固體廢物及其危害與處置方式分析

李苓瑜

甘肅省固體廢物與化學(xué)品中心

1 引言

隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高與經(jīng)濟的增長，人們的生活方式發(fā)生了巨大的變化。但是在社會生產(chǎn)力水平迅速提高的同時，環(huán)境問題也日益突出，特別是固體廢物的產(chǎn)生量更是連年上升。2018年以來，我國固體廢物年產(chǎn)量已經(jīng)超過100億噸，若不能妥善的處置這些固體廢物垃圾，將會造成嚴重的生態(tài)問題。隨著近年來人們環(huán)保意識的提高，社會各界對固體廢物的危害與處置方式的關(guān)注度越來越高，逐漸梳理出一條無害化、減量化、資源化的固體廢物處置理念，并在實踐中取得了一定的治理效果。通過加強固體廢物污染的機理分析，創(chuàng)新固體廢物治理技術(shù)與處置方案，對于發(fā)展可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟，創(chuàng)建綠色和諧社會具有重要的意義。

2 固體廢物污染物概述

一般意義上的固體廢物指的是在生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的在一定時間與空間條件下失去利用價值或雖未喪失使用價值但被認為丟棄的固體、半固體以及置于容器中的氣態(tài)、液態(tài)物質(zhì)等，還有在法律、行政法規(guī)的定義中被納入固體廢物管理目錄的物質(zhì)。固體廢物具有鮮明的不易流動性、擴散性等特點，并且根據(jù)不同的分類依據(jù)可以將其分成類型，大多數(shù)的固體廢物的環(huán)境危害性較大。根據(jù)固體廢物垃圾來源的不同，國際上通常將固體廢物分為工業(yè)固體廢物、城市固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物、礦業(yè)固體廢物以及放射性固體廢物等。我國目前主要將固體廢物垃圾分為生活垃圾類與工業(yè)固體廢物兩大類，生活垃圾即來源于日常生活活動中的固體廢棄物；工業(yè)固體廢物即工業(yè)生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的固體廢棄物。主要固體廢物的類型與來源如表1所示。

表1主要固體廢物類型、來源與構(gòu)成

從絕對意義來說，固體廢物并不是毫無用處的垃圾，只是在特定的時間與空間條件下無法充分發(fā)揮其應(yīng)用價值的資源。就時間維度來說，固體廢物只是在當前科技水平與經(jīng)濟水平條件下無法被充分利用，在科技水平不斷進步的背景下，資源結(jié)構(gòu)將會發(fā)生巨大的變化，現(xiàn)在無法充分利用的固體廢物垃圾經(jīng)過特殊的處理，很可能成為新型的資源；就空間維度來說，固體廢物相較于廢氣、廢液在運輸、加工方面更加容易，且固體廢物中大多數(shù)的成分經(jīng)過提煉都可以作為工業(yè)原材料。因此，固體廢物的資源化處置具有巨大的市場前景。

3 固體廢物的危害性分析

3.1 污染大氣

現(xiàn)階段，因固體廢物造成的大氣污染主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

固體廢物中的細小顆粒在風力作用下飄散到空氣中，導(dǎo)致空氣中粉塵污染加重；工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量粉塵，未經(jīng)充分的除塵凈化，由煙道直接進入大氣中，造成大氣污染；含有有毒揮發(fā)性物質(zhì)的固體廢物經(jīng)堆放后，有毒物質(zhì)揮發(fā)進入大氣，造成大氣污染。

3.2 污染水體

固體廢物對水體造成的污染是多方面的，首先，目前存在的傾倒垃圾問題使得大量的固體廢物進入湖泊、河流、農(nóng)田等水利工程中，造成大面積的河流淤塞、農(nóng)田污染，一些有毒有害物質(zhì)進入水體后還會使得魚類等水生物大量死亡，嚴重破壞水體生態(tài)系統(tǒng)；雨水流經(jīng)堆放的固體廢物后，會帶出固體廢物中的部分有毒有害物質(zhì)，造成水體酸性、堿性、富營養(yǎng)化甚至毒化的問題，進而造成水生態(tài)系統(tǒng)的嚴重破壞，還會威脅到人類的飲水安全。例如，錦州某合金廠堆放的鉻渣曾造成附近大面積村莊地下水受到鉻污染，導(dǎo)致多個村莊的飲用水受到重金屬離子污染。

3.3 污染土壤

與氣體污染和液體污染明顯的流動性不同，固體廢物的堆放需要占用大面積的土地資源，長時間的堆放會使得其中的有毒有害物質(zhì)滲透到土壤中，造成土壤鹽堿化甚至毒化的問題，造成土壤中微生物生態(tài)系統(tǒng)的破壞，還會植物的生長。隨著食物鏈的延伸，固體廢物中的有毒有害物質(zhì)最終會危害到人體健康。此外，固體廢物的污染因其較難分解，因而會影響幾代人的生活環(huán)境。例如，玻璃制品在自然狀態(tài)下數(shù)千年都不會分解，塑料制品也需要大約500年的時間才能充分降解，油漆粉刷過的木制品需要大約13年才能分解。

3.4 影響環(huán)境衛(wèi)生，造成疾病傳播

生活垃圾與糞便的隨意處置，會造成土壤鹽堿化的問題，降低土壤肥力。同時，固體廢物垃圾的大量堆放，還會造成重金屬元素在土壤中富集的問題，這些重金屬元素被植物吸收后進入食物鏈，影響動植物的健康。此外，生活垃圾的隨意堆放，會滋生大量的蚊蠅，造成傳染性疾病的擴散。

4 固體廢物的處置方法

目前，固體廢物的處置主要是通過物理、化學(xué)、生物、生化或者物化的技術(shù)使固體廢物變得更加便于儲存、運輸或者二次利用，而處理固體廢物的基本原則就是減量化、無害化、資源化。相對于氣體污染物與液體污染物的治理，固體廢物因其成分復(fù)雜、社會產(chǎn)生總量巨大、危害性高而處置更加困難。并且，固體廢物的體積、流動性、均勻性、熱值、含水情況以及粉碎程度等物理性狀也存在極大的差異，因此其無害化、減量化以及資源化的處理目標在現(xiàn)實中實踐難度較大。隨著近年來我國對固體廢物管控力度的加大，出臺了多項控制固體廢物產(chǎn)生量的政策與措施。例如，2020年9月1日開始，我國開始全面禁止進口固體廢物入境，防止國外將大量的固體廢物垃圾轉(zhuǎn)移到我國境內(nèi)。對內(nèi)，我國開始改革能源結(jié)構(gòu)，致力于建設(shè)低能耗的社會，同時強化對廢品的回收利用技術(shù)的創(chuàng)新，提高固體廢物的利用率?？偟膩碚f，目前固體廢物的處置方法主要包括壓實、破碎、分選、固化以及焚燒與生物降解處理等。

4.1 壓實處理

壓實處理本質(zhì)上就是借助外力的作用減小固體廢物的體積，降低固體廢物的運輸成本、延長填埋壽命的一種預(yù)處理技術(shù)。壓實處理在固體廢物的處理過程中相當常見，廢棄機動車、易拉罐、塑料礦泉水瓶等固體廢物通常都是經(jīng)過壓實處理后再轉(zhuǎn)運至后道處理工序進行深度的處理。需要注意的是，諸如瀝青、焦油、污泥等壓實過程中存在危險性的固體廢物不適用于壓實處理。

4.2 破碎處理

破碎處理也是一種重要的固體廢物預(yù)處理方式。通常情況下，固體廢物焚燒或者填埋前都需要經(jīng)過破碎處理，以減小固體廢物的外形尺寸，使其更加便于焚燒或者掩埋。此外，若將固體廢物進行堆肥處理，充分破碎后可以有效提高其堆肥效果，縮短其發(fā)酵周期。經(jīng)破碎處理的固體廢物，大小均勻，更加容易壓實。目前，常用的破碎方式包括沖擊破碎、剪切破碎、擠壓破碎以及摩擦破碎等，近幾年還興起了低溫破碎與混合型破碎等技術(shù)。

4.3 分選處理

分選處理是固體廢物減量化處理、資源化處理的重要措施之一。通過分選將固體廢物中的有害物質(zhì)剝離出去，可以有效提高固體廢物無害化處理的效率。目前常用的分選手段主要有重力分選、手工分選、磁力分選、渦流分選以及光學(xué)分選等。

4.4 固化處理

固化處理一般是通過向固體廢物中添加固化劑實現(xiàn)的，固化處理的目的是為了將有害物質(zhì)包容在惰性固化基材中，從而實現(xiàn)固體廢物的無害化處置。固化處理一般是按照固化基材的不同進行分類的，主要包括瀝青固化、玻璃固化、膠質(zhì)固化等。

4.5 焚燒與熱解處理

焚燒與熱解處理是利用高溫實現(xiàn)固體廢物的分解與深度氧化的一種固體廢物處置措施。焚燒與熱解處理的優(yōu)點在于其可以實現(xiàn)有毒有害固體廢物向無害物質(zhì)的轉(zhuǎn)變，并且固體廢物燃燒產(chǎn)生的熱能還可以用來發(fā)電或者供暖，從而實現(xiàn)固體廢物的資源化處置。但是，焚燒法需要使用專門的焚燒爐類設(shè)施，前期需要投入大量的資金，并且焚燒會產(chǎn)生大量的煙塵，需要再建設(shè)煙塵處理設(shè)施。相較于焚燒法，熱解法在廢舊輪胎、塑料等固體廢物的處理方面前期投資顯著減少，還可以較為充分的實現(xiàn)固體廢物的無害化處理。

4.6 生物降解處理

生物降解處理指的是利用微生物的活動將固體廢物中的有機物分解成能源、飼料以及肥料等可以二次利用的物質(zhì)。此外，經(jīng)微生物降解處理后，固體廢物中的金屬提取更加容易。目前常用的微生物降解措施包括堆肥、沼氣發(fā)酵以及生物浸出等。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國固體廢物年產(chǎn)量不斷增長的背景下，必須提高人們對固體廢物危害的認識，全面強化固體廢物處理技術(shù)的應(yīng)用。結(jié)合固體廢物類型的不同，加強固化處理技術(shù)、破碎處理技術(shù)、焚燒與熱解技術(shù)、微生物降解技術(shù)以及壓實與分選技術(shù)的應(yīng)用，提高固體廢物的處理效率和質(zhì)量，實現(xiàn)固體廢物處置的減量化、無害化與資源化目標。