工业固体废物综合治理及循环利用研究

摘要：随着工业化和城市化的快速推进，工业固体废物数量逐渐增加，会对生态环境与经济可持续发展构成威胁。工业固体废物种类繁多，其物理化学特性复杂、处置难度较高，如果缺乏科学的管理和处理手段，不仅会占用土地资源，还可能引发土壤污染、水体污染以及空气质量下降等严重的环境问题。因此，进行工业固体废物综合治理及循环利用研究具有重要的现实意义。

关键词：工业固体废物；综合治理；循环利用

中图分类号：X705   文献标识码：A

引言

工业生产为人们的高品质生活提供支持，但在生产过程中不可避免会产生固体废物，若未能对固体废物进行妥善处理，不仅会造成资源浪费，还会引发环境污染。当下，党和国家高度重视生态环境保护和节能降耗工作，尤为重视工业固体废物的处理，促进工业固体废物处置提质增效，并以“变废为宝”为基本思路综合利用工业固体废物迫在眉睫。在此情况下，探讨工业固体废物处置及综合利用措施意义重大。

1环境工程建设中固体废物的危害

在环境工程建设的过程中，固体废物的危害不容小觑。倘若不采取特别的治理措施，固体废物便会对水体、大气以及土壤环境造成严重的污染。从水体环境的角度来说，工作人员将固体废物直接倾倒于河流、湖泊，会减少河湖的面积，还会影响水资源的开发与利用。工作人员将固体废物倾倒于海洋，会使得周边海域遭受污染，形成生物死区；从大气环境的角度来说，固体废物中的细粒、灰尘均会导致扬尘现象，从而污染周边的大气环境。部分固体废物在经过长期堆放后，其内部的有害物质会出现自燃现象，进而散发出有毒有害气体，对大气环境造成污染；从土壤环境的角度来说，固体废物在经历雨水冲刷后，会渗出有害成分，进而改变土质和土壤结构，影响周边植物的生长，还会影响微生物的活动。总的来讲，在环境工程建设中，固体废物的危害巨大，需要引起高度重视。

2工业固体废物综合治理及循环利用要点

2.1废弃物复合材料循环利用技术

废弃物复合材料循环利用技术通过高效工艺将有机固体废弃物转化为高能效燃料，整个流程基于热解、气化和发酵三大核心技术环节。热解技术在高温条件下分解废弃物中的有机成分，生成液体燃料和可燃气体，同时伴随碳基固体残渣的形成，适合处理多种成分复杂的废弃物。气化技术在缺氧环境中对生物质进行高温处理，将其转化为以氢气和一氧化碳为主要成分的合成气，后续合成气可用于发电或生产化工产品。发酵技术则依托微生物代谢作用，将含糖或纤维素的废弃物转化为生物乙醇或沼气。此环节需要根据废弃物的成分选择合适的菌种并优化代谢条件。在设计整个流程时，需要整合废弃物的收集、预处理、反应控制以及产物分离等环节，通过工艺参数的精确调控和设备联动，实现废弃物的高效资源化和能源转化，最终形成完整的循环利用系统。

2.2化学处理技术

化学处理技术通过化学反应改变工业固体废物的性质，使其满足安全处理或资源化利用的要求。中和技术是向废物中加入酸性或碱性物质，通过调节废物的pH值来中和有害成分，降低其腐蚀性或毒性，便于进一步处理或资源化利用。氧化还原技术利用氧化剂或还原剂，通过化学反应改变废物中污染物的化学形态，将其转化为毒性更低或稳定性更高的物质。化学沉淀技术通过加入沉淀剂促使废物中的溶解性物质形成不溶性沉淀，通过固液分离去除有害物质，沉淀物作为固体废料处理或用于某些特定资源化用途。

2.3煤矸石

煤矸石是十分常见的工业固体废物，在其综合利用过程中常借助回填法、焚烧法实现直接利用。直接利用期间，煤矸石主要充当填充或焚烧原材料。例如，实现煤矸石的功能化利用，以其为原料进行生态修复，即使用煤矸石填充开采、铺设路面、回填塌陷工区；实现煤矸石的资源化利用，借助煤矸石焚烧发电或依托煤矸石热解生产化工原料。煤矸石的间接利用主要借助煤矸石制备建材，或从煤矸石中提取有价元素完成无害化处理与高值化利用。

（1）制备建材。煤矸石是生产可再生建材的重要原料，在再生砖、轻骨料、水泥制品及陶瓷等绿色环保建材制备过程中可发挥重要作用。将煤矸石应用到建材制备领域，不仅可减少煤矸石堆放及贮存量，还能减少建材生产的碳排放，从根本上实现节能降耗。

（2）提取有价元素，制备化工产品。通过提取煤矸石中的有价元素，可实现工业固体废物的高值化、资源化利用。在此环节，可以从煤矸石中提取铝、硅、铁、钛、镁等有价元素，而所剩的矿渣则可被加工成明亮的玻璃。同时，也可依托煤矸石生产氢氧化铝、碳化硅、柠檬酸铝、明矾等。以煤矸石制取铝系产品为例，煤矸石经过粉碎、过筛、煅烧、酸浸、过滤等步骤可生产出聚合铝、氢氧化铝及柠檬酸铝等物质。

（3）生产肥料。煤矸石在农业领域也得到了广泛应用，其可通过再开发和再利用为促进肥料生产、节能降耗提供有力支持。实践中，煤矸石可用于生产微生物肥及有机肥，如氮磷钾复合肥。

2.4垃圾填埋技术

垃圾填埋技术是一种传统且广泛应用的固体废物处理方法，通过将废弃物埋入地下并进行压实覆盖，达到控制废弃物扩散和污染的目的。现代垃圾填埋场通常采用防渗衬垫、渗滤液收集处理系统和填埋气体收集利用系统，以最大限度减少对地下水和大气的污染。防渗衬垫采用高密度聚乙烯（HDPE）材料，其渗透系数小于1×10-7cm/s，能有效防止渗滤液渗漏。渗滤液通过生化处理和反渗透技术处理后，其水质达到排放标准。填埋气体主要是甲烷和二氧化碳，通过填埋气体收集系统可以实现发电或燃烧利用，减少温室气体排放。据统计，一个现代化垃圾填埋场每年可收集并利用填埋气体发电约5000万kW·h，相当于减少二氧化碳排放约20万t。尽管填埋技术仍在广泛应用，但其占用土地资源较多，且长期管理成本较高，因此需要结合其他处理技术实现废物处理的综合优化。

2.5废物再生与能源转换

废物再生与能源转换技术通过将废弃物转化为可再生资源或能源，实现资源的循环利用和能源的有效供给。例如，垃圾焚烧发电是一种常见的废物能源转换技术，通过高温焚烧生活垃圾，产生的热能可以用于发电或供热。根据《城市垃圾焚烧发电技术规范》，现代化垃圾焚烧炉的热效率可达20%～25%，每吨垃圾可产生约500～600度电。此外，生物质能转化技术通过厌氧发酵等工艺将有机废弃物（如厨余垃圾、农业废弃物等）转化为沼气或生物柴油，用于发电或作为燃料。工业废弃物如废油、废溶剂等通过再生处理，可以提取有用成分，重新用于工业生产或作为能源利用。通过这些废物再生与能源转换技术，不仅能有效减少固体废物的堆积和环境污染，还能为社会提供清洁能源，推动循环经济的发展，实现环境效益与经济效益的双赢。

结束语

工业固体废物的综合治理及循环利用不仅是解决废弃物污染问题的有效途径，也是推动绿色经济转型的重要措施。通过技术创新与管理优化，逐步建立系统化、标准化、产业化的治理体系，能够为实现资源的可持续利用和生态环境的长期改善提供强有力的支持。未来，工业固体废物治理需要在政策、技术和管理层面形成合力，进一步推动高附加值资源化技术的开发和产业化应用，加强跨领域协作，实现废物资源在工业、农业和能源等领域的循环流通。

参考文献

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