生态环境工程中固体废物资源化利用研究
耿庆钰(一作) 蔡文昌(通讯)
滇鹰生态建设集团有限公司
摘要:本研究聚焦生态环境工程里固体废物资源化利用问题。详细阐述固体废物常见类型,分析其资源化利用技术、现状及面临问题,如技术瓶颈、法规不完善等,并提出针对性解决策略,旨在推动固体废物资源化利用水平提升,助力生态环境保护与可持续发展。
关键词:生态环境工程;固体废物;资源化利用
一、引言
随着经济的迅猛发展和城市化进程的加速,固体废物的产生量显著增加,涵盖了工业矿渣、粉煤灰以及生活垃圾等多种类型。这些废物的堆积占据了大量土地资源,并对环境构成了潜在威胁。传统的处理手段,例如填埋和焚烧,不仅成本高昂,而且存在引发二次污染的风险。相比之下,固体废物的资源化利用代表了一种绿色且可持续的处理策略,通过将固体废物转化为可再利用的材料或能源,有效减少了环境污染,缓解了资源短缺的压力,并对生态环境工程的发展具有深远的意义。
二、固体废物常见类型
(一)工业固体废物
矿业固体废物:像煤矸石,这是煤炭开采和洗选过程中产生的固体废物,产量巨大。还有尾矿,是矿石经过选别后剩下的废渣。这些矿业固体废物不仅占用大量土地,其中含有的重金属等有害物质还可能渗入土壤和水体,污染周边环境。
工业废渣:例如钢铁厂产生的高炉渣、转炉渣,火力发电厂排出的粉煤灰。这些废渣若不加以合理利用,同样会对环境造成不良影响。但它们其实具有潜在的利用价值,可用于建筑材料生产等领域。
(二)生活垃圾
有机垃圾:厨房产生的剩菜剩饭、果皮果核等都属于有机垃圾。这类垃圾容易腐烂变质,产生恶臭气体,滋生蚊蝇等害虫。但通过合适的处理方式,可将其转化为有机肥料或生物燃气。
可回收垃圾:废纸、塑料瓶、金属制品等都在此列。这些物品经过回收和加工处理后,能够重新进入生产环节,实现资源的循环利用,减少对原生资源的需求。
(三)危险废物
化学工业废物:化工生产过程中产生的含有毒有害物质的废渣、废液等,如农药生产废渣、废酸废碱液。这些废物具有毒性、腐蚀性、易燃性等危险特性,如果处理不当,会对生态环境和人体健康造成严重危害。
电子废物:废旧手机、电脑、电视等电子设备中含有大量的重金属(如铅、汞、镉)和有毒有害物质(如溴化阻燃剂)。随着电子产品更新换代速度加快,电子废物的产生量急剧增加,其资源化利用和无害化处理迫在眉睫。
三、固体废物资源化利用技术
(一)物理处理技术
分选技术:通过重力、磁力、浮选等分选方法,分离固体废物中的不同成分。例如,重力分选可分离密度不同的物质,磁力分选分离磁性金属。这些技术是固体废物资源化利用的基础,为后续加工提供纯净原料。
破碎技术:将较大块的固体废物通过破碎机破碎成较小颗粒,以便后续的处理和利用。比如,将废弃混凝土块破碎后,可作为建筑骨料用于道路建设或混凝土生产。破碎后的物料更便于运输和加工,提高了资源利用效率。
(二)化学处理技术
焚烧技术:对于一些有机固体废物,通过焚烧可将其转化为热能,用于发电或供热。例如,城市生活垃圾焚烧发电厂利用焚烧产生的热量推动汽轮机发电。但焚烧过程中要注意控制尾气排放,防止产生二噁英等有毒有害气体。
化学浸出技术:利用化学试剂将固体废物中的有价金属溶解出来,然后通过后续的分离提纯工艺回收金属。比如,从电子废物中回收金、银、铜等贵金属,常采用化学浸出技术。这种技术能够实现对固体废物中高价值成分的有效回收。
(三)生物处理技术
堆肥技术:有机固体废物,包括厨余垃圾和农业废弃物,通过微生物发酵转化为有机肥料。发酵过程中,微生物分解有机物产生热量,提升堆肥温度,消灭病原菌和寄生虫卵。发酵后得到的堆肥产品能改善土壤结构,提升肥力。
厌氧发酵技术:在无氧条件下,利用厌氧微生物将有机固体废物分解产生沼气(主要成分是甲烷)。沼气可作为清洁能源用于发电、供暖或作为燃料供居民使用。例如,养殖场的畜禽粪便通过厌氧发酵产生沼气,既处理了粪便污染问题,又获得了清洁能源。
四、固体废物资源化利用现状及问题
(一)技术瓶颈
虽然目前有多种固体废物资源化利用技术,但部分技术仍存在一些问题。例如,某些化学处理技术对设备要求高,成本昂贵,且在处理过程中容易产生二次污染;生物处理技术受环境因素影响较大,处理周期较长,效率有待提高。这些技术瓶颈限制了固体废物资源化利用的大规模推广应用。
(二)法规政策不完善
现有的固体废物管理法规在一些方面还不够完善,对固体废物资源化利用的激励政策不足。例如,在税收优惠、补贴等方面,对从事固体废物资源化利用的企业支持力度不够,导致企业开展资源化利用的积极性不高。同时,法规对非法倾倒、处置固体废物的处罚力度不够严厉,难以有效遏制违法行为。
(三)公众意识淡薄
很多公众对固体废物资源化利用的重要性认识不足,缺乏垃圾分类等环保意识。在日常生活中,随意丢弃垃圾,没有将可回收物和其他垃圾进行有效分类,增加了后续固体废物处理和资源化利用的难度。
五、促进固体废物资源化利用的策略
(一)加强技术研发与推广
加大研发投入:政府和企业应增加对固体废物资源化利用技术研发的资金投入,鼓励科研机构和高校开展相关研究。重点攻克当前技术存在的瓶颈问题,如降低化学处理技术的成本和二次污染风险,提高生物处理技术的效率等。
技术推广与培训:建立技术推广平台,将先进的固体废物资源化利用技术及时推广到企业和相关机构。同时,开展技术培训活动,提高从业人员的技术水平和操作能力,确保新技术能够得到有效应用。
(二)完善法规政策
制定激励政策:出台税收优惠政策,对从事固体废物资源化利用的企业减免相关税费;设立专项补贴资金,对采用先进技术和设备进行资源化利用的企业给予补贴。通过这些激励政策,提高企业参与固体废物资源化利用的积极性。
强化监管执法:完善固体废物管理法规,明确对非法倾倒、处置固体废物行为的处罚标准,加大执法力度。加强对固体废物产生、运输、处理等全过程的监管,确保法规政策得到有效执行。
(三)提高公众环保意识
开展宣传教育活动:通过电视、广播、网络等媒体,以及社区宣传、学校教育等多种途径,广泛宣传固体废物资源化利用的重要性和相关知识。提高公众对垃圾分类的认识,引导公众养成良好的环保习惯。
建立公众参与机制:鼓励公众参与固体废物管理监督,设立举报渠道,对举报非法处置固体废物等违法行为的公众给予奖励。同时,邀请公众参与固体废物资源化利用项目的规划和建设,听取公众意见,增强公众的参与感和责任感。
六、结论
在生态环境工程领域,固体废物资源化具有至关重要的地位。通过有效的处理手段,可以显著减轻环境压力,并促进资源的高效利用以及可持续发展进程。尽管目前在固体废物资源化过程中,存在利用水平参差不齐、技术难题尚未完全攻克、相关法规尚待完善以及公众环保意识不足等问题,但通过强化技术研发、完善相关法规以及提升公众环保意识,我们有理由相信这些问题将逐步得到解决,从而提升固体废物资源化水平。展望未来,持续关注该领域的创新动态,探索更为高效和环保的资源化利用途径,对于生态保护事业将具有不可估量的贡献。
参考文献
[1]赵由才,牛冬杰,周涛.固体废物处理与资源化[M].化学工业出版社:202307.281.
[2]李秀金.固体废物处理与资源化[M].化学工业出版社:202305.306.
[3]赵由才,周涛.固体废物处理与资源化原理及技术[M].化学工业出版社:202102.324.