浅谈固废污染的危害及处理方式的分析

浅谈固废污染的危害及处理方式的分析

李晓丽 蒋海林 张鹏菲 常琪 王加莹

青岛理工大学环境与市政工程学院 山东省青岛市 266033

摘 要：随着科技的发展以及社会文明的进步，人类对于各类资源的需求也日益增长，资源消耗所带来的污染也愈发严重，其中固体废物污染是最常见污染类型。同时，资源的二次利用以及保护环境、维持生态平衡等问题也越来越引起重视。本文阐述了当今固体废物的污染及危害，分析了各类处理处置方法的处理效果与技术问题，并对未来固体废物的处理提出了展望。

关键词：固体废物，资源利用，处理处置

1固体废物的污染危害

固体废物大都具有较强的危害性，大致可以概括为以下五个方面，包括水体、土壤、大气、占地以及安全景观。

1.1水体污染

大量固体废物被投入河流与海洋，不仅会造成航道拥堵、清理不便，固体废物所释放的有毒有害物质还会对水生生物的生存造成不可逆的伤害。以塑料制品为例，每年全球大约制造3亿吨塑料，其中4%都被丢弃到水体中，塑料并不会自行降解，它们在世界各地的水系统逐渐积累，预计本世纪中叶，海洋中的塑料将会多于鱼类总数^[1]。

1.2土壤污染

土壤是植物生长繁殖的必要条件。如果没有处理过的固体废物直接置于土壤中，其中所含的重金属等有毒有害物质析出，会杀死其中的微生物，破坏土壤中的生态平衡，降低土壤活性。一些重金属元素以及病菌会被植物的根所吸收，人们食用后会严重影响健康。

1.3大气污染

固体废物的不当处理会产生许多有毒有害的废气废渣，这些废气进入大气会造成空气质量不断下降；若直接填埋固体废物，则可能产生一定量的沼气，对填埋区附近居民健康造成威胁，同时沼气易燃，还会存在安全隐患。

1.4占地污染

无法处理的固体废物放置必须占有大量的土地，现如今寸土寸金的社会里，每年产生的堆积废物能达到1000万吨，无数的土地被未处理的固体废物侵占，损失的不单是土地资源，还有经济效益^[2]。

2.固体废物的处理方法

固体废物需要高效快捷的处理方法，现如今已经存在的固体废物处理方式主要分为两大类，分别是传统物理处理与新型化学处理。每种方法各有利弊，以下做简单介绍。

2.1传统处理方法

2.1.1卫生填埋

卫生填埋作为目前操作难度最低的处理方法，它是城市生活垃圾最常见的管理策略，具有节约资金、处理量大、管理便捷的优点。垃圾填埋场可以将垃圾与周围环境隔离，防止水污染和与空气污染。卫生填埋对于经济发展比较落后的发展中国家来说，相对优势还是比较明显的。但是由于卫生填埋并没有对固体废物进行处理，所以对于填埋区附近的环境污染还是非常严重的^[3]。

2.1.2堆肥处理

该技术是运用微生物的分解作用，将有机物分解为可利用的小分子物质，这个过程可以类比腐殖。分解后的物质可以作为土壤肥料，可以用作农作物增产、绿化造林等方面。堆肥处理是目前城市垃圾处理的最常见的措施，大部分的城市都采用这种方式进行处理，根据佳木斯市的固体废物处理调查显示，佳木斯市的城市垃圾以堆肥处理为首要选择，其次则是填埋。虽然这种处理方式被大家津津乐道，但是这种方法得到的肥料还是存在一些隐患。例如重金属等有害物质的污染积累，会通过渗透作用污染土壤，并通过食物链的逐级积累，最终存于人们体内。长此以往，对环境和人们的生存发展具有一定的威胁。

2.1.3焚烧处理

固体废物焚烧是通过高温中的氧化作用进行减容，使其成为体积更小的废渣的过程。它相比于卫生填埋具有占地小，效率高等优点，在过去被认为是一种处理固体废物的优质措施。以美国为例，其第一座焚化炉在1885年建于纽约的总督岛。1949年，美国成立了第一家有害废物处理公司。五十年代末，该公司建成了美国第一座处理有害生活垃圾的焚烧炉^[4]。

2.2新型处理方法

2.2.1热裂解技术

热裂解技术是基于焚烧处理而研究出来的新技术。热裂解技术即燃料在缺氧的条件下，利用热能对固体废物大分子量的碳氢有机物转变为小分子量的物质。这些小分子有机物可以加工处理后作为燃料油或燃料气。同时，固体废料中的重金属、硫等有害成分的物质，经过裂解后，都转变为炭黑的一部分，再进行二次处理就能轻松去除。孟加拉国曾在2014年以黄麻棒与罗望子做过热裂解实验，热值高达24.22MJ/kg，与同质量无烟煤燃烧时释放的热量几乎相等^[5]。

我国对热裂解技术的研究起于20世纪末，以秸秆及蔗糖渣为对象，进行了热解和气化试验，1981年开发了低热值的农村废物热解燃气装置，且试验取得成功，为解决我国农村动力和生活能源找到了可行且便利的代用途径。

2.2.2厌氧消化技术

厌氧消化技术是指在无氧条件下，污泥中的有机物通过厌氧微生物进行降解和稳定的过程。有机物在消化之后会产生大量的废渣和沼液等物质，对于土地农田进行改善具有很好的辅助作用。具体地，将产生显著的甲烷，高热量的气体，能减少温室气体的总排放量，它是最先进的目前已知的生物质转化技术之一

^[6]。

但是，传统的厌氧消化技术仍然存在许多问题。比如消化效率低、沼气中硫化氢含量高，不易除硫等。目前出现了一种新型的消化技术，是基于传统厌氧消化基础上进行改良创新，能够更好的降解有机物、杀灭病原菌、进一步提高消化和降低粘稠度。

2.2.3高温熔融技术

该技术是在温度高于1200℃时熔融的情况下，固体废弃物熔融生成熔融炉渣，使废物的有害物质稳定化，从而减少了释放过程。这种技术与焚烧相比，具有适应范围广、处置能力强、烟气净化程度高等优点，并且处置成本低于填埋处置的成本。熔渣中所含的重金属、挥发性有机物、半挥发性有机污染物、多氯联苯与二噁英等有毒有害物质也能得到恰当的处理。另外，高温熔融在重金属活性污泥的微晶玻璃资源化方面也得到了一个广泛的应用。通常将该类物质作为工业固体废物处理，可以用作建设材料或者直接填埋^[7]。

高温熔融技术在国外投用较早，一些西方发达国家已经取得了较大的突破。如美国Westinghouse等离子体公司，在上个世纪末就取得了较大进展，并在日本建设了用于处理生活垃圾和汽车废渣的等离子体化工厂。

3.结语

通过本次对于固体废物处理处置应用的了解，发现我国在固体废物的处理方面虽然取得了一定的成果，但是我国大部分地区对于固体废物的处理方式还是填埋和焚烧。我国在2018年底提出了“无废城市”的概念，通过对资源的系统整合，改变固体废物生产、消费、回收的方式，重新利用城市当前的固体废物，没有废弃物焚烧、填埋、丢弃至露天垃圾场或海洋，从而不再威胁环境和人类健康。固体废物的治理有三个基本原则：减量化、资源化与再利用，在大家努力研究处理技术的同时，也要从源头减少固体废物的产生，提升城市管理水平，发挥市场机制，增强公民的环保意识。深入贯彻无废城市理念，寻找最适合的固体废物处理方法，建立新型的生态城市，实现社会经济的可持续发展。

参考文献：

[1]孙学斌.安立峰.孙发权.佳木斯市固体废物的现状及处理对策 黑龙江环境通报.2006.Vol.30，No.4

[2]辛亚蒲.卢超.谢芸.王艳妮.论贵阳市固体废物处理方法的选择.绿色科技.2014.Vol.8

[3]张占仓.“无废城市”建设的科学内涵与探索方向.区域经济评论.2019.Vol.5

[4]徐林.“无废城市”建设中的三大问题.区域经济评论.2019.Vol.3

[5]别亮亮.固体废物的资源化和综合利用技术分析.科技创新与应用.2020.Vol12

[6]刘登于.固废处置技术与回收再利用.科技风.2020.5

[7]罗亮雄.固体废物污染对环境的危害与防治分析.中国资源综合利用.2019.Vol.37，No.10