淺談城市固體廢物資源化處理

摘?要：本文主要介紹城市固體廢物的產生現狀及如何實現資源化利用，重點介紹城市固體廢物資源化利用中存在的問題及解決辦法，并且對城市固體廢物的二次污染防治提出針對性建議。

關鍵詞：城市固體廢物;污染;分類回收;資源化

隨著社會發展，城市固體廢物產生量越來越多，但人們對城市固體廢物的處理能力與技術卻顯得捉襟見肘。城市固體廢物處理問題已經上升到全球性的問題，發達國家在此問題上處于較為領先的水平，而我國作為一個世界上最大的發展中國家，城市固體廢物處理技術較為落后，處理任務也較為緊迫。由此，城市固體廢物的減量化，資源化及無害化成為我們目前急需研究及踐行的任務。資源化處理具有有效益、可持續等突出優點，發展前景非常好。本文將著重介紹城市固體廢物的資源化處理。

1 城市固體廢物的產生現狀及污染途徑

1.1 產生現狀

城市固體廢物大體分為生活垃圾，工業生產固廢，醫療廢物，給排水處理污泥，建筑垃圾等。經統計，2018年全國大、中城市一般工業固體廢物產生量為13.1億噸，工業危險廢物產生量為4010.1萬噸，醫療廢物產生量為78.1萬噸，生活垃圾產量為20194.4萬噸[1]。城市固廢產量不僅總量巨大、種類繁多，同時也呈現出逐年增長的趨勢，雖有危害性但也有可利用的相對性。

1.2 污染途徑

城市固體廢物對環境的污染主要表現在土壤，水體，大氣等方面。在土壤方面，城市固體廢物中的有毒有害物質通過水的溶解下滲到土壤中，具有危害性和難修復性，有害物質并可能隨著生物鏈逐步危害到人類。在水體方面，城市固體廢物中含有的大量有機物在經過腐爛分解和發酵后，隨水流侵入江河湖泊海洋系統，造成富營養化，導致水華爆發，水體發臭等嚴重不良反應。其次，固體廢物中含有的有毒有機物及重金屬元素可導致水中生物大范圍死亡。此外，水體污染經過灌溉農田導致土壤和水體交叉污染，最終下滲危害到地下水，具有隱蔽性，難以修復性，對人類健康造成極大威脅。對大氣的危害主要表現在城市固廢經過燃燒后產生的氮氧化物，硫化物等，對環境造成極大危害，更為可怕的是對動物具有顯著致癌性。

2 城市固體廢物資源化利用及存在的問題

2.1 城市固體廢物的分類回收

城市固體廢物中含有大量可回收資源，如塑料制品，紙質物品，金屬等，經過分類回收又可以重新為人們服務，并且創造價值，既減少對環境的污染，又降低了固廢的占地面積。分類回收方法可分為手工分選，磁選分類，風力分選。[2]

2.1.1 金屬的分類回收

在城市生活垃圾方面，從源頭規范垃圾分類，人工分選往往起到很大作用，在垃圾預處理廠，經過磁選，帶有磁性的金屬很容易被選出。建筑垃圾中，鋼筋混凝土結構中含有大量的鋼筋，在當地經過破碎，裁剪，收集即可達到再回收的目的。

2.1.2 塑料制品的分類回收

塑料制品具有品種多，密度各異，不易降解，可回收的特點，在源頭通過手工分揀，大部分的塑料制品被回收，在分選廠可采用風力分選，其中質量輕體積大的塑料袋，膜等易于回收，通過不斷震蕩，可加快輕質塑料的回收。

2.1.3 紙質物品的分類回收

紙質物品易于降解，方便回收，但由于其污染環境的特性，回收或燃燒是其主要的處理方式，紙制品經過回收，二次加工可制成再生紙，可用于報紙，外封包裝紙等。從源頭篩選仍是紙制品回收的主要方式，紙箱，大批的書本，報紙都可直接回收利用。在分選廠中由于濕度，紙制品已經不再容易回收，烘干再回收成本增加，所以一般焚燒處理更具優勢。

2.1.4 建筑垃圾的分類回收

建筑垃圾主要分為渣土和拆除物。渣土中含有大量土壤、砂礫，主要用于基坑回填和道路基礎。拆除物成分復雜，大部為鋼筋混凝土，磚，木材，玻璃，塑鋼等產品，主要分類回收方式為人工分揀，破碎分揀后，殘渣可制成骨料，經添加矸石，水泥等，可制成再生磚。骨料經篩選，除雜，又可用作建材原料。

2.1.5 分類回收存在的問題

（1）從源頭分離是重要的分類方式，但城市固廢往往不經分類，有價固廢和無用固廢難以分離。（2）分離需要耗費大量人力財力，導致造價過高。（3）回收再造品由于安全問題不被市場及消費者認同。（4）源頭分離過程中居民不配合，不自主的問題。（5）國家對垃圾分類回收的法律并不健全，實行起來也非常困難，公民環保意識薄弱。

2.2 城市固體廢物的焚燒處理及資源化利用

城市固廢中含有的大量有機物經過焚燒處理大都可以分解，焚燒后體積甚至可減少90%，具有處理量大，無害化，熱量可回收等特點。資源化利用表現在垃圾焚燒后產生的熱量可用于發電，城市供熱，產生的爐渣既可以填埋，也可以制磚。垃圾中含有的大量可燃有機物是其焚燒的基礎，垃圾在經過分揀后，含有大量有機物的城市垃圾適于投入焚燒爐中燃燒處理。一般要求，垃圾可燃成分為30%～40%以上，低位發熱值在6280kJ/kg以上，垃圾含水率50%以下，垃圾能夠自燃穩定焚燒，不但可以滿足爐膛內煙氣850℃/2s的要求，而且可以滿足工質發電的需要，有效利用能源。目前循環流化床垃圾發電機組是垃圾發電的主流方式。[3]一般來說，焚燒發電廠依靠售電能實現運營，再加上國家補貼，完全可實現盈利。

城市固廢焚燒處理及資源化利用存在的問題。（1）燃燒產生有毒有害氣體，對大氣環境造成二次污染。（2）分類差或濕度高造成的燃燒經濟效益低。（3）并不是所有城市固廢適合燃燒，難以達到國家預計的垃圾焚燒任務。（4）垃圾焚燒處理廠自身建廠的難題。

2.3 城市固體廢物的微生物處理及資源化利用

城市固廢微生物處理主要是對有機固廢進行微生物處理，基本包括好氧堆肥法和厭氧消化法兩大方面。這兩種方法的特點是都是利用微生物處理，有效降低垃圾容積，二次污染相對較小，資源浪費小節約能源，生成物穩定，可利用程度高。

2.3.1 好氧堆肥法

好氧堆肥處理就是利用自然界中各種微生物，好氧條件下，加快對固體廢物中的有機物進行處理并轉化為穩定的腐殖質的過程。好氧堆肥處理后可使生活垃圾體積減少50%-70%，固形物含量約為55%-60%的，含有大量有機物的固廢適合此種處理方法。堆肥可用作農作物的肥料。

2.3.2 厭氧消化法

厭氧消化處理，顧名思義就是在厭氧條件下，利用厭氧微生物對含有有機質的廢物（包括液態和固態）進行處理，此法一般適合固形物含量較低的含有機物的固廢。厭氧消化資源化利用表現在產生的甲烷和發酵殘液可作為肥料。利用固體床酸化反應器與液體床甲烷反應器處理是較為好的選擇。

2.3.3 城市固體廢物微生物處理資源化利用存在的問題

（1）固廢中含有的重金屬處理難度大，對后續環境造成污染。（2）堆肥產物市場化存在難題，科學合理使用未提上日程。（3）污泥和廚房微生物處理后產物鹽分過高，進入土壤會引起鹽類的積累。[4]（4）堆肥帶入的硝態氨經雨水沖刷和土壤滲瀝容易轉移，污染地下水。

3 應對措施及結論

3.1 預處理環節應對措施

城市固廢不管是在回收，高溫處理還是微生物處理方面，前期的預處理是至關重要的一環，預處理就是在垃圾處理之前要做的工作，主要的工作就是垃圾分類，只要城市固廢分類分的徹底、詳細，后續將會減少一系列的麻煩，降低成本，容易處理，產物單一等都是經過良好預處理帶來的好處。措施：（1）采取強制垃圾分類，按屬性分為可回收和不可回收及有毒有害垃圾三大類。目前上海、北京、深圳等一線城市已經開始或正在試點，太原、鄭州、無錫等城市也在跟進。教育和法律方面并進，雙管齊下。使市民建立起習慣。（2）環衛公司統籌組織人員進行收集時分類，環衛工人在清掃垃圾時，小型垃圾車分為可回收倉和不可回收倉，從源頭分類，各級政府在財政方面要予以支持。（3）分類好的垃圾要壓實，方便預處理前運輸。（4）分區域就近建立垃圾預處理站及回收站，在建立完整的分班制度，降低垃圾預處理及運輸費用，打通垃圾回收和處理環節，從而形成一套完整的回收-運輸-預處理-運輸的系統。（5）預處理后依照規定按屬性進行分類，壓縮打包，輸送到指定的再處理廠。（6）建筑行業垃圾可參照工業固廢。（7）國家必須出臺相關法律法規進行規范，要讓整個行業有所參照，良性發展。

3.2 處理及市場化環節應對措施

3.2.1 分類回收

分類回收處理的難題大部分在預處理階段，預處理解決后，對于再生物品市場難以接受的問題。首先企業要提高自己產品的質量，小作坊式的違法生產要取締。其次政府機關要有所作為，制定政策，予以補貼，執法要嚴，從官方給定一個態度。然后企業自身要加強宣傳，增加再生物品良好形象，實現跨行業發展，加大科研創新。

3.2.2 焚燒處理

城市垃圾焚燒產生的有有害氣體，通過一系列工藝可減少其排出量，主要任務是脫酸，脫硝，除塵，除二噁英、重金屬等致癌物。脫酸主要工藝是干法、半干法和濕法，目前半干法由于其良好的處理效果較為廣泛運用。除二噁英等致癌物及重金屬通常采用活性炭吸附法。除塵采用煙氣過濾法。脫硝可利用化學反應（催化還原脫硝法）除去。整套流程可參照樊彥玲等人提出的“SDA半干法旋轉噴霧干燥脫酸技術+消石灰噴射+活性炭噴射+布袋除塵器+SCR脫硝（帶煙氣再熱系統）”[5]。

城市固廢過濕或有機物含量不達標等問題，需要在預處理階段對垃圾進行烘干處理，并且在燃燒前摻入廉價的煤等燃料。預處理廠商根據成本可對發電廠商收取一定費用。流化床處理技術通過將垃圾吹脫也有助于降低垃圾濕度，提高燃燒率。

3.2.3 微生物處理

微生物處理問題集中于堆肥產物和發酵殘液作為肥料難以廣泛普及、污染土壤。

因此微生物處理產物要經過開發深加工，提高肥效，像優良化肥一樣便于被農民接受及方便施灑，再進行一定的廣告營銷。污染問題也需要在深加工時將重金屬進行提取，達到國家的無害化標準。歸根結底是建立一套完整的處理鏈，不僅要將城市固廢微生物處理，還要將產物適應市場進一步處理。該產業還需要政府的引導及扶持，可先在經濟發達區進行。

4 結論

城市固體廢物的資源化利用，既減少對環境的污染，又造就了經濟利益，為循環發展打下了基礎，符合科學發展觀中的可持續發展。就大行業來說，仍然有許多需要研究和改進的地方，還需政府加大投入，學者的研究，及企業對工藝實施改進，任重道遠。

參考文獻：

[1]環保部.2018年全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報[N].2018.

[2]牛東杰，孫曉杰，趙由才.工業固體廢棄物處理與資源化[M].2007.

[3]科普中國.垃圾焚燒發電廠[OL].2019.

[4]周繼豪，沈小東，張平，師杰，趙志偉，張帥，麥正軍.基于好氧堆肥的有機固體廢物資源化研究進展[J].化學與生物工程，2017，34（2）：17-18.

[5]樊彥玲，祝文，鄭鵬輝.垃圾焚燒煙氣凈化工藝技術研究[J].建筑工程技術與設計，2018（9）：4328.

作者簡介：李運凱（1996-），男，漢族，河南偃師人，太原學院環境工程系，給排水科學與工程專業本科生，研究方向：環境保護和水處理。