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固體廢物處理與處置研究

2015年03月20日 11:50:54人氣:3734來源:諸城市四方環(huán)??萍加邢薰?/span>

  1前言
  
  固體廢物是指在生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的固態(tài)和半固態(tài)物質(zhì),通常分為工業(yè)廢物、生活垃圾、危險(xiǎn)廢物和放射性廢物。固體廢物對環(huán)境的影響不同于廢水和廢氣,固體廢物對環(huán)境的影響更具廣泛性。廢水和廢氣對水環(huán)境和大氣環(huán)境具有直接性影響,而固體廢物對環(huán)境的影響卻具有間接的、潛在的和長期的綜合性影響。固體廢物是各種污染物的集合體,通常含有多種污染成分,在自然條件下,一些有害成分會轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤,參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),可對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生長期的潛在性危害。
  
  2固體廢物處理與處置
  
  2.1基本處理方法
  
  2.1.1預(yù)處理技術(shù)
  
  固體廢物的種類多種多樣,其形狀、大小、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)有很大的不同,為了便于對它們進(jìn)行合適的處理和處置,往往要經(jīng)過廢物的預(yù)處理。
  
  為了減少固體廢物的運(yùn)輸量和處置體積,對固體廢物進(jìn)行壓實(shí)處理有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。在固體廢物進(jìn)行資源化處理過程中,廢物的交換和回收利用均需將原來松散的廢物進(jìn)行壓實(shí)、打包,然后從廢物產(chǎn)生地運(yùn)往廢物回收利用地。在城市生活垃圾的收集運(yùn)輸過程,紙張、塑料和包裝物密度很小,占有很大的體積,必須經(jīng)過壓實(shí),才能有效地增大運(yùn)輸量,減少運(yùn)輸費(fèi)用。
  
  破碎是固體廢物處理技術(shù)中zui常用的預(yù)處理工藝。破碎不是zui終處理的作業(yè),而是運(yùn)輸、焚燒、熱分解、熔化、壓縮等作業(yè)的預(yù)處理作業(yè)。換言之,破碎的目的是為了使上述操作能夠或容易進(jìn)行,或者更加經(jīng)濟(jì)有效。固體廢物經(jīng)過破碎,尺寸減小,粒度均勻。這對于固體廢物的焚燒和堆肥處理均有明顯的好處。
  
  固體廢物的分選有很重要的意義。在固體廢物處理、處置與回用之前必須進(jìn)行分選,將有用的成分分選出來加以利用,并將有害的成分分離出來。根據(jù)物料的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì),分別采用不同的分選方法,包括人工手選、風(fēng)力分選、篩分、跳汰機(jī)、浮選、磁選、電選等分選技術(shù)。
  
  2.1.2焚燒
  
  焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù),即以一定的過??諝饬颗c被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化分解反應(yīng),廢物中的有毒有害物質(zhì)在高溫中氧化、熱解而被破壞。焚燒處置的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)無害化、減量化、資源化。焚燒的主要目的是盡可能焚毀廢物,使被焚燒的物質(zhì)變成無害和zui大限度的減容,采用這種技術(shù)可使固體廢物的體積減少至10%~20%(王*等,2006),并盡量減少新的污染物質(zhì)的產(chǎn)生。焚燒不但可以處置城市垃圾和一般工業(yè)廢物,而且司以用于處置危險(xiǎn)廢物。焚燒處置技術(shù)對環(huán)境的zui大影響是尾氣造成的污染,為了防止二次污染,工況控制和尾氣凈化則是污染控制的關(guān)鍵。
  
  2.1.3填埋
  
  填埋技術(shù)即是利用天然地形或人工構(gòu)造,形成一定空問,將固體廢物填充、壓實(shí)、覆蓋達(dá)到貯存的目的。它是固體廢物zui終歸宿或zui終處置并且是保護(hù)環(huán)境的重要手段。對于危險(xiǎn)廢物可能需要進(jìn)行固化,穩(wěn)定化處理,對填埋場則需要做嚴(yán)格的防滲構(gòu)造。
  
  2.1.4堆肥
  
  垃圾堆肥處理分為厭氧堆肥和好氧堆肥。厭氧堆肥,在不供給空氣的條件下,利用厭氧微生物促使垃圾中的有機(jī)物分解,在固體廢物中,有相當(dāng)大一部分是有機(jī)廢物,可通過厭氧消化加速有機(jī)物質(zhì)的分解,使有機(jī)廢物達(dá)到無害化處理,通過厭氧分解如有機(jī)污泥、糞便、酒糟或糟液、高濃度有機(jī)廢水等產(chǎn)生沼氣,收集后作為能源利用。好氧堆肥,在有空氣的條件下,利用好氧微生物分解垃圾中的有機(jī)物,此過程又包括露天堆肥和機(jī)械化堆肥。城市生活垃圾是堆肥zui主要的原料。與傳統(tǒng)的厭氧堆肥相比,好氧堆肥具有發(fā)酵周期短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。堆肥法的投資費(fèi)用接近填埋法,無害化程度較高,且有農(nóng)用價值,但是采用這種處理法,垃圾減容效果不理想,衛(wèi)生條件差,占地面積大,運(yùn)行費(fèi)用較高。垃圾中的石塊、金屬、玻璃、塑料等廢棄物不能為微生物所分解,需分撿后另行處理。堆肥法產(chǎn)生的有機(jī)肥料肥效較低、成本高,銷路不暢,并可能對土壤造成嚴(yán)重污染,所以在土地資源緊缺、農(nóng)田較少的地區(qū),堆肥法的推廣有一定困難。
  
  2.2循環(huán)利用
  
  固體廢棄物進(jìn)行循環(huán)利用是循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想的一個重要組成部分。循環(huán)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)調(diào)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律,將清潔生產(chǎn)、資源綜合利用、生態(tài)設(shè)計(jì)和可持續(xù)消費(fèi)等融為一體,實(shí)現(xiàn)廢物減量化、資源化和無害化,使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和諧循環(huán),維護(hù)自然生態(tài)平衡。固體廢棄物進(jìn)行循環(huán)利用關(guān)注的正是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)手段問題。
  
  2.3有機(jī)固體廢物處理
  
  厭氧消化也叫沼氣發(fā)酵或甲烷發(fā)酵。將復(fù)雜有機(jī)廢物在無氧的條件下利用厭氧微生物發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫耗乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌等降解成N、P無機(jī)化合物和甲烷、二氧化碳等氣體。
  
  厭氧消化減少了溫室效應(yīng)氣體的排放量,有機(jī)廢物被消化以后殘留物富含N、P等養(yǎng)分和活性物質(zhì),可以制成高質(zhì)量的有機(jī)肥料和土壤改良劑,有機(jī)廢物在轉(zhuǎn)變成甲烷的過程中,合成生物量少,殘留物碳素含量降低,實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化。與好氧過程相比,厭氧消化不需要人為曝氣提供氧氣,降低動力消耗。此外,厭氧消化產(chǎn)生沼氣,產(chǎn)生大量的清潔能源可供回收利用,同時減少臭氣的排放。
  
  固體廢棄物的蚯蚓分解處理,是根據(jù)蚯蚓在自然生態(tài)系統(tǒng)中具有促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化的功能而發(fā)展起來的一項(xiàng)主要針對農(nóng)業(yè)廢物、城市有機(jī)生活垃圾和污水廠污泥的生物處理技術(shù)。蚯蚓處理固體廢棄物的過程實(shí)際上是利用蚯蚓在其生命活動中,大量吞食有機(jī)殘落物質(zhì),并將其與土壤結(jié)合,通過砂囊的機(jī)械研磨作用和腸道內(nèi)的生物化學(xué)作用對有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)固體廢棄物的資源化處理。由于蚯蚓分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖快、抗病力強(qiáng)、養(yǎng)殖簡單,因此可以大規(guī)模地進(jìn)行飼養(yǎng)與野外自然增殖。使用蚯蚓處理有機(jī)固體廢棄物,對固體廢棄物的組成、蚯蚓的生存環(huán)境有一定的要求。因此,在利用蚯蚓處理固體廢棄物時,應(yīng)避免不利于蚯蚓生長的因素,才能獲得*的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。(高志強(qiáng)等,2007)
  
  2.4工業(yè)固體廢物綜合利用處置
  
  工業(yè)固體廢物綜合利用處置的主要任務(wù),以煤、電、冶煉等固體廢物產(chǎn)生大戶為主要控制行業(yè),建設(shè)一批固體廢物綜合利用項(xiàng)目,提高煤矸石、冶煉廢渣、粉煤灰和爐渣的綜合利用率。在產(chǎn)生廢棄物的環(huán)節(jié),大力開展資源綜合利用,加強(qiáng)對冶金、電力、煤炭、化工、建材、輕工等廢棄物產(chǎn)生量大、污染重的行業(yè)的管理,提高固體廢物的綜合利用率。推動不同行業(yè)通過產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,實(shí)現(xiàn)廢棄物的綜合利用。注意事件發(fā)生后索賠的時效性,應(yīng)及時上報(bào)工程師核實(shí),并對具體損失情況進(jìn)行認(rèn)可,以便以后取證。
  
  2.5危險(xiǎn)廢物處置
  
  危險(xiǎn)廢物是指列入國家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的廢物,即指具有腐蝕性、急性毒性、浸出毒性、反應(yīng)性、傳染性、放射性等一種及一種以上危害特性的廢物。
  
  危險(xiǎn)廢物處置常規(guī)有三種方法,物理處置法、化學(xué)處置法和生物處置法。任何一種處置方法基本都需經(jīng)過前期預(yù)處理。國內(nèi)外均采用的前期預(yù)處理方法為穩(wěn)定化、固化技術(shù)。將廢物分類后進(jìn)行穩(wěn)定化處理,降低其危險(xiǎn)性,再進(jìn)行減容、減量處理,為zui終處理做好準(zhǔn)備。
  
  危險(xiǎn)廢物在zui終處置前要安全儲存,必須嚴(yán)格按照“危險(xiǎn)廢物儲存標(biāo)準(zhǔn)”要求來實(shí)施。儲存設(shè)施場址要地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不受地殼運(yùn)動、地震的影響;底部必須高于地下水zui高水位,以免對地下水產(chǎn)生污染;距離居民區(qū)800米,并位于居民中心區(qū)常年zui大風(fēng)頻的下風(fēng)向;距地表水域150米以外;基礎(chǔ)必須防滲,防滲層必須是厚1米以上的粘土層。同時還要有防風(fēng)、防雨、防曬“三防”措施。
  
  3固體廢物控制
  
  3.1固體廢物管理
  
  固體廢物實(shí)行“三化”原則是防治固體廢物污染環(huán)境的重要保證,國家對固體廢物污染環(huán)境的防治,實(shí)行減少固體廢物的產(chǎn)生量和危害性、充分合理利用固體廢物和無害化處置固體廢物的原則,促進(jìn)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,對固體廢物從產(chǎn)生、收集、儲存、運(yùn)輸、利用直到zui終處置的全部過程實(shí)行一體化的管理。鑒于固體廢物的成分、性質(zhì)和危險(xiǎn)性存在較大差異,因此,在管理上必須采取分別、分類管理的方法,針對不同的固體廢物制定不同的對策和措施。
  
  3.2固體廢棄物物流系統(tǒng)
  
  物流是指為滿足消費(fèi)者需要而進(jìn)行的對原材料、中間庫存、zui終產(chǎn)品及相應(yīng)信息從起始點(diǎn)到消費(fèi)地點(diǎn)的有效流動與儲存的計(jì)劃、實(shí)施和控制的整個過程。對廢棄物中生活垃圾處理過程所發(fā)生的物流活動就是城市生活固體廢棄物物流。城市生活固體廢棄物物流系統(tǒng)就是將城市日常生活中失去原有使用價值的物品,根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行收集、分類、包裝、搬運(yùn),并分別送到專門處理場所時所形成的物品實(shí)體流動。
  
  我國城市生活固體廢棄物物流系統(tǒng)信息化程度普遍較低,已嚴(yán)重制約了生活固體廢棄物物流系統(tǒng)的發(fā)展,而且物流系統(tǒng)市場化、社會化運(yùn)作不夠,生活固體廢棄物物流系統(tǒng)技術(shù)集成化程度不夠,并且傳統(tǒng)的城市生活固體廢棄物物流系統(tǒng)存在二次污染現(xiàn)象,給城市環(huán)境帶來負(fù)面影響。
  
  3.3政策法規(guī)體系
  
  盡快建立和完善促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策體系,是我國控制固廢的首要舉措,著手制定環(huán)境保護(hù)、綠色消費(fèi)、資源循環(huán)再生利用及家用電器、建筑材料、包裝物品等行業(yè)在資源回收利用方面的政策和法律法規(guī),同時要建立健全各類廢物回收制度,建立綠色國民經(jīng)濟(jì)核算體系,并納入國家統(tǒng)計(jì)體系和干部考核制度。落實(shí)稅收優(yōu)惠政策,對清潔生產(chǎn)和生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)中的資源綜合利用、節(jié)能降耗等項(xiàng)目和利用“三廢”生產(chǎn)的產(chǎn)品,按照國家有關(guān)規(guī)定給予稅收優(yōu)惠;對符合國家資源綜合利用稅收優(yōu)惠政策規(guī)定條件的,經(jīng)過認(rèn)定后,稅務(wù)部門予以辦理減免稅;實(shí)施清潔生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓所得收入可按國家有關(guān)規(guī)定享受減免稅優(yōu)惠;對技術(shù)改造項(xiàng)目,國內(nèi)不能生產(chǎn)而直接用于清潔生產(chǎn)的進(jìn)口設(shè)備、儀器和技術(shù)資料,應(yīng)享受國家有關(guān)進(jìn)口稅減免優(yōu)惠政策。
  
  3.4資源節(jié)約
  
  技術(shù)創(chuàng)新是從源頭上解決固體廢棄物產(chǎn)生和利用必由之路。要通過對節(jié)能技術(shù)、鏈接技術(shù)、新材料技術(shù)、生態(tài)技術(shù)的研究開發(fā),促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和科技成果的轉(zhuǎn)化,降低能耗水耗,實(shí)現(xiàn)廢物轉(zhuǎn)變成資源的鏈接或進(jìn)行無害化處理,以可再生資源替代自然資源,用*和*實(shí)用技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),提高資源節(jié)約的整體技術(shù)水平。企業(yè)應(yīng)積極采用無害或低害的新工藝、新技術(shù),大力降低原料、能源的消耗,實(shí)現(xiàn)少投入、高產(chǎn)出、低污染,盡可能把固體廢棄物消除在生產(chǎn)過程中;大力發(fā)展資源節(jié)約、環(huán)境友好型的*產(chǎn)業(yè),減少資源浪費(fèi),使資源、能源消耗量的增幅呈下降趨勢;盡快扭轉(zhuǎn)高消耗、高污染的粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式,推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級;盡快淘汰高能耗、高物耗、高污染的落后生產(chǎn)工藝,提高資源利用率。
  
  4結(jié)語
  
  固體廢物是一種放錯地方的資源,充分利用固體廢物,既可以緩解環(huán)境壓力,也可以節(jié)約資源。固體廢物的開發(fā)與利用問題也是研究的熱點(diǎn)問題,但其利用方式很不成熟,有些方法雖然有很多優(yōu)點(diǎn),但其缺點(diǎn)也無法克服。固體廢物應(yīng)該竟在加工或改造后,以回收利用為主要方法。
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