簡介
guti feiwu de chuli he liyong
固體廢物的處理和利用
disposal and utilization of solid wastes
控制對環境的污染和從固體廢物中回收資源的工程技術和管理措施。
發展簡史
固體廢物的處理和利用有悠久的歷史,早在公元前3000~1000年,古希臘米諾斯文明時期,克里特島的首府諾薩斯即有垃圾覆土埋入大坑的處理。但大部分古代城市的固體廢物都是任意丟棄,年復一年,甚至使城市埋沒,有的城市是後來在廢墟上重建的。英國巴斯城的現址,比它在古羅馬時期的原址高出4~7米。
為了保護環境,古代有些城市頒布過管理垃圾的法令古羅馬的一個標誌台上寫著“垃圾必須倒往遠處,違者罰款”。1384年英國頒布禁止把垃圾倒入河流的法令。蘇格蘭大城市愛丁堡18世紀設有大廢料場,將廢料分類出售。1874年英國建成世界第一座焚化爐,垃圾焚化後,將餘燼填埋。1875年英國頒布公共衛生法,規定由地方政府負責集中處置垃圾。最早的處置方法主要是填埋或焚燒。
中國、印度等亞洲國家,自古以來就有利用糞便和利用垃圾堆肥的處置方法。
進入20世紀後,隨著生產力的發展,人口進一步向城市集中(美國100年前80%人口在農村,現在80%人口在城市),消費水平迅速提高,固體廢物排出量急劇增加,成為嚴重的環境問題。60年代中期以後,環境保護受到重視,污染治理技術迅速發展。大體上形成一系列處置方法。70年代以來,美國、英國、德意志聯邦共和國、法國、日本等國由於廢物放置場地緊張,處理費用浩大,也由於資源缺乏,提出了“資源循環”的概念。為了加強固體廢物的管理,許多國家設立了專門的管理機關和科學研究機構,研究固體廢物的來源、性質、特徵和對環境的危害,研究固體廢物的處置、回收、利用的技術和管理措施,以及制定各種規章和環境標準,出版有關書刊。固體廢物的處理和利用,逐步成為環境工程學的重要組成部分。
處置方法
固體廢物的主要處置方法和適用範圍見表1[固體廢物的主要處置方法]。
利用途徑
固體廢物的主要利用途徑為:①利用礦物廢料作建築材料,道路工程材料,填墊材料,冶金、化工和輕工等工業原料。②利用含碳、油或其他有機物質的廢物從中回收能源。③利用含有土壤、植物所需要的元素或化合物的廢物作土壤改良劑和肥料。
管理措施
防治固體廢物污染和利用固體廢物資源的主要措施為:
①改革生產工藝,少排廢物:提高產品質量,生產使用壽命長的產品,使物品不致很快變成廢物。採用精料,減少生產過程中的廢物排放量。例如在選礦工序中,提高鐵礦石品位,可以少加造渣劑和焦炭,從而減少高爐渣的排放量。工業先進國家採用這種方法後,高爐渣排放量比原來可減少一半以上。
②發展物質循環利用工藝:改革傳統工藝,發展物質循環利用工藝,使生產第一種產品的廢物,成為第二種產品的原料,使生產第二種產品的廢物又成為生產第三種產品的原料等等,最後只剩下少量廢物排入環境,這樣能取得經濟的、環境的和社會的多方面的效益。
③把固體廢物納入資源管理範圍:制訂固體廢物資源化方針和鼓勵利用固體廢物的政策。建立起固體廢物資源化體系,把有明確用途的廢物納入資源分配計畫;暫時不能利用的廢物作為後備資源儲藏起來。
④制定固體廢物的管理法規:有關防治固體廢物的污染和利用固體廢物的政策都通過立法手段體現出來。一些國家都制定固體廢物管理法規以及環境標準。
發展趨勢
為了保護環境和發展生產,許多國家不斷採取新措施和新技術來處理和利用固體廢物。礦業廢物從在低洼地堆存,發展為礦山土地復原、安全築壩等。工業廢物從消極堆存,發展到綜合利用。城市垃圾從人工收集、輸送發展到機械化、自動化和管道化收集輸送;從無控制的填埋,發展到衛生填埋、濾瀝循環填埋;從露天焚化和利用焚化爐,發展到回收能源的焚化,中溫和高溫分解等,從壓縮成型發展為高壓壓縮成型。城市有機垃圾和農業有機廢物還用於製取沼氣回收能源。工業有害渣從隔離堆存發展到化學固定、化學轉化以防止污染。總的趨勢是從消極處置轉向積極利用,實現廢物的再資源化。
對城市垃圾進行分選回收。根據垃圾的化學、物理性質,如比重、 電磁性、 顏色、回彈性、可燃性等進行分選,再用乾法、水漿機法、高溫或中溫分解等方法處理,從中回收金屬、玻璃、造紙原料、塑膠等物資,同時回收熱能和可燃氣體。
對於工業廢渣,大多作為資源綜合利用。美國自70年代以來,已將每年排出的4000多萬噸鋼渣和高爐渣全部利用起來。英國、法國、瑞典、比利時、德意志聯邦共和國等的高爐渣也在當年全部得到利用。中國、蘇聯高爐渣的利用率為70%以上,日本為85%。日本、丹麥等國已將粉煤灰全部利用起來,美國的利用率為20%,中國為10%固體廢物處理方法的現狀和發展趨勢見表2[固體廢物處理方法現狀和發展趨勢]。
石青