浅析固体废弃物资源化技术

2015-11-10 19:13:06 责任编辑:www.eepn.com.cn 来源:论文网

  固体废弃物包括工业固体废弃物和生产生活建设等固体废弃物。这些固体废物有工业生产加工过程中产生的废料、废渣、粉尘和污泥以及生活生产中的产生的粉煤灰以及建设产生的水泥渣等。固体废弃物量增多,污染种类越来越复杂,对于人类的生活以及生态的平衡造成了严重的威胁,而随着工业生产和城镇化建设的发展,固体废弃物的危害已成为严重的环境问题和社会问题。我国在20世纪80年代初期提出了"资源化无害化和减量化"作为控制固体废弃物污染的技术政策。但目前固体废弃物的资源化做的并不是很好,如何使得固体废弃物最大资源化是我们研究的主要问题,本文针对这一问题简单的分析了固体废弃物的资源化技术。

  一、城市建设及生活固体废弃物现状对于城市所产生的固体废弃物有很多,如污泥、煤渣、生活垃圾、建筑垃圾等。而污泥主要来自于水处理场合城市下水道,在处理中存在的难点在于干燥和收集以及二次处理污染的控制过程环节等,其最终的处理与生活垃圾处理相同。而这种处理方式难以起到资源化的作用。

  对于城市垃圾的处理主要有填埋法、热分解、焚烧法、堆肥法等,填埋法存在着占用土地资源的问题,而且还产生了二次污染问题。这种方法投资巨大,使用期限也有限,许多可回收资源被浪费了。热分解法虽然控制了有害气体的排放,但填埋量仍然巨大也存在着二次污染的问题,在投资上也较大。堆肥法有利于垃圾中有机物的利用,但所处理的垃圾要求较高,垃圾中存在的重金属等有害物质成分会污染土壤和地下水,从而进入食物链,其中的残留物与病菌、病毒的控制是相当棘手的。焚烧法使用垃圾供热或发电,其作为城市垃圾减量的重要手段,但其焚烧设备投资巨大而且运行成本高,在焚烧过程中往往会产生氯化氢、氧化氮、氧化硫和有剧毒的二恶英等有害气体,焚烧后还会有垃圾会需要填埋。虽然这些方法存在着一定的问题,但经过改良后依然对处理固体废弃物使其资源化有一定的可实施性。

  建材行业产生许多固体废弃物,建筑所用材料等产生更多的固体废弃物。建构筑物无论是在新建设还是阶梯拆迁中都会产生大量的含有混领土、木材、金属、塑料等成分的建筑固体废弃物。传统的建材大量废弃以及建材产生大量污染制约着建材行业的可持续性发展。在处理这些废弃上就需要慎重考虑,已得到一种合理的处理方法以使得这些固体废弃物实现资源化。

  二、工业固体废弃物现状工业固体废弃物的来源很多,它是工业生产和工业加工中以及燃料燃烧,矿物开采,交通运输,环境治理中产生的固体废弃物。这些固体废弃物包括煤炭工业生产的煤炭矸石,燃料电厂和城市集中供热系统煤粉燃烧锅炉产生的粉煤灰、炉渣,黑色冶金工业产生的高炉渣、钢渣,有色金属冶金渣和赤泥等,还包括化工业及其他生产过程中产生的化学石膏、硫铁矿渣、电石渣、碱渣、烧碱盐泥等以及开采金属矿石产生的废石和尾矿等。

  工业固体废弃物的种类是很多的,产量也是相当巨大的。由于工业固体废弃物分布面积广,常年均衡排放,其可作为可利用资源加以利用。大多数工业固体废弃物的物相组成较为稳定,化学成分与建材原料相近,存在着潜在的活性,适合做建筑的原料。从化学成分上来看可做墙体材料的原料。而煤矸石、粉煤灰、炉渣等可用于筑路、生产烧结砖等。有些工业废渣含有一定的热值,作为低热值燃料用于生产建筑材料有显着节能的效果。工业固体废弃物虽然相当大但其资源化的可行性还是相当巨大的。

  三、资源化处理技术生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,为从根本上解决环境问题提供了希望,因而越来越受到人们的青睐。生物技术将成为21世纪治理环境污染的优选技术。它区别于其它技术的最根本特点是消除污染物而不是分离转移污染物。

  堆肥技术是典型的生物处理方法之一。堆肥可以分为一般堆肥和高温堆肥两种,前一种的发酵温度较低,后一种的前期发酵温度较高,后期一般采用压紧的措施。高温堆肥对于促进农作物茎秆、人畜粪尿、杂草、垃圾污泥等堆积物的腐熟,以及杀灭其中的病菌、虫卵和杂草种子等,具有一定的作用。高温堆肥可以采用半坑式堆积法和地面堆积法堆制。前者的坑深约1m,后者则不用设坑。两者都是需要通气沟,以利于好氧微生物的生活。两者都需要铺一层农作物秸秆等,再铺一层人畜的粪尿,并泼一些石灰水,然后盖一层土。一般发酵56℃以上5~6天,高温50~60℃持续10天即可。随着科学技术的进步,新型的生物处理技术也相继诞生。
  填埋是城市垃圾最基本的处置方法。填埋的方法主要有三种:一、卫生填埋。倾倒一层城市垃圾(厚60厘米),将其压实,上覆厚15厘米的土、沙或粉煤灰,如此反复,最后覆以90-120厘米的表层土。二、压缩垃圾填埋。将垃圾压缩后回填,可防火,防孳生蚊虫,分解缓慢。三、破碎垃圾填埋。可防火,有利于需氧菌繁殖。城市垃圾的填埋场地最低处应高出地下水位3米以上,填埋场应采取防渗和排气措施。填埋场封闭后可作绿化场所使用,不可在上面建永久性建筑物。

  许多农业废弃物富含淀粉和纤维素, 这些废弃物可通过厌氧发酵产生氢气。纤维素类的农业废弃物需要先通过机械或化学手段进行脱木质素处理,才能作为生物制氢的原料,其原因是木质素的存在会影响酶的水解效率。废弃物制氢具有众多优点, 一方面大大减少了固体废弃物的排放量, 减轻固体废弃物对环境造成的压力,提高了资源利用率,保护环境; 另一方面, 变废为宝,使固体废弃物中的有用物质转化为能源及对环境有益的二次产物, 具有明显的经济效益、环境效益和社会效益,是实现有机废物“3R原则”的有效的途径。虽然现在利用有机固体污染物制氢技术还不成熟,管理不完善,存在许多限制因素,如:温度、pH、氧化还原电位(ORP)和金属离子。但随着科学技术的进一步发展,环保意识的加强,新型先进的生物制氢处理工艺及设备将被发明并应用于实践,从而真正实现由“废物”变“财富”的梦想。

  城市污泥这种固体废弃物经过加工处理, 既可作为新型墙材的原材料,又减少了废弃物的占地和环境污染。工业灰渣, 包括煤矸石可作为轻集料、细集料和微集料; 经加工成为人造轻集料, 如用煅烧煤矸石、粉煤灰、污泥、淤泥制陶粒等。一些带有不同颜色的集料, 如铜渣、锰渣、硫渣、煤矸石、玻璃等还可作为色质集料生产装饰性墙体材料, 如装饰混凝土砌块。焚烧垃圾可作集料以及作陶粒, 用以生产加气混凝土、市政用的隔离墩、路面砌块以及小型空心砌块。有的灰渣,如:冶金渣、高钙粉煤灰、油母页岩灰渣等含有CaO、MgO 或其水化物, 本身就具有自硬性。粉煤灰既是细集料又是胶凝材料组分,还可以利用粉煤灰制备微晶玻璃。农业废弃物, 像麦秆、稻草、竹、锯末、谷壳等可用于增强胶凝材料的抗拉性能。

  四、结束语随着社会的发展,各个方面固体废弃物越来越多,污染也越来越大,但环境污染问题已成为全球关注的焦点,我们在此问题上作出相应的探讨为环保做出我们应该做的。在环保问题上首先要冲源头上加强控制,然后开发研究新的固体废弃物处理技术,使得生态逐渐恢复。

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