环境工程中的固体废物污染防治技术分析

引言

完善的工业固体废物处理处置与资源化标准化体系是实现其精细化管理的必要前提。需要进一步系统开展各工业固体废物在处理处置、二次污染防治、综合利用等全生命周期阶段的标准体系建设，为实现工业固废的精细化管理提供技术支持。

1 固体废物资源化利用的意义

近年来，随着工业化和城市化的快速推进，工业固体废物的种类和数量不断增加，如冶金废渣、化工废料和矿山尾矿等，它已成为工业污染的重要来源。资源日益紧张的背景下，工业固体废物的资源化利用已成为实现循环经济、降低环境压力和提高资源利用效率的关键路径。从废物转变为资源不仅可以降低废物对土地、水体和空气的污染负担，还能够为相关产业链提供原料，具有显著的经济效益和社会效益。

2 环境工程中的固体废物污染防治技术

2.1 堆肥法

堆肥法利用微生物的分解能力，将固体废物中的有机物转变为稳定的腐殖质，这是一种常用的处理有机固体废物的方法，例如食品垃圾、农业废弃物等，堆肥期间碳排放主要来自微生物有氧呼吸作用。堆肥前期微生物利用固体废物中易分解的有机物质代谢活动消耗氧气和二氧化碳，有机物质随堆肥进行而逐步分解，微生物活性及代谢速率随之变化，碳排放速率亦随之变化。堆肥过程中的碳排放受到多种因素影响，包括堆肥原料的性质、堆肥条件（例如，温度，湿度，通风量）和微生物群落结构。若堆肥原料碳氮比不当，将影响微生物生长代谢从而影响碳排放。通风量的不足将造成堆肥内缺氧，使得微生物由有氧呼吸变为无氧呼吸并产生甲烷和其他温室气体而加剧碳排放。在堆肥的过程中，可能会释放氨气（NH3），尽管氨气本身并非温室气体，但它确实对大气环境产生了污染，并在大气中经历了多种化学反应，这可能会对气候变化产生间接的影响。为降低堆肥法碳排放，必须对堆肥工艺参数进行优化，对堆肥原料比例，温度，湿度及通风条件进行调控，以促进微生物有氧呼吸，提高堆肥效率并降低甲烷及其他温室气体以及氨气的排放量。对堆肥产品进行合理利用，使之成为有机肥料用于农业生产也可减少化肥使用量，从而间接减少农业生产过程中碳排放问题，达到固体废物资源化利用、低碳排放。

2.2 固化处理

除此之外，还需根据固体废物的物理性质（如密度、磁性、导电性、颜色等）或化学性质（如溶解度、反应活性等）将其分离成不同组分。分选方法包括重力分选、磁力分选、静电分选、光学分选等。分选后的废物可分别进行回收、再利用或无害化处理，提高了资源的利用率并减少了环境污染。在此基础上，引入固化处理，将固体废物与固化剂混合，通过化学反应或物理过程形成稳定的固体产物，可降低废物的毒性、浸出性和反应性。固化处理适用于含有重金属、放射性物质等有害成分的废物。固化产物可作为建筑材料或填埋物使用，减少了废物对环境的危害。如含重金属的危险废物，采用水泥固化与化学稳定剂相结合的复合固化技术，固化后废物浸出毒性降低 98% 以上，抗压强度提升至10MPa 以上，可确保其长期安全性。固化剂配方中水泥与化学稳定剂的比例为3:1:0.5（废物：水泥：稳定剂），养护时间需延长至 35 天，以确保固化效果。

2.3 推广绿色生产与清洁技术

在应对工业固体废物问题的过程中，推广绿色生产和清洁技术是一个行之有效的策略。绿色生产理念强调在生产过程中最大限度地减少资源消耗和污染物排放，实现经济发展与环境保护的协调。清洁技术则是指通过先进的工艺和设备，在生产过程中预防和控制污染物的产生。这些技术能够提高资源利用效率，还能够减少工业固体废物的产生量。根据 2023 年工信部的数据，我国工业企业单位工业增加值能耗和单位工业增加值二氧化硫排放量分别下降了 18.6% 和 13.5% ，这些成绩的取得离不开绿色生产和清洁技术的推广。

2.4 垃圾衍生建筑材料技术

其中橡胶复合建筑材料，在废旧的轮胎当中，处理之后可以得到橡胶颗粒或粉末，在和建筑材料相混合的操作下，组合成为一个具备特定弹性的复合材料。这种材料主要是借助于橡胶自身的弹性以及韧性来实现材料自身耐冲击性和耐疲劳性的增强。在玻璃混凝土当中可以加入破碎的废玻璃，以此来当作部分细骨料，取代传统的砂或者石料，此种方式的主要原理是将玻璃颗粒混合在混凝土内部，从而构成了一个较为坚硬的网络结构，可以保持持久性，以此来实现混凝土抗压强度的增强。飞灰和炉渣混凝土可以和水泥料进行掺合之后一同应用，可以在微观层面上构成水泥的水化产物反应，从而促进结构的强度和耐久程度。此种方式主要应用于含有硅、铝和钙的工业副产品当中，和水泥内部的元素相结合之后可以产生次生水化产物，以此来实现混凝土性能的提升和增强。再者，还可以利用塑料基建材的方式，对某些废弃的塑料，比如 PET 或HDP，在熔融和再造技术之后构成塑料砖或者板材，将塑料进行加热之后可以增强柔软性和可塑性，从而进行重新塑造为新的形状，实现建筑材料的稳定增强效果。

2.5 引入多样化固体废物处理技术

第一，压实处理技术。该技术运用外力技术使废物颗粒间紧密结合，达到缩减体积、提升密度的双重效果，适用于工业废料、生活垃圾等具有一定可塑性的固体废物。固体废物经过压实处理，体积大幅缩减，便于后续储存与利用，有利于降低运输成本，提升处理效率。第二，分选处理技术。该技术运用多样化的分选手段，如磁力分选、重力分选以及光学分选等，依据固体废物性质的差异进行精准分离，确保分离效果的高效与准确。其中，磁力分选利用磁性差异将铁磁性物质从废物中分离出来；重力分选则依据物质密度的不同实现分离；光学分选则利用物质对光的吸收、反射等特性进行识别与分离。通过分选处理技术的运用，可回收利用的固体废物得以被有效提取并再利用，从而显著降低废物处理成本，减少环境污染的风险。第三，生物分解处理技术。该技术通过引入相关微生物群落，将有机固体废物逐步降解为无害物质，以减少有机废物的数量，实现废物的资源化利用。同时，该技术可用于提取废物中的金属成分，实现资源的再利用。第四，热分解处理技术。该技术的核心在于运用转化机制，合理调控高温环境，激发废物内部的热解、气化或焚烧反应，将原本有害的固体废物转化为能源资源，再次运用于工业生产中。面对大量的工业固体废物处理需求，该技术可在极短实时间内迅速处理大量废物，缓解企业环保压力，并节约资源利用，提升企业固体废物规范化管理效率。

结语

综上所述，环境工程中的固体废物污染防治包含多种技术，适用于不同类型的固体废物处理需求。对于不能利用的固体废物，终极处理法提供了安全的处置方式。推动固体废物处理技术的持续创新与发展。

参考文献：

[1]梁虹.环境工程中固体废物污染的防治对策探究[J].黑龙江环境通报，2024，37（1）：88-90.

[2]王凌峰.环境工程中固体废物污染的防治措施[J].山西化工，2022，42（8）：200-202.