废弃物循环利用技术现状及发展趋势

1、废弃物循环利用技术现状及发展趋势废弃物是指在生产建设、 日常生活和其他社会活动中产生的， 在一定时间和空间范围内 基本或者完全失去使用价值，无法回收和利用的排放物。废弃物主要包括城市垃圾、工业和 城市建筑工程排出的废渣及少量废水。其分类有多种：按来源分为矿业废物、工业废物、城 市垃圾、农业废物和放射性废物等； 按形状分为固体的 （颗粒状废物、 粉状废物、 块状废物） 和泥状的（污泥）；按化学性质分为有机废物和无机废物；按危害程度分为有害废物和一般 废物。下面主要针对固体废弃物以及网络信息时代以来新出现的电子废弃物展开讨论。随着工业的高速发展和城市人口的不断增长 ,全世界每年排放的固体废物约为

2、80-100亿 吨,我国约为 6亿吨, 其中的危险废物约占 5%-7%。随着科学技术的发展和矿物资源的日趋枯 竭, 昨天的废物可能成为明天的资源；在某一生产工艺过程没有使用价值的废物往往是另一 生产过程的原料。固体废弃物处理的目标是：无害化、减量化、资源化。对于不同成份的废 弃物, 要综合考虑各种因素 , 并通过分析、 论证, 才能确定采用某种符合环境、 经济和具有 社会效益的处理方法。固体废弃物处理由来已久。 在以期, 由于城市规模小 , 废物量少 , 故一般就近掩埋或堆 放。随着社会的发展 , 消费水平提高和环保要求的严格限制 , 这种废弃物的处理技术也得到 了很快的发展。在充分利用资源

3、, , 无害化和减量化各方面度得到了显着的成果。现代较有 代表性的处理技术有：卫生填埋法、高温热解法、焚烧法、堆肥法、制沼气法和流化床制可 燃气法。它们各有特点 , 以下分别给以分析：一、卫生填埋法：填埋技术即是利用天然地形或人工构造， 形成一定空间将固体废物填充、 压实、覆盖达到贮存的目的。 该方法的实质是将固体废物铺成一定厚度的薄层后加以压实并 覆盖土层的处置技术。土地填埋并不是简单意义上的填与埋，而是经过科学的选址、必要的 场地防护处理和具有严格管理制度的工程体系。由于土地填埋具有技术成熟、投资少、处理 量大、运行费用低、管理运输方便、能处理多种类型的废物、填埋场产生的沼气可作为能源 利

4、用等诸多优点而在我国城市废物处理得到广泛应用。 土地填埋是固体废物最终归宿或最终 处置并且是保护环境的重要手段，对于危险废物可能需要进行固化，稳定化处理，对填埋场 则需要做严格的防渗构造。二、高温热解法：世界性石油危机使得热解技术开始用于固体废物的资源化处理。它的优 点是 : 可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气和炭黑为主的贮存性能源； 因为是缺氧分 解, 排气量少 , 有利于减轻对大气环境的二次污染； 废物中的硫、 重金属等有害成分大部分 被固定在炭黑中；Cr3+不会转化为Cr6+; NOx的产生量少。三、焚烧法：焚烧是一种高温热处理技术 , 以一定的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧 炉内

5、进行氧化燃烧反应 , 有毒有害物质在高温下氧化、 热解而被破坏 , 是一种可同时实现废 物三化的处理技术 : 焚毁废物 , 使被焚烧的物质变为无害和最大限度的减容 , 尽量减少新 的污染物产生 , 以及回收利用焚烧产生的热。焚烧的方式主要根据废物种类、形态、燃烧性 能和补充燃料的种类来决定。固体废物焚烧法是目前世界各国普遍采用的固体废物处理技术 , 但固体废物焚烧技术 有其局限性。除了焚烧设备一次性投资大 , 运转成本高外 , 它通常要求固体废物有比较高的 热值。而且 ,焚烧过程中产生的二恶英等有害气体 , 能引发癌症、皮肤病等。四、堆肥法：堆肥是利用微生物分解固体废弃物中的有机成分的生物化学

6、过程，主要是用 发酵降解，使之成为稳定的有机质， 并利用发酵过程产生的高温杀死有害微生物以达到无害 化卫生指标。好氧堆肥，在有空气的条件下，利用好氧微生物分解垃圾中的有机物，此过程 又包括露天堆肥和机械化堆肥。 堆肥是固体废弃物资源化处理技术的一种， 该方法能将固体 废物中的有机物质转化为农用有机肥， 而有机肥是优良的土壤改良剂， 能够明显地改善土壤 性能和提高作物产量， 而且摒弃了化肥对土壤的不良影响， 所以堆肥技术有着广阔的发展前 景。五、制沼气法： 这种方法的原理是在废弃物中分选出生物质 , 作适当处理之后送入沼气池 经 7-15 天后制出可供使用的沼气 , 其残余物可作肥料和鱼饲料。此

7、种方法的优点是基本无 污染且带来高品位的可燃气体和肥料 , 有危害的渗液亦可给以统一处理 , 但弱点在于处理 量极小且周期时间长 , 因此亦不适应大规模的废弃物处理的要求。六、流化床制可燃气法：其处理过程为 , 废弃物 -分选-破碎-烘干- 破碎-投入流化床气化 炉制可燃气一产渣可制砖。制气原理是 : 物料在高温的流态化的炉内与给定配比数量气化剂 接触经化学反应制得可燃气。气化剂的特性可以改变可燃气的热值品位。采用此法处理时 , 废物料经850-1200 C的高温处理，大量有害成份基本全部分解为可燃成份，产生的渣也基 本完全燃灼透彻。 因此对环境污染基本不存在 , 可以获得无害化、 资源化和减

8、量化的最佳结 果。流化床制可燃气法处理的特点在于处理量大 , 速度快 , 一次投入费比热解法和焚烧法要 少, 但可以得到最佳的处理 , 不足之处在于处理要求高和操作技术要求较高 , 人们对其的了 解不够 , 故还需大力推广。在传统的垃圾处理方式中， 卫生填埋法因占地面积大、 处理费用高、浪费大量土地资源， 其适用范围越来越小。 堆肥法则因有机物的利用不完全、 肥料成分复杂、 减量化较小等因素， 也在逐步淘汰。垃圾的焚烧法是城市生活垃圾无害化处理的主流。其特点是安全卫生，无害 化程度高，减量效果好，节约土地，但也存在投资规模大，能源消耗高，所需生活废弃物数 量巨大等问题，比较适合大城市应用。而中

9、小城市生活废弃物的处理和利用技术研究，是一 项具有挑战性的课题。日本TECHNO PLANT CO.L公司在中小城市生活废弃物处理和综合利用中， 开发出世界领先水平的生活废弃物碳化处理技术。 采用该公司试验研究的技术， 废弃物经低 温焚烧处理后，最终占废弃物总量的18%- 22%会转变成炭素，其余衍生品是混合金属块、可 燃油等可再利用资源，整个过程无污水、无 CO等有害气体的排放，达到了 100%无害化处理。 炭素可广泛应用于电极、保鲜容器、建筑辅材、汽车轮胎内壁等，具有很高的经济效益和附 加值。昭和电工废塑料气化处理的核心技术是将废塑料气化， 制成液氨， 然后将氨变成各种衍 生物后，成为各种

10、产品的原料。该流程具有全新的 4 大特征： 1、采用低温气化炉和高温气 化炉的两阶段加热；2、塑料在1400C以上的高温状态将完全气化，生成“和CO 3、不须区 分乙烯塑料和聚乙烯塑料等塑料的种类，可将几乎所有的塑料都变为再生利用的原料； 4、 包括灰烬在内，全部可以再生利用，实现废弃物零排放。意大利ECO-PO垃圾堆肥处理厂的建立亦得益于良好的垃圾分类收集制度。该厂主要处 理有机质含量较高的厨余垃圾（意大利厨余垃圾回收率达60%）和居民生活垃圾，通过堆肥实现垃圾综合利用。该厂垃圾处理能力为 100吨/天（生活厨余垃圾 60吨+树枝绿叶等绿色 垃圾 40 吨）， 24 小时不间断运行。每吨垃圾

11、处理收费 80 欧元。该厂处理工艺中，有机垃 圾经混合区发酵区成熟区成熟区，最后形成肥料，具体如下：垃圾运到工厂后，首先 进行混合，分别放入5个7mK 7mK 30m的生物处理池内，通过有效控制温度（65-70 C）、 湿度和压力（含氧量），生物发酵 15天。生物处理池内处理完的垃圾在第一个成熟区放置 30-35天，第二个成熟区继续放置30-35天进行反应。反应后的产品按照 9mn粒径的标准进 行筛选，粒径9mm勺可做肥料使用，其余重新进入混合区，进行再次处理。 垃圾在堆肥过程中产生的 HS等臭气主要采用生物过滤法（1200用木料存储池，木料碎屑厚 2m）处理，处理能力为90000riVh，木

12、料每5年更换一次。通过此法处理的尾气可实现完全 无臭排放。固体废弃物是一种放错地方的资源，充分利用固体废物，既可以缓解环境压力，也可以 节约资源。控制城市固体废弃物对环境污染和对人体健康危害的主要途径是实行对固体废物 的资源化、无害化和减量化处理。追求3R,最终目标是实现循环绿色经济，即只用少量的 自然资源就能满足经济社会发展的需求。通过节约、回收和再利用废旧资源，使其尚未被充 分利用的价值得到重新开发和使用，产生新的经济和社会效益。在 21 世纪，人类社会的发 展方向，将不是建立在更多地消耗资源，而是更加节约、回收和再利用资源的基础上。强调以环境友好的方式利用自然资源和环境容量 , 实现经济活动的生态化转向的循环 经济的建立依赖于3R原则,每一个原则对循环经济的成功实施都是必不可少的。减量化原则 属于输入端方法 , 旨在减少进入生产和消费流程的物质量。 换句话说 , 人们必须学会预防废 弃物产生而不是产生后治理。 再利用原则属于过程性方法 , 目的是延长产品和服务的时间强 度, 尽可能多次以及尽可能多种方式地使用人们所买的东西。再循环原则是输出端方法 , 通过把废弃物再次变成资源以减少最终处理量。值得一提的是 ,3R 原则在循环经济中的重要性 并不是并列的。 人们常常简单地认为所谓循环经济仅仅是把废弃物