新型城市化發展理念下關于固廢綜合利用與處置規劃新策略的分析

作者簡介：孫志海（1988.3.-）男，漢族，山東青州人，專科，工程師，研究方向：市政工程施工技術。

摘 要：新型城市化發展理念對城市垃圾處理、環境污染防治提出了更高的要求，在這樣的背景之下，需進一步強化固體廢物綜合利用與處置規劃工作。在技術層面需加大研發力度，提高固體廢物綜合利用的效能，做到無害化處置固體廢物以及將固廢轉化為可回收利用的資源，在固廢處置規劃層面應該轉變當前的發展模式，重點向固廢資源化處置方向推進。本次研究著重分析了當前國內固廢的處置現狀、綜合利用技術發展現狀以及未來固廢處置規劃的主要方向和策略。

關鍵詞：新型城市化發展理念；固廢綜合利用；處置規劃；新策略

1 前言

固體廢物在所有垃圾污染物以及城市廢棄物中占比最高，每年的產量可達到百億噸的規模。固體廢物的處置方式直接影響著新型城市化的建設效果。固廢處理的主要方向是綜合利用，發掘固廢的資源屬性，將其中有價值的部分再次開發利用，有條件的甚至要做到循環利用。

2固體廢物分類及其處理現狀

2.1固體廢物分類

工業生產活動以及人們的日常家庭生活中都會產生大量難以處理的固體廢物，金屬材質、塑料材質、無機非金屬材質以及有機質等均可構成固體廢物，其中有相當大比例的固廢仍然具有循環利用的價值。根據處置管理的便捷性，可將固體廢物劃分為四大類型，具體情況見表1。

2.2固體廢物處理現狀

關于固體廢物處理，傳統的技術方案是根據固體廢物的類型分別填埋、焚燒或者堆肥，但這種處理方式或多或少地會造成二次污染，并且固廢的利用率非常低。例如，垃圾焚燒過程中難免會產生有毒有害的氣體以及大量的溫室氣體，而固體廢物填滿處理占用了大量的土壤資源，凡是垃圾填埋場，幾乎都會引發土壤板結的問題，關鍵是蘊藏在固體廢物中的能量并未被開發利用。固廢綜合利用則是根據固體廢物的特點采用不同類型的處置方案，以最大程度上實現固廢再利用、循環利用、再生利用等。并且這種管理方式在國內已經運行多年，取得了豐碩的成果。以2020年為例，全國一般性工業固體廢物產生量達到了36.8億噸之多，其中有20.4億噸固廢實現了綜合利用，9.2億噸實現了合理處置。從當前的現狀來看，固廢綜合利用與處置規劃主要采用“無害化”發展路徑，需指出的是，此處的“無害化”并非絕對意義上的完全無害，只是與填埋、焚燒等相比，固廢處置和利用過程中產生的環境危害大幅下降，部分甚至可實現真正意義上的無害化[1]。

3新型城市化理念下的固廢綜合利用技術路徑

固體廢物綜合利用的主要思路是通過技術措施實現固廢無害化或者資源化，傳統焚燒、填埋等技術已經難以滿足固廢綜合利用的無害化要求，因而需大力發展新技術，以下介紹幾種常用的固廢綜合利用新技術。

3.1熱解等離子體技術

固廢綜合利用既要達到處理固體廢物的目的，同時又要充分發掘固體廢物的利用價值，將其轉化為可再次應用的材料，或者釋放其中蘊含的能量。常規的垃圾焚燒技術會產生二噁英、飛灰、氮氧化物、二氧化硫等可污染環境大氣的物質，尤其是二噁英氣體，具有較強的致癌性。熱解等離子體技術是一種“無害化”處理的有效方式。從作用結果看，熱解等離子體技術大體可分為三類：3.1.1利用等離子技術將固體廢物熱解

這種技術主要針對具有可燃性的固體廢物，如紙張、廢舊木頭、塑料、輪胎等，操作時需形成還原氣氛，然后采用等離子技術將這些固體廢物氣化，并重新組合，形成無害的氣體產物[2]。

3.1.2利用等離子技術使固體廢物氧化、燃燒或者玻璃體化

例如，國內企業開發的等離子體氣化熔融技術可在一瞬間產生1萬攝氏度的高溫，固體垃圾在這種環境下直接玻璃化，不存在燃燒的過程，因而幾乎不會產生二噁英、飛灰等有害污染物，最終的產物是固態的黑色玻璃體物質，這些玻璃體物質可用作建筑施工的填料[3]。

3.1.3以脈沖電弧所產生的沖擊波分解分離固體廢物

在處理混合型固體廢物的過程中，最大的難點在于其類型復雜，既有金屬和塑料制品，又包含有機質的固體廢物，利用脈沖電弧產生的沖擊波可將這些不同材質的固體廢物有效地分離開，從而實現分類處理。

3.2協同厭氧消化技術

廚余垃圾、污泥等固體廢物垃圾中的占比非常大，尤其是廚余垃圾，這一點與我國的人口規模呈正相關。實際上廚余垃圾和污泥在主要污染物類型上存在較大的差異，廚余垃圾中的主要污染物是各種類型的有機質，而污泥中的污染物主要為重金屬元素。所謂協同厭氧消化技術是利用廚余垃圾中的鹽分提高污泥中重金屬的降解效果，因為這些鹽分和重金屬之間可形成協同消化的效果。這種技術綜合運用了水解、胞外酶、厭氧性細菌等，通過酶的分解作用和細菌的分解作用，將有機物分解為二氧化碳、甲烷等氣體。這種技術在國外早已得到了應用，但是在國內應用的過程中遇到了技術難題，主要問題是國內污泥中的含砂量遠高于國外，國內通常可達到50%到70%，適用中國本土的高級厭氧消化技術是研發的重點[4]。由高等院校牽頭研發的污水處理廠污泥高效生物穩定化處理與資源利用技術已經研發成功，是目前國內最先進的協同厭氧消化技術。通過該技術可在降解污泥重金屬的同時分解廚余垃圾，并形成沼氣、生物甲烷、熱能，實現固廢再利用，其應用價值如圖1所示。

3.3危險固廢無害化處理技術

廢舊電池、鋁灰以及有機固體廢物具有易燃、易爆等危險特性，這些固廢是典型的危險固廢，其處理難度較大。以鋁灰為例，其主要成分為氧化鋁、金屬鋁以及氮化鋁等。鋁屬于燃點相對較低的一種金屬材料，粉末狀的鋁粉在燃燒時容易爆炸，鋁錠熔鑄、再生鋁生產、電解鋁生產過程中容易產生鋁灰。由國內科研單位開發的“干法成型+高溫燒制”技術可以鋁灰為原材料，生產出多孔陶瓷材料。傳統的陶瓷材料主要使用砂石集料來制造，使用鋁灰之后既能節約砂石材料，又能利用鋁灰以及減少存儲和處理風險[5]。危險固體廢物類型眾多，無害化處理的技術也與具體的物質相對應，不可一概而論。

4固廢處置規劃新策略

結合國際國內固體廢物處置的基本策略，主要思路可分為三個方面，其一是固體廢物減量策略（從源頭上控制），其二是固體廢物無害化處置（國內目前的主要處置方式），其三是固體廢物資源化處置。第三種方式在發達國家應用較為廣泛，發展中經濟體更加強調無害化處理，鑒于此，將國內固體廢物處置的粗略確定為以下兩個方面。

4.1繼續強化無害化處置

現階段在國內各類城市中全面推行的固體廢物處置方式依然是無害化處理，從早期的簡單處理逐步轉變為深度無害化處理，也就是進一步降低固體廢物處置過程中的環境二次污染以及危害，力求做到徹底消除環境危害。例如，在垃圾填埋的過程中采用更加環保的衛生填埋，當前填埋依然是國內生活垃圾處理中最主流的技術，包括生活固體垃圾處理在內，衛生填埋是在填埋處理的過程中同步消除垃圾滲透液、揮發性氣體。不可否認的是，無害化處置僅僅是從消除固廢處理的危害角度出發，對其再利用考慮得并不充分。在固廢綜合利用的大背景之下，無害化處理將逐漸被資源化處置所代替。

4.2逐步轉向資源化處置

所謂資源化處置是將固體廢物看作一種重要的資源，對其進行回收利用。實際上固體廢物的確具備這樣的特點，如金屬類固體垃圾、玻璃制品等，都是典型的可回收利用固廢，在固廢資源化處置過程中需重視以下的技術及管理措施。

4.2.1垃圾分類

不同固體廢物的回收利用價值存在很大的差異性，例如，金屬材質的固體廢物與廚余垃圾就完全不同，如果固體廢物完全混合在一起，對其資源化處置將產生很大的難度。我國在2019年頒布了新的生活垃圾分類標準，目的就是為了轉變垃圾處置的方式，逐步向資源化處置轉變。新規定中要求將生活垃圾分為可回收物、廚余垃圾、有害垃圾以及其他垃圾四大類，隨著分類標準的逐步執行，必然有利于全面開展固廢資源化處置。

4.2.2高效回收利用

（1）循環利用

所謂循環利用是指將固廢中的某些材料提取出來，再次應用于制造業，以達到循環往復利用的目的，這方面的典型例子是各種類型的金屬材料。我國為了減少對國外鐵礦石的依賴，大力推廣廢舊鋼材回收利用，顯然，這種材料可長期循環往復使用。

（2）再生利用

有些固廢經過特定技術處理之后即可發揮出新的作用，成為工程材料。例如，礦山生產中的礦渣、冶金行業的鋼渣等可作為建筑物填料，礦渣還可用作混凝土中的摻和料，關鍵問題是要在日常生產過程中建立有效的回收機制[6]。

4.2.3開發新的固廢處理技術

固體廢物種類繁多，綜合利用的效率和效益在很大程度上取決于技術上的進步，尤其是具有一定危險性的固廢，有些具有毒性，有些易爆炸，這些物質是固廢處置中需要重點關注的。研究開發新技術是增強固廢處理效果的主要路徑，前文所述的鋁灰處理技術就是成功的案例。

5結論

解決好城市發展過程中的垃圾問題是新型城市化建設的重要工作，固體廢物中涵蓋了金屬、玻璃制品、有機質、廚余垃圾、無機非金屬等各種類型的物質。固廢綜合利用是充分發掘這些固體垃圾的利用價值，將廢物轉化為可再次利用的材料或者能量。在固廢的處置規劃中要逐步從當前的無害化處理轉變為資源性處置，借助垃圾分類、回收利用以及新技術研發，全面提高固廢的綜合利用率。

參考文獻

[1]羅寶芳.城市固體廢棄物處理及資源化利用途徑[J].資源節約與環保，2022（05）：80-83.

[2]張琰.城市固體廢物處理及資源化利用有效途徑[J].資源節約與環保，2021（02）：73-74.

[3]王瓊杰.工業固廢綜合利用：資源型城市生態轉型的必由之路[J].資源再生，2020（07）：25-27+31.

[4]陳建民.城市固廢處理園區中循環經濟的應用[J].化工設計通訊，2019，45（02）：226-228.

[5]金軍勤.城市固廢綜合處理技術研究[J].低碳世界，2018（09）：7-8.

[6]李勁，王華.目標層次法在城市固廢綜合處理廠選址中的應用[J].湖南科技大學學報（自然科學版），2008，23（04）：118-123.