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固體廢棄物污染及其防治與處理

   2014-10-22 中國(guó)節(jié)能網(wǎng)2470
核心提示:0 引言隨著人口的增加和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活垃圾和工業(yè)固體廢棄物的排放量在不斷增加,給人類(lèi)的生存環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。國(guó)家每年要投入大
0 引言

隨著人口的增加和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活垃圾和工業(yè)固體廢棄物的排放量在不斷增加,給人類(lèi)的生存環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。國(guó)家每年要投入大量資金對(duì)固體廢棄物進(jìn)行分類(lèi)處理,但是,處理這些固體廢棄物也需要占用大量土地,處理不當(dāng)還會(huì)對(duì)土壤、大氣和水體造成不同程度的污染。因此,如何實(shí)現(xiàn)固體廢棄物“無(wú)害化”、“減量化”、“資源化”,是中國(guó)目前急需解決的重大問(wèn)題,也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

1 固體廢棄物的危害

1.1 侵占土地

固體廢物的堆積,占用大量土地,不但污染環(huán)境,還浪費(fèi)土地資源。據(jù)估計(jì)每堆積1×104 t廢物,占地約需666.7 km2。國(guó)內(nèi)僅工業(yè)廢渣和尾礦就堆積占地3 996×105 km2。全國(guó)各大城市市區(qū)幾乎被環(huán)狀的垃圾堆群所包圍。

1.2 污染土壤

廢物堆放,其中的有害組分很容易經(jīng)過(guò)風(fēng)化、雨雪淋溶、地表徑流的浸蝕,產(chǎn)生高溫有毒液體滲入土壤,殺害土壤中的微生物,破壞微生物與周?chē)h(huán)境構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng),導(dǎo)致草木不生。

1.3 污染水體

固體廢物主要通過(guò)以下幾種途徑污染水體。a) 固體廢物直接傾入江河湖泊,既減少水域面積,又大面積污染水域;b) 固體廢物隨地面徑流進(jìn)入江河湖泊,使水域成為污水溝,水域中魚(yú)類(lèi)大量死亡;c) 固體廢物中的有害物質(zhì)在降水的淋溶、滲透作用下進(jìn)入土壤,污染地下水;d) 粉狀固體廢物隨風(fēng)飄入地面水,造成地面水污染。

1.4 污染大氣

固體廢物一般通過(guò)如下途徑污染大氣:以細(xì)粒狀存在的廢渣和垃圾,在大風(fēng)吹動(dòng)下會(huì)隨風(fēng)飄逸;一些有機(jī)固體廢物在適宜的溫度和濕度下被微生物分解,能釋放出有害氣體;固體廢物在處理(如焚燒)時(shí)散發(fā)的毒氣和臭味等,都能污染大氣。典型的例子是煤矸石的自燃,曾在各地煤礦多次發(fā)生,散發(fā)出大量的SO2、CO2、NH3等氣體,造成嚴(yán)重的大氣污染[1,2]。

1.5 危害人體健康

固體廢物中的病原體和有毒物質(zhì),經(jīng)大氣、水體、生物為媒介傳播和擴(kuò)散,危害人體健康。許多傳染病,如鼠疫等都同固體廢物處置不當(dāng)有關(guān)。危險(xiǎn)廢物具有一些傷害性特別強(qiáng)的特性,如易燃、易爆、強(qiáng)烈的腐蝕性或劇烈的毒性,可能對(duì)人類(lèi)造成嚴(yán)重的傷害。危險(xiǎn)廢物對(duì)人類(lèi)的短期危害可能是通過(guò)攝入、吸入、接觸等而引起毒害,也可能是燃燒、爆炸等惡性事故引起傷害;對(duì)人類(lèi)的長(zhǎng)期危害包括重復(fù)接觸導(dǎo)致的長(zhǎng)期中毒、致癌、致畸、致突變等?;瘜W(xué)品中如某些重金屬(Cd)和As,有機(jī)化合物(C7H8、CCl4)是致病物質(zhì),汞是致突變物質(zhì),可能使腦、脊髓、神經(jīng)或腎臟受到傷害。

1.6 危害生物

固體廢物的有害物質(zhì)會(huì)改變土質(zhì)成分和土壤結(jié)構(gòu),有毒廢物還能殺傷土壤里的微生物和動(dòng)物,破壞土壤生態(tài)平衡,影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。某些有毒物質(zhì),特別是重金屬和農(nóng)藥,會(huì)在土壤中累積并遷移到農(nóng)作物中去。

2 固體廢棄物的治理技術(shù)

隨著天然資源的短缺和固體廢物的排放量激增,近幾十年來(lái),許多國(guó)家把固體廢物作為“資源”,積極開(kāi)展綜合利用。中國(guó)根據(jù)自身的國(guó)情,提出實(shí)現(xiàn)固體廢棄物“無(wú)害化”、“減量化”、“資源化”作為控制固體廢物污染的技術(shù)政策,固體廢物“無(wú)害化”處理的基本任務(wù)是將固體廢物通過(guò)工程處理,達(dá)到不損害人體健康、不污染周?chē)淖匀画h(huán)境;固體廢物“減量化”處理的基本任務(wù)是通過(guò)適宜的手段,減少和減小固體廢物的數(shù)量和容積;固體廢物“資源化”的基本任務(wù)是采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物質(zhì)和能源。下面介紹的固體廢物治理技術(shù),均圍繞實(shí)現(xiàn)上述“三化“為目的[3]。

2.1 物理法

a) 壓實(shí)技術(shù),壓實(shí)是利用外界壓力作用于固體廢物,使其體積減小,密度增大,以利于降低運(yùn)輸成本,延長(zhǎng)填埋場(chǎng)壽命的預(yù)處理技術(shù);b) 破碎技術(shù),破碎是利用外力使大塊固體廢物分裂為小塊,使容積減小,便于運(yùn)輸,也便于回收廢物的有用成分等;c) 填埋法,填埋法是指在預(yù)先進(jìn)行地質(zhì)和水文調(diào)查的基礎(chǔ)上,選好干旱場(chǎng)地來(lái)掩埋有害廢棄物。要做到安全填埋,必須保證不發(fā)生滲漏。

2.2 熱處理法

2.2.1 焚燒法

通過(guò)焚燒可以使可燃性固體廢物氧化分解,達(dá)到減少容積,去除毒性,回收能量(焚燒產(chǎn)生的熱能可以利用)的目的。對(duì)于有機(jī)和無(wú)機(jī)混合型固體廢物,若有機(jī)物是有毒、有害物質(zhì),也最好用固廢焚燒法處理,這樣處理后還可以回收其中的無(wú)機(jī)物。

2.2.2 熱解法

固體廢物熱解是利用其中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性,在無(wú)氧或缺氧條件下受熱分解的過(guò)程。焚燒是放熱的,而熱解是吸熱的。熱解的產(chǎn)物有氣態(tài)的H2、CH4、CO,液態(tài)的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛及焦油、溶劑油等有機(jī)物,還有固態(tài)的焦碳或炭黑。這些都是可以回收的有用物質(zhì)。

2.2.3 固化法

固化法是采用固化劑使有害廢物形成基本不溶解的物質(zhì)或?qū)⑺鼈儼庠诙栊怨袒w中的處理技術(shù)。通過(guò)這種處理,有害廢物的滲透性和浸出性都大大降低,利于進(jìn)一步處置和運(yùn)輸,達(dá)到無(wú)害化的目的。最常用的方法是用水泥、塑料、水玻璃、瀝青等作凝結(jié)劑和危險(xiǎn)廢物加以混合進(jìn)行固化。

2.2.4 化學(xué)法

化學(xué)處理法是利用有害固體廢物的化學(xué)性質(zhì),通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害產(chǎn)物的方法。最常用的是酸堿中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法等。例如氧化還原法常用于處理氰化物和鉻酸鹽有害物質(zhì),用強(qiáng)氧化劑與氰化物反應(yīng),用還原劑與鉻酸鹽反應(yīng),就可以分別消除氰化物和鉻酸鹽的毒性。

2.2.5 生物法

許多危險(xiǎn)廢物是可以通過(guò)生物(微生物)降解來(lái)解除毒性的,解除毒性后的廢物可以被土壤和水體所接受。利用微生物的分解作用處理固體廢物的技術(shù),應(yīng)用最廣的是堆肥化。堆肥化是指依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌和真菌等微生物,人為地促進(jìn)可以生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生化過(guò)程,其產(chǎn)品被稱(chēng)為堆肥。堆肥外觀呈黑色腐殖質(zhì)狀,結(jié)構(gòu)稀疏,其中可被植物利用的養(yǎng)分含量增加,具有明顯的改良土壤理化性質(zhì),提高土壤肥力的作用。

3 固體廢棄物的防治及分類(lèi)處理

固體廢物的防治處理,通常要經(jīng)過(guò)預(yù)處理、資源化處理、最終處置等步驟。一些固體廢物經(jīng)過(guò)預(yù)處理和資源化處理,總還會(huì)有部分很難再加以利用的殘?jiān)嬖?,這些殘?jiān)指患舜罅坑卸居泻Τ煞?。為了控制其?duì)環(huán)境的污染,必須進(jìn)行最終處理,如填埋法就是一種最終處理法。

3.1 固體廢棄物的防治

固體廢棄物的防治重在減少排放和實(shí)現(xiàn)分類(lèi)排放。針對(duì)生活垃圾,倡導(dǎo)節(jié)約型社會(huì),提高人們的意識(shí),對(duì)廢棄物進(jìn)行分類(lèi)排放,這樣可以減少預(yù)處理的難度,對(duì)可回收的進(jìn)得資源化處理與利用,對(duì)不可回收的進(jìn)行集中處理。工業(yè)固體廢棄物的防治,重在提高資源的利用率,對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行回填式開(kāi)采,發(fā)展清潔能源,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。從源頭上減少固體廢棄物的排放量。

3.2 分類(lèi)處理

固體廢棄物可分為可回收利用的和不可回收利用的,不可回收利用的又分類(lèi)普通固體廢棄物和危險(xiǎn)固體廢棄物??苫厥绽玫墓腆w廢棄物進(jìn)行分選后可加以利用,不可回收的進(jìn)行分選后可集中處理。對(duì)于沒(méi)有危害的普通固體廢棄物,可進(jìn)行集中填埋;對(duì)于危險(xiǎn)固體廢棄物,可通過(guò)新建危險(xiǎn)廢物處置中心進(jìn)行集中化處理,對(duì)于排放危險(xiǎn)固體廢棄物的企業(yè),要進(jìn)行內(nèi)部自行處理,不僅需要投入大量資金建設(shè)處理廠,而且會(huì)導(dǎo)致處理不徹底。因此,通過(guò)新建危險(xiǎn)廢物處置中心,所有企事業(yè)可以將產(chǎn)生的危險(xiǎn)固體廢棄送到處置中心,進(jìn)行集中處理。既能提高處理效果,又能實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。比如,山西省陽(yáng)曲縣即將投入使用的山西省危險(xiǎn)廢物處理中心,可以將省內(nèi)和周邊地區(qū)所有的危害廢棄物進(jìn)行集中后處理。

4 結(jié)語(yǔ)

固體廢棄物的防治,重在減少排放量和實(shí)現(xiàn)集中化處理,同時(shí)提高能源的綜合利用率,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),利用清潔能源,走經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展道路。

參考文獻(xiàn):

[1] 楊俊輝,王芳.農(nóng)村固體廢棄物污染防治措施探討[J].綠色科技,2011(04):25-26.

[2] 宋宇.城市固體廢棄物污染治理范式[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2009(01)35-36.

[3] 何錦峰,舒蘭,楊清偉,等.快速城市化地區(qū)固體廢棄物綜合利用與處置[J].三峽環(huán)境與生態(tài),2009(01):56-57.

 
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