城市固體廢物處理及資源化利用的方法研究

路娟娟 金 瓊

（1 上海建科環(huán)境技術有限公司杭州分公司 浙江杭州 310000 2 杭州旭輻檢測技術有限公司 浙江杭州 310000）

引言

循環(huán)經濟產業(yè)理論是節(jié)約資源、保護環(huán)境、提高資源利用率的重要理論，對固體廢棄物的資源化利用、減量化和無害化處理是循環(huán)經濟產業(yè)理論實現的重要一環(huán)。我國正打造“養(yǎng)殖-種植-深加工-養(yǎng)殖”或“原材料-成品-廢棄物-原材料”的循環(huán)經濟產業(yè)鏈，其中從深加工到養(yǎng)殖和從廢棄物到原材料的過程決定了循環(huán)產業(yè)能否串聯成鏈，因此，城市固廢無害化、減量化、資源化方法對建設環(huán)境友好型城市十分重要，必須得到普遍重視。

1 城市固體廢棄物現狀

在固體廢棄物領域中，人們通常根據來源不同劃分為城市固廢、工業(yè)固廢、農業(yè)固廢，根據固廢的來源和大致特點劃分處理方式方法。城市固體廢棄物是比較特殊的一類，通常與城市生產生活有很大的關系，有機固廢、無機固廢、可回收固廢、不可回收固廢都能夠在城市固體廢棄物中找到。城市固體廢棄物的出現與城市建設、市民飲食消費生活、城市園林綠化、城市醫(yī)療、人畜排泄、污水處理廠都有著脫不開的關系，不同來源的城市固廢需要不同的處理方式和資源化方法。據統(tǒng)計，我國大中型城市僅生活垃圾產量就達到20194.4 萬噸，且呈現逐年上漲的趨勢，而其中能夠進行綜合利用的部分僅占41.7%，處置部分占18.9%，貯存量達到39.3%，對城市固體廢棄物進行資源化利用是城市發(fā)展的必然趨勢[1]。城市固體廢棄物若不能及時進行無害化處理、資源化利用，不僅會占用大量的土地面積，還會對土壤、地表地下水、空氣造成污染，其中的有毒有害物質還會隨著生物鏈的積累最終威脅人類健康。

2 城市固體廢棄物處置和資源化利用中存在的問題

2.1 分類回收存在的問題

分類回收是城市固體廢棄物無害化、減量化、資源化的重要前提，主要是指將城市固體廢棄物中可回收再利用的部分與不可回收再利用的進行分類，對可回收的紙質、金屬、塑料、建筑垃圾進行循環(huán)再利用，對不可回收再利用的部分進行單獨分離，后進行填埋、焚燒回收熱能、發(fā)酵制取沼氣等處理皆可。但實際處理過程中可以發(fā)現，城市固廢現在還做不到在源頭完全實現分離，后續(xù)的集中分離則需要投入大量的人力物力，造價過高。城市市民生活垃圾的分類可以通過宣傳、設置分類垃圾箱、專人監(jiān)督、定點回收等途徑來實現，提高了市民的垃圾分類意識能夠有效實現這部分城市固廢的源頭分類，這也是我國大多數城市正在推行的環(huán)保工作。但如城市建筑垃圾、園林綠化垃圾、農貿市場垃圾等大規(guī)模處置的城市固廢，往往不經過分類直接進行丟棄，這些當中的可回收固廢和不可回收固廢需要耗費大量人力、物力進行分離。而且，除了分離過程造價比較高以外，回收再造品的安全問題、衛(wèi)生問題也受到人們的普遍關注，消費者普遍不認同對回收再造品的消費和使用，所以城市固廢的資源化之路還比較難走。

2.2 焚燒資源化過程存在的問題

焚燒是城市固體廢棄物處理的重要方式，也是對城市固廢熱能的利用，是城市固廢減量化、無害化、資源化的主要途徑之一。城市固廢中的有機固廢大多可以通過焚燒分解，分解過程產生的熱能可以進行城市供熱、發(fā)電，分解后產生的爐渣可以直接填埋，也可以用作制磚原材料、建筑生產輔助材料。根據我國現有的焚燒發(fā)電廠技術，依靠售電基本可以實現對這部分可焚燒城市固廢的資源化并且實現廠家盈利，能夠長期運營生存下去。但城市固廢焚燒容易產生大氣污染問題，需要配套的大氣處理系統(tǒng)，且濕度高、低位發(fā)熱值不足、可燃成分低的垃圾焚燒所帶來的經濟效益比較低，不是所有城市的固體廢棄物都適合使用焚燒。

2.3 微生物處理中存在的問題

城市固體廢棄物中的有機固廢部分可以使用微生物進行生物降解，產生的堆肥產物、沼液、甲烷可以投入農業(yè)生產進行再利用，常見的處理方式包括好氧堆肥和厭氧消化兩種。這兩種微生物方法在農村地區(qū)更加常見，就是農民群眾進行堆肥和制沼氣的兩種方法。好氧堆肥后城市有機固廢的體積減少50～70%，厭氧消化后的城市有機固廢也能夠實現有效的減量化和無害化，是城市固廢處理中前景廣闊的一種方法。但微生物處理中也存在著一定的問題，首先就是重金屬難以通過微生物進行降解，其次是產物市場化難度高，難以形成經濟效益，然后是有機固廢中的鹽分、硝態(tài)氨進入土壤容易產生土壤污染，進而影響地下水環(huán)境。

3 城市固體廢棄物處理和資源化利用的有效方法

3.1 針對城市固廢進行分類處理

在城市固廢無害化、減量化、資源化過程中，前期的預處理是十分重要的一環(huán)，垃圾分類是提高城市固廢資源化處理效率的重要前提。目前，我國部分城市已經完成了垃圾分類體系的建立，并成功在城市市民中進行了推廣和應用，針對這部分市民生活垃圾，環(huán)衛(wèi)公司進行收集處理時要根據不同垃圾分類進行清運和處理，不可再次混裝，將不同處置方式的垃圾運送至不同的地方。比如：城市選擇將有機固廢進行焚燒，則環(huán)衛(wèi)車輛需要將可燃燒的有機固廢集中起來輸送至焚燒發(fā)電廠或供熱廠，進行固廢的熱能再利用。在針對城市建筑垃圾、園林綠化垃圾等種類的固廢收集時，環(huán)衛(wèi)公司應組織環(huán)衛(wèi)人員承擔起源頭分類的責任，將垃圾回收車劃分出可回收倉和不可回收倉，盡可能實現源頭分類。

3.2 針對固廢的資源化方向進行處理

3.2.1 焚燒處理

焚燒處理是城市固體廢棄物資源化利用的重要方式之一，固廢燃燒后釋放能量可部分代替煤炭燃燒發(fā)電，因此，焚燒處理既能夠實現城市固廢的減量，還能夠利用城市固廢為城市生產生活提供電能，節(jié)約火力發(fā)電所需消耗的煤炭資源。城市固廢焚燒資源化過程中，需要注意的是焚燒產生的有毒有害氣體處理問題。城市固廢產生的有毒有害氣體主要包括粉塵、二噁英、重金屬、硫氧化物、氮氧化物，去除廢氣中的有毒有害部分，能夠有效實現城市固廢焚燒利用的環(huán)境友好程度提升。半干法是去除固廢焚燒廢氣中硫氧化物的常見方式，也是效果最佳的一種方式；催化還原法是去除固廢焚燒廢氣中氮氧化物的常見方法，產物是空氣中常見的氮氣，環(huán)境友好程度提升；過濾法是實現焚燒廢氣除塵的常用方法，通常是廢氣處理的最后環(huán)節(jié)；活性炭吸附法是處理二噁英、重金屬的常用工藝[2]，能夠有效降低固廢焚燒廢氣的二噁英等毒害成分對人體、環(huán)境的影響。在城市固廢焚燒處理前，為了提高焚燒效率、減少不完全燃燒導致的二噁英等毒害物質排放，焚燒處理廠需要前置流化床、烘干等環(huán)節(jié)，降低城市固廢的濕度，提高燃燒效率。部分城市固廢的可燃程度較低，焚燒處理環(huán)節(jié)中可加入廉價的煤炭、燃油來輔助燃燒。既然城市固廢的焚燒能夠為城市供電，且能夠節(jié)約煤炭資源，可與城市供電企業(yè)達成協議，收取一定費用，實現固廢處理的市場化。

3.2.2 微生物處理

微生物處理問題集中于堆肥產物和發(fā)酵殘液作為肥料難以廣泛普及、污染土壤，想要提升微生物處理的環(huán)保程度和資源化程度，需要針對以上兩點進行改進和調整。首先是污染問題，對有機固廢進行微生物降解的區(qū)域可參考垃圾填埋場建設封閉的好氧堆肥或厭氧消化環(huán)境，對滲出液和滲出物進行集中收集和處理，減少對周邊土壤、地下水環(huán)境的影響。其次是經濟效益問題，經過微生物處理的城市固廢想要被農民所接受，一方面需要進行一定的廣告營銷，讓農民了解到這類肥料的優(yōu)勢和特點，另一方面要進行肥力效果的提升，必要時可進行形態(tài)的改變，使其更適合農民進行農業(yè)生產利用。

3.2.3 固廢資源化

城市建筑垃圾、發(fā)電廠固廢的再利用不僅是環(huán)境領域內的重點話題，還是建筑領域內的重點話題。我國正處于城市化建設的關鍵時期，能夠通過利用固廢來降低對原材料的消耗對行業(yè)和社會都有益。城市火力發(fā)電廠每年要產生大量的粉煤灰、爐渣、脫硫石膏，能夠被建筑材料生產企業(yè)利用的部分還非常少，因此進行技術研發(fā)提高固廢的質量和效益是當務之急。

4 城市固體廢棄物資源化處理的環(huán)保價值

想要建設循環(huán)經濟需要推動我國城市廢棄物處理領域從以政府補貼為主導轉換為市場化，想要實現固廢處理業(yè)市場化需要以資源化處理為前提和基礎，這樣才能讓固廢處理企業(yè)創(chuàng)造出能夠支撐自身生存和發(fā)展的利潤，保證產業(yè)的穩(wěn)定增長。固體廢棄物資源化，一方面為社會發(fā)展創(chuàng)造了新的可利用、可再生資源，另一方面減小了垃圾的填埋量，不僅可以為社會生產助力，還能夠減少固廢垃圾填埋帶來的土壤污染、地表地下水污染、大氣污染問題。城市固體廢棄物得到最大程度的資源化利用，能夠將城市周邊的土地從填埋場的定位上解脫出來[3]。

結語

目前，我國的城市固廢資源化還處于起步階段，很多設想、規(guī)劃很有發(fā)展?jié)摿Γ鋵嵉綄嶋H生產中卻缺乏有力的經濟效益作為支撐。無論是有機固廢微生物處理后作為肥料售賣，還是發(fā)電廠粉煤灰、脫硫石膏、爐渣售賣給建筑原材料公司，都尚未能形成一條有經濟價值的產業(yè)鏈，還需要從技術研發(fā)角度提高固廢產物的質量和經濟效益。