廢棄物循環(huán)利用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、廢棄物循環(huán)利用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢廢棄物是指在生產(chǎn)建設(shè)、 日常生活和其他社會活動中產(chǎn)生的， 在一定時間和空間范圍內(nèi) 基本或者完全失去使用價值，無法回收和利用的排放物。廢棄物主要包括城市垃圾、工業(yè)和 城市建筑工程排出的廢渣及少量廢水。其分類有多種：按來源分為礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城 市垃圾、農(nóng)業(yè)廢物和放射性廢物等； 按形狀分為固體的 （顆粒狀廢物、 粉狀廢物、 塊狀廢物） 和泥狀的（污泥）；按化學(xué)性質(zhì)分為有機(jī)廢物和無機(jī)廢物；按危害程度分為有害廢物和一般 廢物。下面主要針對固體廢棄物以及網(wǎng)絡(luò)信息時代以來新出現(xiàn)的電子廢棄物展開討論。隨著工業(yè)的高速發(fā)展和城市人口的不斷增長 ,全世界每年排放的固體廢物約為

2、80-100億 噸,我國約為 6億噸, 其中的危險廢物約占 5%-7%。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和礦物資源的日趨枯 竭, 昨天的廢物可能成為明天的資源；在某一生產(chǎn)工藝過程沒有使用價值的廢物往往是另一 生產(chǎn)過程的原料。固體廢棄物處理的目標(biāo)是：無害化、減量化、資源化。對于不同成份的廢 棄物, 要綜合考慮各種因素 , 并通過分析、 論證, 才能確定采用某種符合環(huán)境、 經(jīng)濟(jì)和具有 社會效益的處理方法。固體廢棄物處理由來已久。 在以期, 由于城市規(guī)模小 , 廢物量少 , 故一般就近掩埋或堆 放。隨著社會的發(fā)展 , 消費(fèi)水平提高和環(huán)保要求的嚴(yán)格限制 , 這種廢棄物的處理技術(shù)也得到 了很快的發(fā)展。在充分利用資源

3、, , 無害化和減量化各方面度得到了顯著的成果。現(xiàn)代較有 代表性的處理技術(shù)有：衛(wèi)生填埋法、高溫?zé)峤夥ā⒎贌?、堆肥法、制沼氣法和流化床制?燃?xì)夥?。它們各有特點 , 以下分別給以分析：一、衛(wèi)生填埋法：填埋技術(shù)即是利用天然地形或人工構(gòu)造， 形成一定空間將固體廢物填充、 壓實、覆蓋達(dá)到貯存的目的。 該方法的實質(zhì)是將固體廢物鋪成一定厚度的薄層后加以壓實并 覆蓋土層的處置技術(shù)。土地填埋并不是簡單意義上的填與埋，而是經(jīng)過科學(xué)的選址、必要的 場地防護(hù)處理和具有嚴(yán)格管理制度的工程體系。由于土地填埋具有技術(shù)成熟、投資少、處理 量大、運(yùn)行費(fèi)用低、管理運(yùn)輸方便、能處理多種類型的廢物、填埋場產(chǎn)生的沼氣可作為能源 利

4、用等諸多優(yōu)點而在我國城市廢物處理得到廣泛應(yīng)用。 土地填埋是固體廢物最終歸宿或最終 處置并且是保護(hù)環(huán)境的重要手段，對于危險廢物可能需要進(jìn)行固化，穩(wěn)定化處理，對填埋場 則需要做嚴(yán)格的防滲構(gòu)造。二、高溫?zé)峤夥ǎ菏澜缧允臀C(jī)使得熱解技術(shù)開始用于固體廢物的資源化處理。它的優(yōu) 點是 : 可以將固體廢物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以燃料氣和炭黑為主的貯存性能源； 因為是缺氧分 解, 排氣量少 , 有利于減輕對大氣環(huán)境的二次污染； 廢物中的硫、 重金屬等有害成分大部分 被固定在炭黑中；Cr3+不會轉(zhuǎn)化為Cr6+; NOx的產(chǎn)生量少。三、焚燒法：焚燒是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù) , 以一定的過剩空氣與被處理的有機(jī)廢物在焚燒 爐內(nèi)

5、進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng) , 有毒有害物質(zhì)在高溫下氧化、 熱解而被破壞 , 是一種可同時實現(xiàn)廢 物三化的處理技術(shù) : 焚毀廢物 , 使被焚燒的物質(zhì)變?yōu)闊o害和最大限度的減容 , 盡量減少新 的污染物產(chǎn)生 , 以及回收利用焚燒產(chǎn)生的熱。焚燒的方式主要根據(jù)廢物種類、形態(tài)、燃燒性 能和補(bǔ)充燃料的種類來決定。固體廢物焚燒法是目前世界各國普遍采用的固體廢物處理技術(shù) , 但固體廢物焚燒技術(shù) 有其局限性。除了焚燒設(shè)備一次性投資大 , 運(yùn)轉(zhuǎn)成本高外 , 它通常要求固體廢物有比較高的 熱值。而且 ,焚燒過程中產(chǎn)生的二惡英等有害氣體 , 能引發(fā)癌癥、皮膚病等。四、堆肥法：堆肥是利用微生物分解固體廢棄物中的有機(jī)成分的生物化學(xué)

6、過程，主要是用 發(fā)酵降解，使之成為穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)， 并利用發(fā)酵過程產(chǎn)生的高溫殺死有害微生物以達(dá)到無害 化衛(wèi)生指標(biāo)。好氧堆肥，在有空氣的條件下，利用好氧微生物分解垃圾中的有機(jī)物，此過程 又包括露天堆肥和機(jī)械化堆肥。 堆肥是固體廢棄物資源化處理技術(shù)的一種， 該方法能將固體 廢物中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為農(nóng)用有機(jī)肥， 而有機(jī)肥是優(yōu)良的土壤改良劑， 能夠明顯地改善土壤 性能和提高作物產(chǎn)量， 而且摒棄了化肥對土壤的不良影響， 所以堆肥技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前 景。五、制沼氣法： 這種方法的原理是在廢棄物中分選出生物質(zhì) , 作適當(dāng)處理之后送入沼氣池 經(jīng) 7-15 天后制出可供使用的沼氣 , 其殘余物可作肥料和魚飼料。此

7、種方法的優(yōu)點是基本無 污染且?guī)砀咂肺坏目扇細(xì)怏w和肥料 , 有危害的滲液亦可給以統(tǒng)一處理 , 但弱點在于處理 量極小且周期時間長 , 因此亦不適應(yīng)大規(guī)模的廢棄物處理的要求。六、流化床制可燃?xì)夥ǎ浩涮幚磉^程為 , 廢棄物 -分選-破碎-烘干- 破碎-投入流化床氣化 爐制可燃?xì)庖划a(chǎn)渣可制磚。制氣原理是 : 物料在高溫的流態(tài)化的爐內(nèi)與給定配比數(shù)量氣化劑 接觸經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制得可燃?xì)?。氣化劑的特性可以改變可燃?xì)獾臒嶂灯肺?。采用此法處理時 , 廢物料經(jīng)850-1200 C的高溫處理，大量有害成份基本全部分解為可燃成份，產(chǎn)生的渣也基 本完全燃灼透徹。 因此對環(huán)境污染基本不存在 , 可以獲得無害化、 資源化和減

8、量化的最佳結(jié) 果。流化床制可燃?xì)夥ㄌ幚淼奶攸c在于處理量大 , 速度快 , 一次投入費(fèi)比熱解法和焚燒法要 少, 但可以得到最佳的處理 , 不足之處在于處理要求高和操作技術(shù)要求較高 , 人們對其的了 解不夠 , 故還需大力推廣。在傳統(tǒng)的垃圾處理方式中， 衛(wèi)生填埋法因占地面積大、 處理費(fèi)用高、浪費(fèi)大量土地資源， 其適用范圍越來越小。 堆肥法則因有機(jī)物的利用不完全、 肥料成分復(fù)雜、 減量化較小等因素， 也在逐步淘汰。垃圾的焚燒法是城市生活垃圾無害化處理的主流。其特點是安全衛(wèi)生，無害 化程度高，減量效果好，節(jié)約土地，但也存在投資規(guī)模大，能源消耗高，所需生活廢棄物數(shù) 量巨大等問題，比較適合大城市應(yīng)用。而中

9、小城市生活廢棄物的處理和利用技術(shù)研究，是一 項具有挑戰(zhàn)性的課題。日本TECHNO PLANT CO.L公司在中小城市生活廢棄物處理和綜合利用中， 開發(fā)出世界領(lǐng)先水平的生活廢棄物碳化處理技術(shù)。 采用該公司試驗研究的技術(shù)， 廢棄物經(jīng)低 溫焚燒處理后，最終占廢棄物總量的18%- 22%會轉(zhuǎn)變成炭素，其余衍生品是混合金屬塊、可 燃油等可再利用資源，整個過程無污水、無 CO等有害氣體的排放，達(dá)到了 100%無害化處理。 炭素可廣泛應(yīng)用于電極、保鮮容器、建筑輔材、汽車輪胎內(nèi)壁等，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和附 加值。昭和電工廢塑料氣化處理的核心技術(shù)是將廢塑料氣化， 制成液氨， 然后將氨變成各種衍 生物后，成為各種

10、產(chǎn)品的原料。該流程具有全新的 4 大特征： 1、采用低溫氣化爐和高溫氣 化爐的兩階段加熱；2、塑料在1400C以上的高溫狀態(tài)將完全氣化，生成“和CO 3、不須區(qū) 分乙烯塑料和聚乙烯塑料等塑料的種類，可將幾乎所有的塑料都變?yōu)樵偕玫脑希?4、 包括灰燼在內(nèi)，全部可以再生利用，實現(xiàn)廢棄物零排放。意大利ECO-PO垃圾堆肥處理廠的建立亦得益于良好的垃圾分類收集制度。該廠主要處 理有機(jī)質(zhì)含量較高的廚余垃圾（意大利廚余垃圾回收率達(dá)60%）和居民生活垃圾，通過堆肥實現(xiàn)垃圾綜合利用。該廠垃圾處理能力為 100噸/天（生活廚余垃圾 60噸+樹枝綠葉等綠色 垃圾 40 噸）， 24 小時不間斷運(yùn)行。每噸垃圾

11、處理收費(fèi) 80 歐元。該廠處理工藝中，有機(jī)垃 圾經(jīng)混合區(qū)發(fā)酵區(qū)成熟區(qū)成熟區(qū)，最后形成肥料，具體如下：垃圾運(yùn)到工廠后，首先 進(jìn)行混合，分別放入5個7mK 7mK 30m的生物處理池內(nèi)，通過有效控制溫度（65-70 C）、 濕度和壓力（含氧量），生物發(fā)酵 15天。生物處理池內(nèi)處理完的垃圾在第一個成熟區(qū)放置 30-35天，第二個成熟區(qū)繼續(xù)放置30-35天進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)后的產(chǎn)品按照 9mn粒徑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn) 行篩選，粒徑9mm勺可做肥料使用，其余重新進(jìn)入混合區(qū)，進(jìn)行再次處理。 垃圾在堆肥過程中產(chǎn)生的 HS等臭氣主要采用生物過濾法（1200用木料存儲池，木料碎屑厚 2m）處理，處理能力為90000riVh，木

12、料每5年更換一次。通過此法處理的尾氣可實現(xiàn)完全 無臭排放。固體廢棄物是一種放錯地方的資源，充分利用固體廢物，既可以緩解環(huán)境壓力，也可以 節(jié)約資源。控制城市固體廢棄物對環(huán)境污染和對人體健康危害的主要途徑是實行對固體廢物 的資源化、無害化和減量化處理。追求3R,最終目標(biāo)是實現(xiàn)循環(huán)綠色經(jīng)濟(jì)，即只用少量的 自然資源就能滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求。通過節(jié)約、回收和再利用廢舊資源，使其尚未被充 分利用的價值得到重新開發(fā)和使用，產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)和社會效益。在 21 世紀(jì)，人類社會的發(fā) 展方向，將不是建立在更多地消耗資源，而是更加節(jié)約、回收和再利用資源的基礎(chǔ)上。強(qiáng)調(diào)以環(huán)境友好的方式利用自然資源和環(huán)境容量 , 實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動的生態(tài)化轉(zhuǎn)向的循環(huán) 經(jīng)濟(jì)的建立依賴于3R原則,每一個原則對循環(huán)經(jīng)濟(jì)的成功實施都是必不可少的。減量化原則 屬于輸入端方法 , 旨在減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)流程的物質(zhì)量。 換句話說 , 人們必須學(xué)會預(yù)防廢 棄物產(chǎn)生而不是產(chǎn)生后治理。 再利用原則屬于過程性方法 , 目的是延長產(chǎn)品和服務(wù)的時間強(qiáng) 度, 盡可能多次以及盡可能多種方式地使用人們所買的東西。再循環(huán)原則是輸出端方法 , 通過把廢棄物再次變成資源以減少最終處理量。值得一提的是 ,3R 原則在循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的重要性 并不是并列的。 人們常常簡單地認(rèn)為所謂循環(huán)經(jīng)濟(jì)僅僅是把廢棄物