廢物質(zhì)處理技術(shù)主要有填埋處理技術(shù)、焚燒處理技術(shù)和堆肥處理技術(shù)三種。要想提高固廢物質(zhì)的處理質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)固廢物質(zhì)的資源化利用，我們不僅要做好固廢物質(zhì)的預(yù)處理、分揀等工作，還要根據(jù)實(shí)際情況將其應(yīng)用到水泥制造等領(lǐng)域中。另外，為了促進(jìn)我國(guó)固廢物質(zhì)資源化利用產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)部門還需要加強(qiáng)對(duì)固廢物質(zhì)的綜合管理，完善相關(guān)的監(jiān)管制度，加大對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。