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              淺析固體廢棄物資源化技術

                 日期:2015-11-10     來源:論文網    瀏覽:63    

                固體廢棄物包括工業固體廢棄物和生產生活建設等固體廢棄物。這些固體廢物有工業生產加工過程中產生的廢料、廢渣、粉塵和污泥以及生活生產中的產生的粉煤灰以及建設產生的水泥渣等。固體廢棄物量增多,污染種類越來越復雜,對于人類的生活以及生態的平衡造成了嚴重的威脅,而隨著工業生產和城鎮化建設的發展,固體廢棄物的危害已成為嚴重的環境問題和社會問題。我國在20世紀80年代初期提出了"資源化無害化和減量化"作為控制固體廢棄物污染的技術政策。但目前固體廢棄物的資源化做的并不是很好,如何使得固體廢棄物最大資源化是我們研究的主要問題,本文針對這一問題簡單的分析了固體廢棄物的資源化技術。

                一、城市建設及生活固體廢棄物現狀對于城市所產生的固體廢棄物有很多,如污泥、煤渣、生活垃圾、建筑垃圾等。而污泥主要來自于水處理場合城市下水道,在處理中存在的難點在于干燥和收集以及二次處理污染的控制過程環節等,其最終的處理與生活垃圾處理相同。而這種處理方式難以起到資源化的作用。

                對于城市垃圾的處理主要有填埋法、熱分解、焚燒法、堆肥法等,填埋法存在著占用土地資源的問題,而且還產生了二次污染問題。這種方法投資巨大,使用期限也有限,許多可回收資源被浪費了。熱分解法雖然控制了有害氣體的排放,但填埋量仍然巨大也存在著二次污染的問題,在投資上也較大。堆肥法有利于垃圾中有機物的利用,但所處理的垃圾要求較高,垃圾中存在的重金屬等有害物質成分會污染土壤和地下水,從而進入食物鏈,其中的殘留物與病菌、病毒的控制是相當棘手的。焚燒法使用垃圾供熱或發電,其作為城市垃圾減量的重要手段,但其焚燒設備投資巨大而且運行成本高,在焚燒過程中往往會產生氯化氫、氧化氮、氧化硫和有劇毒的二惡英等有害氣體,焚燒后還會有垃圾會需要填埋。雖然這些方法存在著一定的問題,但經過改良后依然對處理固體廢棄物使其資源化有一定的可實施性。

                建材行業產生許多固體廢棄物,建筑所用材料等產生更多的固體廢棄物。建構筑物無論是在新建設還是階梯拆遷中都會產生大量的含有混領土、木材、金屬、塑料等成分的建筑固體廢棄物。傳統的建材大量廢棄以及建材產生大量污染制約著建材行業的可持續性發展。在處理這些廢棄上就需要慎重考慮,已得到一種合理的處理方法以使得這些固體廢棄物實現資源化。

                二、工業固體廢棄物現狀工業固體廢棄物的來源很多,它是工業生產和工業加工中以及燃料燃燒,礦物開采,交通運輸,環境治理中產生的固體廢棄物。這些固體廢棄物包括煤炭工業生產的煤炭矸石,燃料電廠和城市集中供熱系統煤粉燃燒鍋爐產生的粉煤灰、爐渣,黑色冶金工業產生的高爐渣、鋼渣,有色金屬冶金渣和赤泥等,還包括化工業及其他生產過程中產生的化學石膏、硫鐵礦渣、電石渣、堿渣、燒堿鹽泥等以及開采金屬礦石產生的廢石和尾礦等。

                工業固體廢棄物的種類是很多的,產量也是相當巨大的。由于工業固體廢棄物分布面積廣,常年均衡排放,其可作為可利用資源加以利用。大多數工業固體廢棄物的物相組成較為穩定,化學成分與建材原料相近,存在著潛在的活性,適合做建筑的原料。從化學成分上來看可做墻體材料的原料。而煤矸石、粉煤灰、爐渣等可用于筑路、生產燒結磚等。有些工業廢渣含有一定的熱值,作為低熱值燃料用于生產建筑材料有顯著節能的效果。工業固體廢棄物雖然相當大但其資源化的可行性還是相當巨大的。

                三、資源化處理技術生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點,為從根本上解決環境問題提供了希望,因而越來越受到人們的青睞。生物技術將成為21世紀治理環境污染的優選技術。它區別于其它技術的最根本特點是消除污染物而不是分離轉移污染物。

                堆肥技術是典型的生物處理方法之一。堆肥可以分為一般堆肥和高溫堆肥兩種,前一種的發酵溫度較低,后一種的前期發酵溫度較高,后期一般采用壓緊的措施。高溫堆肥對于促進農作物莖稈、人畜糞尿、雜草、垃圾污泥等堆積物的腐熟,以及殺滅其中的病菌、蟲卵和雜草種子等,具有一定的作用。高溫堆肥可以采用半坑式堆積法和地面堆積法堆制。前者的坑深約1m,后者則不用設坑。兩者都是需要通氣溝,以利于好氧微生物的生活。兩者都需要鋪一層農作物秸稈等,再鋪一層人畜的糞尿,并潑一些石灰水,然后蓋一層土。一般發酵56℃以上5~6天,高溫50~60℃持續10天即可。隨著科學技術的進步,新型的生物處理技術也相繼誕生。

                填埋是城市垃圾最基本的處置方法。填埋的方法主要有三種:一、衛生填埋。傾倒一層城市垃圾(厚60厘米),將其壓實,上覆厚15厘米的土、沙或粉煤灰,如此反復,最后覆以90-120厘米的表層土。二、壓縮垃圾填埋。將垃圾壓縮后回填,可防火,防孳生蚊蟲,分解緩慢。三、破碎垃圾填埋。可防火,有利于需氧菌繁殖。城市垃圾的填埋場地最低處應高出地下水位3米以上,填埋場應采取防滲和排氣措施。填埋場封閉后可作綠化場所使用,不可在上面建永久性建筑物。

                許多農業廢棄物富含淀粉和纖維素, 這些廢棄物可通過厭氧發酵產生氫氣。纖維素類的農業廢棄物需要先通過機械或化學手段進行脫木質素處理,才能作為生物制氫的原料,其原因是木質素的存在會影響酶的水解效率。廢棄物制氫具有眾多優點, 一方面大大減少了固體廢棄物的排放量, 減輕固體廢棄物對環境造成的壓力,提高了資源利用率,保護環境; 另一方面, 變廢為寶,使固體廢棄物中的有用物質轉化為能源及對環境有益的二次產物, 具有明顯的經濟效益、環境效益和社會效益,是實現有機廢物“3R原則”的有效的途徑。雖然現在利用有機固體污染物制氫技術還不成熟,管理不完善,存在許多限制因素,如:溫度、pH、氧化還原電位(ORP)和金屬離子。但隨著科學技術的進一步發展,環保意識的加強,新型先進的生物制氫處理工藝及設備將被發明并應用于實踐,從而真正實現由“廢物”變“財富”的夢想。

                城市污泥這種固體廢棄物經過加工處理, 既可作為新型墻材的原材料,又減少了廢棄物的占地和環境污染。工業灰渣, 包括煤矸石可作為輕集料、細集料和微集料; 經加工成為人造輕集料, 如用煅燒煤矸石、粉煤灰、污泥、淤泥制陶粒等。一些帶有不同顏色的集料, 如銅渣、錳渣、硫渣、煤矸石、玻璃等還可作為色質集料生產裝飾性墻體材料, 如裝飾混凝土砌塊。焚燒垃圾可作集料以及作陶粒, 用以生產加氣混凝土、市政用的隔離墩、路面砌塊以及小型空心砌塊。有的灰渣,如:冶金渣、高鈣粉煤灰、油母頁巖灰渣等含有CaO、MgO 或其水化物, 本身就具有自硬性。粉煤灰既是細集料又是膠凝材料組分,還可以利用粉煤灰制備微晶玻璃。農業廢棄物, 像麥稈、稻草、竹、鋸末、谷殼等可用于增強膠凝材料的抗拉性能。

                四、結束語隨著社會的發展,各個方面固體廢棄物越來越多,污染也越來越大,但環境污染問題已成為全球關注的焦點,我們在此問題上作出相應的探討為環保做出我們應該做的。在環保問題上首先要沖源頭上加強控制,然后開發研究新的固體廢棄物處理技術,使得生態逐漸恢復。

               
              標簽: 固體廢棄物
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