生物质固体废料资源化进程综述

-.z.生物质固体废料资源化技术研究进展卞真辉摘要：目前对国内高量生物质固态废体处理在国内外已成不可防止的问题，为解决生物质固废的处理问题，专家提出生物质固体废料资源化的概念。本文通过对生物质固废的产生途径、种类和组成，国内外有关生物质固废资源化的法律、政策和标准以及各种生物质固废资源化技术的研发和应用进展梳理，并总结了相关文献，拟结合实际情况，对研究进展推动。关键词：生物质固体废料解决方针废料资源化现状一、前言人类一切活动(包括生产与生活)过程产生的、对原过程丧失原有使用价值而被抛弃或者放弃的固态或半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律规定纳入固体废物管理的物品、物质，通称为固体废物。各类生产活动中产生的固体废物俗称废渣；生活过程中产生的固体废物则称为垃圾。"固体废物〞实际上只是针对原过程而言。在任何生产或生活过程中，对原料、商品或消费品，往往仅利用了其中*些有效成分，而产生的大多数固体废物中，仍含有对其他生产或生活过程有用的成分，经过一定的技术环节，可以转变为有关行业的生产原料，或可以直接再利用。可见，固体废物的概念随时空的变迁而变化，具有一定的相对性。提倡资源的社会再循环，目的是充分利用资源，增加社会与经济效益，减少废物的排放与处置数量，以利社会开展。面对能源紧*和环境保护的双重压力,生物质废弃物资源化开发利用引起了国内外的广泛关注。[1]我国的生物质废物具有产生量大、可降解有机物含量高的特点,如果能对其进展有效的利用,不但能减少污染,还将会有助于缓解我国能源短缺的现状。介绍了我国生物质废物的污染现状及生物质废物资源化的主要途径,指出我国生物质废物资源化中存在的问题,并提出今后的开展方向及开展对策。[2]本综述通过回忆我国对生物固体废料方面的进展，梳理并总结了相关文献，拟结合实际情况，对研究进展推动。-.z.生物固体废料资源化进展-.z.〔一〕固体废物处理主要作用在人类的生产和生活过程中会产生大量的固体废物,这些废物如处理不当必将对环境造成不良影响.针对目前城市固体废物大量堆积的事实,分析了世界各国通用的处理技术的优缺点;并结合我国的具体情况,剖析了各处理技术的可行性,提出了固体废物处理技术"资源化、减量化、无害化"的开展策略.[3]对城市产生的固体废物制定全面的、综合性处理规划是非常必要的。综合处理的目的是将城市中各种废物集中到一定地点，根据固体废物的特征，把各种废物处理过程组合成一个系统，以便把各过程得到的物质和能量进展合理的集中利用。通过综合处理可以对废物进展有效的处置，减少最终废物排放量，减轻对地区的环境污染，防止二次污染的扩散，同时还能做到总处理费用低，资源利用效率高。[4]生物质固体废料资源化对国家经济开展及人类资源的利用具有不可否认的意义。〔二〕生物质固体废料资源化的历史进展固体废物的处理和利用有悠久的历史，早在公元前3000～1000年，古希腊米诺斯文明时期，克里特岛的首府诺萨斯即有垃圾覆土埋入大坑的处理。但大局部古代城市的固体废物都是任意丢弃,年复一年,甚至使城市埋没，有的城市是后来在废墟上重建的。英国巴斯城的现址，比它在古罗马时期的原址高出4～7米。为了保护环境，古代有些城市公布过管理垃圾的法令。古罗马的一个标志台上写着"垃圾必须倒往远处,违者罚款〞。1384年英国公布制止把垃圾倒入河流的法令。苏格兰大城市爱丁堡18世纪设有大废料场，将废料分类出售。1874年英国建成世界第一座焚化炉，垃圾焚化后，将余烬填埋。1875年英国公布公共卫生法，规定由地方政府负责集中处置垃圾。最早的处置方法主要是填埋或燃烧。中国、印度等亚洲国家，自古以来就有利用粪便和利用垃圾堆肥的处置方法。进入20世纪后，随着生产力的开展，人口进一步向城市集中〔美国100年前80%人口在农村，80%人口在城市〕，消费水平迅速提高，固体废物排出量急剧增加，成为严重的环境问题。60年代中期以后，环境保护受到重视，污染治理技术迅速开展。大体上形成一系列处置方法。70年代以来，美国、英国、德意志联邦**国、法国、日本等国由于废物放置场地紧*，处理费用浩大，也由于资源缺乏,提出了"资源循环〞的概念。为了加强固体废物的管理，许多国家设立了专门的管理机关和科学研究机构，研究固体废物的来源、性质、特征和对环境的危害，研究固体废物的处置、回收、利用的技术和管理措施，以及制定各种规章和环境标准，出版有关书刊。固体废物的处理和利用，逐步成为环境工程学的重要组成局部。为了保护环境和开展生产，许多国家不断采取新措施和新技术来处理和利用固体废物。矿业废物从在低洼地堆存，开展为矿山土地复原、平安筑坝等。工业废物从消极堆存，开展到综合利用。城市垃圾从人工收集、输送开展到机械化、自动化和管道化收集输送；从无控制的填埋，开展到卫生填埋、滤沥循环填埋；从露天焚化和利用焚化炉，开展到回收能源的焚化，中温和高温分解等，从压缩成型开展为高压压缩成型。城市有机垃圾和农业有机废物还用于制取沼气回收能源。工业有害渣从隔离堆存开展到化学固定、化学转化以防止污染。总的趋势是从消极处置转向积极利用，实现废物的再资源化。对城市垃圾进展分选回收。根据垃圾的化学、物理性质，如比重、电磁性、颜色、回弹性、可燃性等进展分选，再用干法、水浆机法、高温或中温分解等方法处理，从中回收金属、玻璃、造纸原料、塑料等物资，同时回收热能和可燃气体。对于工业废渣，大多作为资源综合利用。美国自70年代以来，已将每年排出的4000多万吨钢渣和高炉渣全部利用起来。英国、法国、瑞典、比利时、德意志联邦**国等的高炉渣也在当年全部得到利用。中国、苏联高炉渣的利用率为70%以上，日本为85%。日本、丹麦等国已将粉煤灰全部利用起来,美国的利用率为20%,中国为10%。[5]〔三〕生物质固体废料资源化的主要方法控制固体废物对环境污染和对人体安康危害的主要途径是实行对生物质固体废料的资源化、无害化和减量化处理。生物质固体废物处理就是通过物理处理、化学处理、生物处理、热解处理、燃烧处理、固化处理等不同方法，使固体废物转化为适于运输、贮存、资源化利用，以及最终处置的一种过程。固体废物处理应根据其性质和对环境造成的危害情况进展。废物的来源不同其组成差异很大，对环境的危害也不一样，应用的处理方法也不一样。(一)燃烧法将可燃固体废物置于高温炉内，使其中可燃成分充分氧化的一种处理方法。采用燃烧处理可燃固体废物能同时实现减量化、无害化和资源化目的，是一种重要的固体废物处理方法。适合燃烧的废物主要是些不可再循环利用或不宜平安填埋的有害物，如难以生物降解、易挥发和扩散的、含有重金属及其他有害成分的有机物、生物医学废物(医院和医学试验室所产生的需特别处理的废物)等。(二)化学法通过反响使固体废物变成其他平安和稳定的物质，使废物的危害性降低到尽可能低的水平。化学法往往用于有毒、有害的废渣处理，属于一种无害化处理技术。化学处理法不是固体废物的最终处置，往往与浓缩、脱水、枯燥等后续操作连用，从而到达最终处置的目的。其主要方法有：①中和法，该方法主要用于化工、冶金、电镀等工业中产生的酸、碱性泥渣，处理的原则是根据废物的酸碱性质、含量及废物的量选择适宜的中和剂，并确定中和剂的参加量和投加方法，再设计处理的工艺及设备；②氧化复原法，通过氧化复原反响，将固体废物中可以发生价态变化的*些有毒、有害成分转化成为无毒且具有化学稳定性的成分，以便无害化处置或进展资源回收，如对铬渣的无害化处理；③化学浸出法，选择适宜的化学溶剂作浸出剂(如酸、碱、盐的水溶液等)与固体废物发生作用，使其中有用组分发生选择性溶解后进一步回收的处理方法，可用于含重金属的固体废物的处理。(三)分选法根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及外表润湿性等的差异，采用相应的手段将其别离的过程。在固体废物的回收与利用中，分选是继破碎后一道重要的操作工序，机械设备的选择应按分选废物的种类和性质而定。分选处理技术主要有风力分选、浮选、筛分等。(四)固化法固化法是指通过物理的或化学的方法，将废物固定或包含在巩固的物体中，以降低或消除有害成分溶出的一种固体废物处理技术。根据废物的性质、形态和处理目的可采用的固化技术有五种：水泥基固化法、石灰基固化法、热塑性材料固化法、高分子有机物聚合稳定法和玻璃基固化法。水泥基固化法多应用于处理有毒有害废物，如电镀污泥、铬渣、砷渣、汞渣、氰渣、镉渣和铅渣等。石灰基固化法适用于固化钢铁、机械工业酸洗工序所排物的废液、废渣、电镀工艺产生的含重金属污泥、烟道脱硫废渣以及石油冶炼污泥等。热塑性材料(沥青)固化法一般被用来处理放射性蒸发废液、污水化学处理产生的污泥、燃烧炉产生的灰分、毒性较高的电镀污泥以及砷渣等危险废物。高分子有机物聚合稳定法已研究应用于有害废物和放射性废物及含有重金属、油、有机物的电镀污泥处理。玻璃基固化法一般只适用于极少量特毒废物的处理，如高放射性废物的处理。(五)生物法利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化，其根本原理是利用微生物的生物化学作用，将复杂有机物分解为简单物质，将有毒物质转化成为无毒物质。许多危险废物通过生物降解可解除毒性，解除毒性后废物可以被土壤和水体所接纳。生物法主要有活性污泥法、堆肥法、沼气法和氧化塘法等。[6]结论能源紧缺和环境污染已经成为21世纪中国面临的两大难题,这两个问题在很大程度上是我国经济高速开展以及人民生活水平提高的制约条件。我国的新技术开发不力,生物质废物资源化技术单一。我国利用较多的生物质废物资源化技术主要集中在厌氧发酵上,其它技术的开展都比拟缓慢。我国的生物质废物资源化利用工程的规模都比拟小,另外也存在设备落后,转换效率低的问题。在生物质废物资源化的技术方法研究方面,我国的研究技术水平较低,一些关键问题如效率低、二次污染严重等问题都需要解决。我国关于生物质废物资源化的技术标准及法律法规都不完善,存在管理混乱的问题。我国缺乏对于生物质废物资源化开展的政策支持和经济扶持,不利于此产业的快速开展。开展方向及对策针对上面的问题提出我国生物质废物资源化的开展方向及开展对策。参考文献*延坤，孙清芳，李冬梅。生物质废弃物资源化技术的研究现状与展望，"化学工程师"2021-03-25我国生物质废物污染现状与资源化开展趋势，*衣显*晓王伟出版源"再生资源与循环经济"2021,1JonesAM,YinJ,HarrisonRM.Theweekday–weekenddifferenceandtheestimationofthenon-vehiclecontributionstotheurbanincrementofairbornepa