固体废物污染治理及我国固体废物处理处置技术装备现状与发展方向(最新整理)

1、固体废物污染治理及我国固体废物处理处置技术装备现状与发展方向摘要：随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，使固体废弃物的排放量猛增，据估计，全球每年新增固体废弃物大约 100 亿吨，人均 2 吨。日益增长的固体废弃物给环境带来很大危害。已成为影响环境污染的主要因素之一。关键词：固体废物 处理 处置 发展方向一、固体废弃物的概念及分类固体废弃物，通常指人类在生产与生活过程中所扬弃的各类固体物体和泥状物质。事实上，废弃物是一个相对概念，不存在任何绝对的废物。往往一种过程中产生的废弃物，可以成为另一个过程的原料。随着时间的推移和技术的进步，人类所产生的废弃物将愈来愈多地被转化为新的原料。固体废弃物可

2、以按不同的方式进行分类。按其组成可分为有机废物和无机废物；按其形态可分为固体(块状、粒状、粉状)和泥状的废弃物；按其来源可分为工业废弃物、矿业废弃物、城市垃圾、农业废弃物和放射性废弃物等；按其危害特性可分为有害和无害废弃物。就拿城市垃圾城市的污染来说吧，在 18 世纪中叶，世界人口仅有 3%住在城市。到 1950 年，城市人口比例占 29%。1985 年，这个数字上升到 41%。预计到 2025 年，世界人口的 60%将住在城市或城区周围。这么多人住在或即将住在城市，而城市又是人口高度集中、环境被大大人工化的地区，城市垃圾所产生的污染极为突出。产生垃圾一般是指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政

3、维护和管理中产生的垃圾，而不包括工厂所排出的工业固体废物。产生垃圾的数量在全球范围内是惊人的。1980 年，美国处置的城市垃圾为 160106 吨，日本处置的城市垃圾为 43.9106 吨，原联邦德国为 32.6106 吨，英国为 16.0106 吨， 法国为 15.5106 吨，意大利为 14.0106 吨，加拿大为 12.6106 吨。一般来说，城市生活水平愈高，垃圾产生量愈大。在低收入国家的大城市，如加尔各答、卡拉奇和雅加达，每人每天产生 0.5-0.6 千克垃圾，在中等收入国家的大城市，这个数字是 0.5-0.8 千克，在工业化国家的大城市，每人每天产生的垃圾通常在 1 千克左右，表

4、4-2 反映了这种情况。垃圾是人类活动的产物。人们在享受衣食住行的同时产生了生活垃圾，在生产社会需要的产品的同时产生了工业垃圾。最新统计表明，发达国家每人每日生活垃圾产生量竟高达 1.5 千克。城市垃圾产生量表：城市或国家kg/人d工业化国家的城市纽约(美国)1.80汉堡(德国)0.85罗马(意大利)0.69中等收入国家或地区的城市新加坡0.87香港0.88突尼斯(突尼斯)0.56麦德林(哥伦比亚)0.54卡诺(尼日利亚)0.46马尼拉(菲律宾)0.50这么多的城市垃圾每天产生出来，如果它们得不到充分和有效的收集和处理，便会产生种种恶果。垃圾随意弃置，会严重破坏城市景观，造成人们心理上的不快。

5、更为严重的是， 未收集和未处理的垃圾腐烂时会滋生传播疾病的害虫和昆虫，如苍蝇、蚊子、蟑螂、老鼠大量滋生，肆虐成灾，居民就无法继以为生。如果污染海港、河流、湖泊、池塘和地下水，香港就会变成臭港。 垃圾中的干物质或轻物质随风飘扬，会对大气造成污染。如果垃圾随意堆积在农田上，还会污染土壤。此外，垃圾中含有汞(来自红塑料、霓虹灯管、电池、朱红印泥等)、镉(来自印刷、墨水、纤维、搪瓷、玻璃、镉颜料、涂料、着色陶瓷等)、铅(来自黄色聚乙烯、铅制自来水管、防锈涂料等)等微量有害元素，如处理不当，就有可能随雨水渗入水网，流入水井、河流以至附近海域，被植物摄入，再通过食物链进入人的身体，影响人体健康。二、固体废

6、弃物的处理固体废弃物处理通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。目前采用的主要方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。(1) 压实技术 压实是一种通过对废物实行减容化，降低运输成本、延长填埋场寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物预处理方法。如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理。适于压实减少体积处理的固体废弃物还有垃圾、松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品等。对于那些可能使压实设备损坏的废弃物不宜采用压实处理，某些可能引起操作问题的废弃物，如焦油、污泥或液体物料，一般也

7、不宜作压实处理。(2) 破碎技术 为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形尺寸减小，预先必须对固体废弃物进行破碎处理。经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅使尺寸大小均匀，而且质地也均匀，在填埋过程中更容易压实。固体废弃物的破碎方法很多，主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等，此外还有专用的低温破碎和湿式破碎等。(3) 分选技术 固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来；另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离。分选定基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行

8、分离；利用粒径尺寸差别进行分离；利用比重差别进行分离等。根据不同性质，可以设计制造各种机械对固体废弃物进行分选。分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。(4) 固化处理技术 固化技术是通过向废弃物中添加固化基材，使有害固体废弃物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程。理解的固化产物应具有良好的抗渗透性，良好的机械特性，以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性。这样的固化产物可直接在安全土地填埋场处置，也可用做建筑的基础材料或道路的路基材料。固化处理根据固化基材的不同可以分为水泥固化、沥青固化、玻璃固化、自胶质固化等。(5) 焚烧和热解技术 焚烧法是固体废物高温分解和

9、深度氧化的综合处理过程。好处是把大量有害的废料分解而变成无害的物质。由于固体废弃物中可燃物的比例逐渐增加，采用焚烧方法处理固体废弃物，利用其热能已成为必然的发展趋势。以此种处理方法固体废弃物， 占地少，处理量大，在保护环境、提供能源等方面可取得良好的效果。欧洲国家较早采用焚烧方法处理固体废弃物，焚烧厂多设在 10 万人口以上的大城市， 并设有能量回收系统。日本由于土地紧张，采用焚烧法逐渐增多。焚烧过程获得的热能可以用于发电。利用焚烧炉发生的热量，可以供居民取暖，用于维持温室室温等。目前日本及瑞士每年把超过 65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。但是焚烧法也有缺点，例如，投资较大，焚烧过程排烟造

10、成二次污染，设备锈蚀现象严重等。热解是将有机物在无氧或缺氧条件下高温(500-1000c)加热，使之分解为气、液、固三类产物。于焚烧法相比，热解法则是更有前途的处理方法。它的显著优点是基建投资少。(6) 生物处理技术 生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化。种种技术可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料，还可以用来从废品和废渣中提取金属，是固体废物资源化的有效的技术方法。目前应用比较广泛的有：堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。对于因技术原因或其他原因还无法利用或处理的固态废弃物，是终态固体废弃物。终态固体废弃物的处置，是控制固体废弃物污染的末端

11、环节，是解决固体废弃物的归宿问题。处置的目的和技术要求是，使固体废弃物在环境中最大限度地与生物圈隔离，避免或减少其中的污染组成对环境的污染与危害。终态固体废弃物可分为海洋处置和陆地处置两大类：(1) 海洋处置 海洋处置主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。海洋倾倒是将固体废弃物直接投入海洋的一种处置方法。它的根据是海洋是一个庞大的废弃物接受体，对污染物质能有极大地稀释能力。进行海洋倾倒时，首先要根据有关法律规定，选择处置场地，然后再根据处置区的海洋学特性、海洋保护水质标准、处置废弃物的种类及倾倒方式进行技术可行性研究和经济分析，最后按照设计的倾倒方案进行投弃。远洋焚烧，是利用焚烧船将固体废弃物进

12、行船上焚烧的处置方法。废物焚烧后产生的废气通过净化装置与冷凝器，冷凝液排入海中，气体排入大气，残渣倾入海洋。这种技术适于处置易燃性废物，如含氯的有机废弃物。(2) 陆地处置 陆地处置的方法有多种，包括土地填埋、土地耕作、深井灌注等。土地填埋是从传统的堆放和填地处置发展起来的一项处置技术，它是目前处置固体废弃物的主要方法。按法律可分为卫生填埋和安全填埋。卫生土地填埋是处置一般固体废弃物使之不会对公众健康及安全造成危害的一种处置方法，主要用来处置城市垃圾。通常把运到土地填埋场的废弃物在限定的区域内铺撒成一定厚度的薄层，然后压实以减少废弃物的体积，每层操作之后用土壤覆盖，并压实。压实的废弃物和土壤覆

13、盖层共同构成一个单元。具有同样高度的一系列相互衔接的单元构成一个升层。完整的卫生土地填埋场是由一个或多个升层组成的。在进行卫生填埋场地选择、设计、建造、操作和封场过程中，应该考虑防止浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消 除、场地的开发利用等问题。安全土地填埋法是卫生土地填埋方法的进一步改进，对场地的建造技术要求更为严格。对土地填埋场必须设置人造成或天然衬里；最下层的土地填埋物要位于地下水位之上；要采取适当的措施控制和引出地表水；要配备浸出液收集、处理及监测系统，采用覆盖材料或衬里控制可能产生的气体， 以防止气体释出；要记录所处置的废弃物的来源、性质和数量，把不相容的废弃物分开处置

14、。固体废物的种类繁多，成分复杂，数量巨大，是环境的主要污染源之一，其危害程度已不亚于水污染和大气污染的程度。由于我国对固体废物污染控制起步较晚，虽然在固体废物的处理利用方面已取得一定进展，并出现了一些适合我国目前经济技术发展水平的固体废物处置技术和装置，但与发达国家相比，水平还很低，处理处置技术和装备还远远不能满足国内经济和社会发展的需要。三、我国固体废物处理处置技术装备现状1. 生活垃圾收运近几年我国生活垃圾收运机械化程度有很大提高，全国城市生活垃圾清运机械总数达32635 辆，占环卫机械总数 81%。但从整体来看，我国城市垃圾机械化收运率比较低，不仅环卫工人劳动强度大，手工操作较多，而且机

15、具不足，设备性能差。全国大约有 40%的环卫清运车辆已经老化需要更新，每年约有 1000 万吨的城市生活垃圾不能及时运往处理场地， 道路机械化清扫率还很低。2. 生活垃圾分选技术和装备生活垃圾分选是生活垃圾资源化处理过程中的一个工艺环节。我国目前主要是通过人工分选回收生活垃圾中可回收物资。机械分选主要用于机械化生活垃圾堆肥厂、焚烧厂和其它生活垃圾资源化工厂。我国应用的机械分选设备主要有滚筒筛、永磁滚筒。滚筒筛主要用于堆肥及处理熟堆肥的筛分过程，而堆肥的前处理过程应用较少。磁选滚筒一般用于分选生活垃圾中的铁磁性金属。静电分选法、光选法等我国还很少应用。3. 生活垃圾的填埋技术和装备近几年来我国陆

16、续兴建了一批城市生活垃圾处理设施。一些大、中型城市建成了垃圾卫生填埋场。但是，大部分城市目前仍采用堆放或简单填埋方式处置城市垃圾。由于没有建造能达到环境保护目的的渗滤液衬层收集系统，不能对渗滤液进行收集和集中净化处理，已导致水资源和周围环境的严重污染；由于没有很好的压实机械，填埋场未达使用年限就填满封场；对填埋场气体未加收排，引发的爆炸事故常有发生。现有卫生填埋场的设计建造标准不高，只有少数城市建成达到或基本达到无害化处理标准的卫生填埋场。除少数填埋场底部铺有防渗层外，其余卫生填埋场几乎都是采用粘土防渗。目前真正能满足卫生填埋标准的填埋场并不多。填埋场的专用机具研制与开发有待发展。生活垃圾压实

17、机是根据生活垃圾特性设计，是专门用于填埋作业的机具。目前我国用于填埋场的生活垃圾压实机还处在试制阶段，许多生活垃圾填埋场主要使用推土机进行填埋作业。用于填埋场的其它机具如推土机、装载机也需要根据生活垃圾的特性做一些改造，使得其更适合于填埋作业并提高作业效率。此外，填埋气体回收利用成套设备、新型填埋覆盖材料也急需开发。4. 生活垃圾堆肥处理技术和装备我国已开发了城市垃圾堆肥技术。无锡、杭州、上海等地已建成了一批机械化程度较高的堆肥厂，具有较完整的前处理、发酵、后处理工艺及设备。其堆肥产品质量、运行操作可控性、环境质量等指标都达到了较高水平。还建成一批机械化程度低，但实用性强的简单高温堆肥系统，如

18、天津简易高温堆肥系统、鸡西的利用城市垃圾及粪便生产有机肥系统、安阳塑料膜覆盖快速堆肥处理技术，以及一批以处理陈腐垃圾为主的移动式简易筛分生产线(天津 ys 移动筛分机处理技术、北京自然腐熟垃圾简易筛分线)。工艺简单、投资少、运行费用低、机动灵活，在处理大量生活垃圾和陈腐堆放垃圾方面发挥了很大作用，构成了城市垃圾堆肥处理高、中、低三个技术层次的分布格局。但是，我国堆肥技术和装备与国外发达国家相比还有一段差距，特别是由于生活垃圾混合收集，堆肥处理难度大，产品质量差，同时也缺乏成套化、系列化的设备。5. 生活垃圾焚烧技术和装备生活垃圾焚烧设备的开发刚刚起步。我国兴建的大型垃圾焚烧厂如深圳和北京两个垃

19、圾焚烧厂主要为引进国外设备。面对市场的要求，我国大中型锅炉厂纷纷引进国外技术，生产垃圾锅炉，以期降低设备成本。杭州引进日本技术准备生产三菱、马丁逆推型往复炉排；无锡引进底特律炉排公司的炉排技术；北京、宜兴引进美国的炉排技术等。我国自行研制的小型医院焚烧炉技术已得到了较充分的发展，并已发展成为系列化、标准化、定型化的成熟产品。此外，我国一些企业看好垃圾处理行业的前景，纷纷研制廉价的焚烧厂系统。经过几年的发展，其产品和技术已由固定炉排垃圾焚烧炉发展到链条式移动炉排焚烧炉，其中一些正在开 发往复式垃圾焚烧炉。但是，上述焚烧炉仅以焚烧为主要目标，烟气的处理及热能回收技术 相对比较落后，自动化程度较低，

20、多数无法满足要求。针对这个问题， 国内已研制了日处理 100 吨的循环流化床垃圾焚烧炉并取得成功，目前还需进一步完善系统，达到工业应用要求 。6. 固体废物综合利用技术和装备固体废物的综合利用，我国已找出了符合国情的技术路子。即以大宗利用为主，兼顾多功能、高效能的利用，在取得环境效益和社会效益的同时，注意尽可能收到良好的经济效益。多年来，研究和开发了工业废渣耗用量大的水泥、墙体材料、筑路等方面的技术。据统计，1995年我国固体废物综合利用率达 43%。但是，在固体废物综合利用中还缺少大型的成套设备， 如废塑料回收利用中的塑料预处理设备(包括废塑料的分选设备、破碎、清洗、干燥设备)和废塑料的回收

21、再生利用成套设备。在钢铁渣综合利用中缺少大型钢铁回收成套设备(包括大吨位废钢剪断机、大型破碎机、打包机等)。在粉煤灰综合利用中也缺少收集、输送、储运、分选的成套设备。四、固体废物处理处置技术装备发展方向1. 未来 15 年固体废物处理和综合利用装备发展趋势预测据有关部门分析，在未来的 15 年里，固体废物处理和综合利用装备将是环保产业技术装备中品种、产量、产值增长最快的时期。固体废物的综合利用、城市垃圾处理以及有害废物处置问题，都将给该领域产品的迅猛发展提供广阔的天地。据预测，固体废物处理和综合利用装 备工业产品产值自九五中期后发展速度会进一步加快并超过水、气污染防治设备。到 20 00 年将

22、占整个环保机械行业总产值的 1/3，到 2010 年产值比重超过水处理设备可达 40%。其中 钢铁、有色金属回收包括钢渣利用设备，粉煤灰输送、回收利用设备，煤矸石分选利用设备 等三类产品将快速增长而形成我国固体废物处理利用设备的主导产品，占总产值的 1/2。废 旧橡胶、塑料回收利用成套设备、废玻璃回收利用设备、废纸回收利用设备经过技术开发或 完善提高现有水平，九五中后期可进入大规模生产并得到较快发展。垃圾处理成套设备 中的焚烧设备，主要是中小型焚烧设备仍会保持较快发展的趋势，日处理 150、300、500、1 000 吨垃圾焚烧设备市场会逐渐增大，1998 年以后将形成较大的市场。垃圾填埋成套

23、设备随 着城市垃圾卫生填埋规范化进程将有所发展，在 2000 年以前不会有大的发展。垃圾集运成套 设备包括机械化垃圾转运站、压缩式垃圾集运车辆及其配套专用垃圾箱，九五期间会有 较大增长。吸扫式垃圾车、高速公路清扫车，包括扫雪车将形成一定生产规模，垃圾堆肥成 套设备、城市污水处理污泥无害化设备、余热余压利用设备的生产将稳步增长。随着畜禽有 机污染的严重加剧，畜禽饲养、屠宰加工废弃物回收利用设备，农村秸杆资源的利用设备将 会形成一个综合利用装备的新领域， 并能较快得到发展。发酵行业废弃物回收利用成套设备 、电镀及贵重金属废液处理回收设备，有毒有害废物处置设备的发展速度也将逐步加快。2. 固体废弃物

24、处理和综合利用装备后 10 年发展重点到 2000 年，我国固体废弃物处理和资源综合利用装备将会有较快的发展，产品品种将由 1995 年 250 种增长至 650 种，其中一些目前尚属于空白的设备将推向市场，并在废弃物处理和资源 综合利用工业中发挥重要作用。重点发展产品有：(1). 煤矸石发电成套设备除沸腾炉向大容量锅炉发展并有继续增长的趋势外，要针对该炉型烟尘严重污染和效率低下的情况，研制发展以煤矸石为燃料的循环流化床锅炉和增压流化床锅炉。与此同时，要解决煤矸石预处理、设备磨损、堵灰及设备运行自控系统问题。(2). 金属回收利用成套设备：a. 钢铁回收利用成套设备重点发展大型钢铁回收成套设备

25、中空白产品，如 1500 吨级的废钢剪断机、大型破碎机及 800 吨级的三向废金属打包机，并完善物料运输、除锈、除泥沙及非金属成分的附属设备，为废钢精炼再生、废旧汽车处理回收提供成套设备。b. 简易实用的小型金属回收压块机械。c.贵重金属废液再生回收设备。d.铜、铝、铅废旧金属回收设备，包括废旧蓄电池回收利用成套设备，废铜铁块粉碎、筛分、铸铁锻生产零部件成套设备。(3). 垃圾处理成套设备2000 年前将以垃圾焚烧成套设备为主攻方向，研制生产不同类型焚烧废热回收和发电设备。与此同时，要推动大型垃圾堆肥和简易堆肥成套设备，以及垃圾卫生填埋成套设备。要重点解决垃圾分选专用设备性能的可靠性问题。(4). 废旧塑料回收设备废塑料预处理新工艺及设备的开发。包括各类废塑料的分选工艺及设备；废塑料的破碎、清洗、干燥工艺及设备，解决预处理的关键技术及设备。到 2000 年要研制出适合我国国情的成套再生设备以及混合塑料的再生机组。粉煤灰收集、输送、储运成套设备在八五期间研制开发的基础上，完善成套设备并作好设备系统的自控，计量、分级、监测等过程相应设备的配套。(5). 粉煤灰、煤矸石制砖成套设备。重点研制生产高强度、低耗能、低水泥