固體廢物的資源化和綜合利用研究

云南省生態環境科學研究院 劉暢

隨著我國科學技術水平的提高，環保技術也為廢物的處理和回收提供了強有力的保障。為全面符合環保要求，相關部門重視固體廢物的綜合管理，利用資源化技術和回收技術，對固廢實施高效處理，科學地回收和利用資源，對于環境保護工作作出必要的貢獻。

一、固體廢物的資源化概述及特點

社會資源開發和工業生產是保障社會正常運轉的主要活動。但是，在社會資源開發和工業生產中，會產生大量的廢物，即有用產品消費后產生的固體廢物。就目前的工業發展而言，固體廢物可分為農業、城市和工業。普通廢物還可以根據破壞進行分類，分為有毒、無害和危險固體廢物等。固體廢物的資源化是將廢棄物中有用的物質回收利用，同時減少其他有害部分對環境的污染。固體廢物回收利用可以有效地做到物盡其用，防止資源的不斷浪費，并有效減少了固體廢物造成的污染。同時，也可以提高社會經濟效益。由于我國人口眾多，國內資源消耗大，但基于目前發展來說資源二次利用效率低，導致資源出現了大量的流失。對于生活垃圾的資源化是將生活垃圾變廢為寶，借助生活垃圾處理，回收部分得到利用，去除生活垃圾和固體垃圾中有毒有害垃圾，可避免對環境造成污染。我國國民經濟建設對資源的消耗非常大，但二次資源開發利用相對緩慢。因此，應重視廢物的再利用，利用綜合回收技術，提高二次固化廢物的利用效率，提高節能減排能力。固體廢物資源利用的特點是保證固體廢物的二次利用效率最大化，綜合提高資源利用效率。嚴防固體廢物的進一步污染，大力實施環境保護工作。根據資源利用分析資源利用經濟效益，落實資源利用經濟效益最大化計劃。鑒于目前固廢建設的發展水平，需要不斷研究二次資源轉化技術，以有效提高環境保護和資源利用效率。

二、固體廢物的資源化和利用技術

（一）熱裂解技術

熱裂解技術是通過高溫加熱對固體廢物進行分解，以達到裂解的目的，使固體廢物中的大分子轉化為小分子。傳統的方法，往往采用明火對生活垃圾進行熱分解，但在實踐中會產生大量的煙霧和有毒氣體，造成了大氣環境的進一步污染。熱裂解技術會在缺氧的環境中進行，因此該技術的應用更加環保，并且固體廢物分解效果更好。固體廢物可能含有重金屬物質，因此可采用先進的化學方法或物理方法，有效利用資源綜合回收有價值的重金屬。由于我國熱裂解技術比較落后，熱裂解技術應用不太廣泛，目前來說也沒有得到廣泛普及。因此，要在實際工作中對該技術進行進一步研究和優化，以簡化該技術應用操作，提高相關設備的自動化程度，降低固體廢物處置成本，提高工藝的穩定性。

（二）厭氧消化技術

在固體廢物在成分含量中，大部分有機物可以被有效分解。一般來說，生物有機物含有大量的有機能和生物質能，這為厭氧處理在加工中的應用提供了質的前提。進一步分離處理方法，固體廢物的生物處理包括厭氧和好氧堆肥。好氧堆肥在堆肥中需要氧氣，而厭氧處理則不需要氧氣，可以有節省最多的資源，又可以生產新型清潔能源，例如可以生產沼氣。沼氣具有廣泛的應用，可以最大程度減少工業生產對環境的影響。產生的沼氣經過脫臭和脫硫，可以用作燃料，有助于能源的多樣化，可促進我國經濟和環境的可持續發展。

（三）堆肥方法

堆肥就是利用土壤中的有機體來分解固體廢物有機物質，并將其轉化為提高土壤肥力的物質。在固體廢物發酵溫度較高的條件下，會對固體廢物中所含的有害物質產生破壞，防止有毒物質進入土壤。從實用的角度來看，堆肥的原料包括生活垃圾和糞便。從實際來看，不同城市垃圾的成分和含量有較大差異。一般來說，堆肥方法分為戶外堆肥法、快速堆肥法和半快速堆肥法。由于生產生活水平的提高，城市垃圾量也有所增加。因此，堆肥處理方法是有效解決廢物問題的合理的選擇。作為無害化處理方法，堆肥生產在很多領域都在取得了一定的進展。在農村堆肥普遍難以自給，無機肥對土地有一定的影響，導致農村對優質堆肥的需求大幅增加。好氧堆肥法在我國農村得到了廣泛應用，并且好氧堆肥法易于機械化，而且具有發酵周期較短的應用優勢。但這種方法普遍具有現場衛生環境條件不佳，具有較高的運行成本，因此在選擇該技術時應綜合考慮相關因素，合理使用。

（四）焚燒處理

隨著我國經濟發展，農業發展水平和工業水平也得到了迅速提高，單純依靠單一的固體廢物處理方法，已不可能在短時間內回收和處理大量的固體廢物。固體廢物本身的成分相對復雜，并且成分多樣，包括有害重金屬和有機物等，隨著技術的更新，會在固體廢物處理中對內部環境產生一定的影響。在信息化發展時代，我國社會發展加快，固體廢物產生高于回收水平，這導致一些地區的大量固體廢物未經有效處理就進入自然環境，對自然環境造成了嚴重的影響。除了對居住的不利影響以外，對于焚燒的方法也應運而生。焚燒處理方法可以在最短的時間內減少垃圾的產生量，可以處理垃圾中含有的有害物質，并且可以回收再利用。對于一些固體廢物中含有有價值的元素，有害物質可以通過焚燒處理，再結合化學或物理技術進行資源化利用。

（五）高溫熔融技術

固體廢物的成分比較復雜，含有大量的重金屬等物質，這些物質影響環境，并且還影響到可再生資源。因此，在優化固體廢物處理技術的同時，有必要采取合理措施實施固體廢物管理，減少有害物質對環境的影響。高溫精煉技術可以有效處理重金屬和有毒廢物。高溫處理技術處理效率高，可快速減少和處理固體廢物中的有害物質，并且高溫技術具有利用資源的潛力。但在現階段發展來看，我國技術資源相對有限，并且一些地區的發展水平不高。采用高溫熔煉技術處理固體廢物時，固廢可以無害化處理，但無法實現有價金屬的有效回收和再利用。該技術在實際固體廢物處理中，存在操作溫度高和處理運行成本高的特點，并且該設備有、操作復雜、工藝管理要求高等問題。目前行業內采用這種方法的項目很少，該方法主要是處理醫療廢物。因此，高溫熔煉技術在后期的推廣應用中需要解決運行成本高和有價元素有效提取和利用的技術問題。

（六）塑料垃圾的處理

各種塑料在生活中都很常見，并且塑料袋的使用既方便又省事。隨著塑料制品使用頻率的增加，對于環境質量造成了不斷的污染。部分地區出現的塑料袋也有所增加，塑料袋的結構往往含有大分子，而且結構非常穩定，不易被自然界降解。廠家在生產塑料袋時，會添加一些有毒的化學成分，將直接影響人體健康，并且也在不斷污染環境。因此，在處理塑料的時候，無論用什么垃圾處理方法，都要明確塑料的特性。在低溫下塑料垃圾會變成塑料制品的東西，因此，可以使用冷凍或低溫儲存來處理。

（七）廢渣的處理

我國工業化進程加快，經濟也在不斷快速發展。但與此同時，工業發展產生的垃圾也在大量增加。冶金廠會產生鋼鐵廢渣，化工廠產生化學廢渣，鋼鐵廢料通常是回收再利用，制成建筑所用的材料。由于技術限制和各種原因，傳統的冶煉廠會產生四分之一的爐渣廢料，這是一個比較大的數量。不過這些鋼渣廢料可以回收再利用，也是節約成本和保護環境的方法。對于有色金屬渣通常含有有毒成分，但也含有其他金屬元素，這也是最有用的元素之一。用廢渣處理技術從有色金屬和其他金屬中有效去除熔渣[1]。

（八）垃圾填埋技術

垃圾填埋技術是最常用的固體廢物技術之一。通過應用這項技術，在特定的垃圾填埋場填充廢物，例如生活垃圾和工業垃圾。垃圾填埋技術的目標是最大限度地隔離固體廢物，不會對環境和生態系統產生影響，這也是這項技術被稱為固體廢物的最終處置技術。目前，在固體廢物處理中，垃圾填埋最為經濟高效，并且完全可以滿足環境保護的實際要求。填埋技術是固體廢物綜合利用的有效方法之一，該技術應用優點是使用成本低和處理效率高，并且對環境影響較小。由于該技術應用廣泛，并且相關的應用技術相對成熟，垃圾填埋場機械設備在近些年發展也較快，固體廢物填埋應用效果可以得到有效保證。此外，為發揮填埋技術的作用，必須建立全面透明的監測機制，嚴格控制填埋處理的固體廢物，合理做好固體廢物的資源化和利用效果[2]。

（九）提取固體廢物生產建筑材料

建筑材料是工程建設中不可缺少的材料，隨著城市化的加快和交通運輸業的發展，對材料的需求越來越大。利用固廢生產建材，可以實現固廢利用，降低建材價格，具有重要的意義。可以從固體垃圾中轉化為不同類型的材料。例如灰分和礦渣等，這些固體廢物是火力發電廠常見的廢物，可與石灰混合制造廣泛使用的混凝土、墻體材料和骨料。礦渣可用于制磚，既降低了磚的生產成本，又提高了磚的性能。同時，建筑材料的使用壽命較長，有效降低了固體廢物的轉化率，這是固體廢物資源化利用的重要舉措[3]。

（十）能源回收

我國不同行業會產生不同性質和價值的固體廢物，能源行業會產生具有能源價值的固體廢物。煤炭開采和生產會產生煤矸石，煤矸石其熱值低但也可以燃燒以獲取少量的能源，它可以研磨并與木炭混合，以減少木炭使用量。對于回收后的塑料廢料可用于生產汽油，其他固體有機廢物發酵作為甲烷和其他燃料的原料，有效實現了能量轉換和再利用[4]。

三、結束語

綜上所述，隨著經濟發展水平和工業發展水平的提高，固體廢物量在不斷增加，對自然環境造成不良的影響。因此，固體廢物處理必須實現變廢為寶并綜合利用。需要加強對固體廢物進行研究，解決我國固體廢物的資源化難題。