廢棄物循環(huán)利用技術現狀及發(fā)展趨勢

廢棄物循環(huán)利用技術現狀及發(fā)展趨勢Documentnumber：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

廢棄物循環(huán)利用技術現狀及發(fā)展趨勢Documentnumber：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT廢棄物循環(huán)利用技術現狀及發(fā)展趨勢廢棄物是指在生產建設、日常生活和其他社會活動中產生的，在一定時間和空間范圍內基本或者完全失去使用價值，無法回收和利用的排放物。廢棄物主要包括城市垃圾、工業(yè)和城市建筑工程排出的廢渣及少量廢水。其分類有多種：按來源分為礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城市垃圾、農業(yè)廢物和放射性廢物等；按形狀分為固體的（顆粒狀廢物、粉狀廢物、塊狀廢物）和泥狀的（污泥）；按化學性質分為有機廢物和無機廢物；按危害程度分為有害廢物和一般廢物。下面主要針對固體廢棄物以及網絡信息時代以來新出現的電子廢棄物展開討論。隨著工業(yè)的高速發(fā)展和城市人口的不斷增長,全世界每年排放的固體廢物約為80-100億噸,我國約為6億噸,其中的危險廢物約占5%-7%。隨著科學技術的發(fā)展和礦物資源的日趨枯竭,昨天的廢物可能成為明天的資源；在某一生產工藝過程沒有使用價值的廢物往往是另一生產過程的原料。固體廢棄物處理的目標是：無害化、減量化、資源化。對于不同成份的廢棄物,要綜合考慮各種因素,并通過分析、論證,才能確定采用某種符合環(huán)境、經濟和具有社會效益的處理方法。固體廢棄物處理由來已久。在以期,由于城市規(guī)模小,廢物量少,故一般就近掩埋或堆放。隨著社會的發(fā)展,消費水平提高和環(huán)保要求的嚴格限制,這種廢棄物的處理技術也得到了很快的發(fā)展。在充分利用資源,,無害化和減量化各方面度得到了顯著的成果?，F代較有代表性的處理技術有：衛(wèi)生填埋法、

廢棄物循環(huán)利用技術現狀及發(fā)展趨勢廢棄物是指在生產建設、日常生活和其他社會活動中產生的，在一定時間和空間范圍內基本或者完全失去使用價值，無法回收和利用的排放物。廢棄物主要包括城市垃圾、工業(yè)和城市建筑工程排出的廢渣及少量廢水。其分類有多種：按來源分為礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城市垃圾、農業(yè)廢物和放射性廢物等；按形狀分為固體的（顆粒狀廢物、粉狀廢物、塊狀廢物）和泥狀的（污泥）；按化學性質分為有機廢物和無機廢物；按危害程度分為有害廢物和一般廢物。下面主要針對固體廢棄物以及網絡信息時代以來新出現的電子廢棄物展開討論。隨著工業(yè)的高速發(fā)展和城市人口的不斷增長,全世界每年排放的固體廢物約為80-100億噸,我國約為6億噸,其中的危險廢物約占5%-7%。隨著科學技術的發(fā)展和礦物資源的日趨枯竭,昨天的廢物可能成為明天的資源；在某一生產工藝過程沒有使用價值的廢物往往是另一生產過程的原料。固體廢棄物處理的目標是：無害化、減量化、資源化。對于不同成份的廢棄物,要綜合考慮各種因素,并通過分析、論證,才能確定采用某種符合環(huán)境、經濟和具有社會效益的處理方法。固體廢棄物處理由來已久。在以期,由于城市規(guī)模小,廢物量少,故一般就近掩埋或堆放。隨著社會的發(fā)展,消費水平提高和環(huán)保要求的嚴格限制,這種廢棄物的處理技術也得到了很快的發(fā)展。在充分利用資源,,無害化和減量化各方面度得到了顯著的成果?，F代較有代表性的處理技術有：衛(wèi)生填埋法、高溫熱解法、焚燒法、堆肥法、制沼氣法和流化床制可燃氣法。它們各有特點,以下分別給以分析：一、衛(wèi)生填埋法：填埋技術即是利用天然地形或人工構造，形成一定空間將固體廢物填充、壓實、覆蓋達到貯存的目的。該方法的實質是將固體廢物鋪成一定厚度的薄層后加以壓實并覆蓋土層的處置技術。土地填埋并不是簡單意義上的填與埋，而是經過科學的選址、必要的場地防護處理和具有嚴格管理制度的工程體系。由于土地填埋具有技術成熟、投資少、處理量大、運行費用低、管理運輸方便、能處理多種類型的廢物、填埋場產生的沼氣可作為能源利用等諸多優(yōu)點而在我國城市廢物處理得到廣泛應用。土地填埋是固體廢物最終歸宿或最終處置并且是保護環(huán)境的重要手段，對于危險廢物可能需要進行固化，穩(wěn)定化處理，對填埋場則需要做嚴格的防滲構造。二、高溫熱解法：世界性石油危機使得熱解技術開始用于固體廢物的資源化處理。它的優(yōu)點是:可以將固體廢物中的有機物轉化為以燃料氣和炭黑為主的貯存性能源；因為是缺氧分解,排氣量少,有利于減輕對大氣環(huán)境的二次污染；廢物中的硫、重金屬等有害成分大部分被固定在炭黑中；Cr3+不會轉化為Cr6+；NOx的產生量少。三、焚燒法：焚燒是一種高溫熱處理技術,以一定的過?？諝馀c被處理的有機廢物在焚燒爐內進行氧化燃燒反應,有毒有害物質在高溫下氧化、熱解而被破壞,是一種可同時實現廢物三化的處理技術:焚毀廢物,使被焚燒的物質變?yōu)闊o害和最大限度的減容,盡量減少新的污染物產生,以及回收利用焚燒產生的熱。焚燒的方式主要根據廢物種類、形態(tài)、燃燒性能和補充燃料的種類來決高溫熱解法、焚燒法、堆肥法、制沼氣法和流化床制可燃氣法。它們各有特點,以下分別給以分析：一、衛(wèi)生填埋法：填埋技術即是利用天然地形或人工構造，形成一定空間將固體廢物填充、壓實、覆蓋達到貯存的目的。該方法的實質是將固體廢物鋪成一定厚度的薄層后加以壓實并覆蓋土層的處置技術。土地填埋并不是簡單意義上的填與埋，而是經過科學的選址、必要的場地防護處理和具有嚴格管理制度的工程體系。由于土地填埋具有技術成熟、投資少、處理量大、運行費用低、管理運輸方便、能處理多種類型的廢物、填埋場產生的沼氣可作為能源利用等諸多優(yōu)點而在我國城市廢物處理得到廣泛應用。土地填埋是固體廢物最終歸宿或最終處置并且是保護環(huán)境的重要手段，對于危險廢物可能需要進行固化，穩(wěn)定化處理，對填埋場則需要做嚴格的防滲構造。二、高溫熱解法：世界性石油危機使得熱解技術開始用于固體廢物的資源化處理。它的優(yōu)點是:可以將固體廢物中的有機物轉化為以燃料氣和炭黑為主的貯存性能源；因為是缺氧分解,排氣量少,有利于減輕對大氣環(huán)境的二次污染；廢物中的硫、重金屬等有害成分大部分被固定在炭黑中；Cr3+不會轉化為Cr6+；NOx的產生量少。三、焚燒法：焚燒是一種高溫熱處理技術,以一定的過?？諝馀c被處理的有機廢物在焚燒爐內進行氧化燃燒反應,有毒有害物質在高溫下氧化、熱解而被破壞,是一種可同時實現廢物三化的處理技術:焚毀廢物,使被焚燒的物質變?yōu)闊o害和最大限度的減容,盡量減少新的污染物產生,以及回收利用焚燒產生的熱。焚燒的方式主要根據廢物種類、形態(tài)、燃燒性能和補充燃料的種類來決定。固體廢物焚燒法是目前世界各國普遍采用的固體廢物處理技術,但固體廢物焚燒技術有其局限性。除了焚燒設備一次性投資大,運轉成本高外,它通常要求固體廢物有比較高的熱值。而且,焚燒過程中產生的二惡英等有害氣體,能引發(fā)癌癥、皮膚病等。四、堆肥法：堆肥是利用微生物分解固體廢棄物中的有機成分的生物化學過程，主要是用發(fā)酵降解，使之成為穩(wěn)定的有機質，并利用發(fā)酵過程產生的高溫殺死有害微生物以達到無害化衛(wèi)生指標。好氧堆肥，在有空氣的條件下，利用好氧微生物分解垃圾中的有機物，此過程又包括露天堆肥和機械化堆肥。堆肥是固體廢棄物資源化處理技術的一種，該方法能將固體廢物中的有機物質轉化為農用有機肥，而有機肥是優(yōu)良的土壤改良劑，能夠明顯地改善土壤性能和提高作物產量，而且摒棄了化肥對土壤的不良影響，所以堆肥技術有著廣闊的發(fā)展前景。五、制沼氣法：這種方法的原理是在廢棄物中分選出生物質,作適當處理之后送入沼氣池經7-15天后制出可供使用的沼氣,其殘余物可作肥料和魚飼料。此種方法的優(yōu)點是基本無污染且?guī)砀咂肺坏目扇細怏w和肥料,有危害的滲液亦可給以統(tǒng)一處理,但弱點在于處理量極小且周期時間長,因此亦不適應大規(guī)模的廢棄物處理的要求。六、流化床制可燃氣法：其處理過程為,廢棄物-分選-破碎-烘干-破碎-投入流化床氣化爐制可燃氣一產渣可制磚。制氣原理是:物料在高溫的流態(tài)化的爐內與給定配比數量氣化劑接觸經化學反應制得可燃氣。氣化劑的特性可以改變可燃氣的熱值品位。采用此法處理時,廢物料經850-1200℃固體廢物焚燒法是目前世界各國普遍采用的固體廢物處理技術,但固體廢物焚燒技術有其局限性。除了焚燒設備一次性投資大,運轉成本高外,它通常要求固體廢物有比較高的熱值。而且,焚燒過程中產生的二惡英等有害氣體,能引發(fā)癌癥、皮膚病等。四、堆肥法：堆肥是利用微生物分解固體廢棄物中的有機成分的生物化學過程，主要是用發(fā)酵降解，使之成為穩(wěn)定的有機質，并利用發(fā)酵過程產生的高溫殺死有害微生物以達到無害化衛(wèi)生指標。好氧堆肥，在有空氣的條件下，利用好氧微生物分解垃圾中的有機物，此過程又包括露天堆肥和機械化堆肥。堆肥是固體廢棄物資源化處理技術的一種，該方法能將固體廢物中的有機物質轉化為農用有機肥，而有機肥是優(yōu)良的土壤改良劑，能夠明顯地改善土壤性能和提高作物產量，而且摒棄了化肥對土壤的不良影響，所以堆肥技術有著廣闊的發(fā)展前景。五、制沼氣法：這種方法的原理是在廢棄物中分選出生物質,作適當處理之后送入沼氣池經7-15天后制出可供使用的沼氣,其殘余物可作肥料和魚飼料。此種方法的優(yōu)點是基本無污染且?guī)砀咂肺坏目扇細怏w和肥料,有危害的滲液亦可給以統(tǒng)一處理,但弱點在于處理量極小且周期時間長,因此亦不適應大規(guī)模的廢棄物處理的要求。六、流化床制可燃氣法：其處理過程為,廢棄物-分選-破碎-烘干-破碎-投入流化床氣化爐制可燃氣一產渣可制磚。制氣原理是:物料在高溫的流態(tài)化的爐內與給定配比數量氣化劑接觸經化學反應制得可燃氣。氣化劑的特性可以改變可燃氣的熱值品位。采用此法處理時,廢物料經850-1200℃的高溫處理,大量有害成份基本全部分解為可燃成份,產生的渣也基本完全燃灼透徹。因此對環(huán)境污染基本不存在,可以獲得無害化、資源化和減量化的最佳結果。流化床制可燃氣法處理的特點在于處理量大,速度快,一次投入費比熱解法和焚燒法要少,但可以得到最佳的處理,不足之處在于處理要求高和操作技術要求較高,人們對其的了解不夠,故還需大力推廣。在傳統(tǒng)的垃圾處理方式中，衛(wèi)生填埋法因占地面積大、處理費用高、浪費大量土地資源，其適用范圍越來越小。堆肥法則因有機物的利用不完全、肥料成分復雜、減量化較小等因素，也在逐步淘汰。垃圾的焚燒法是城市生活垃圾無害化處理的主流。其特點是安全衛(wèi)生，無害化程度高，減量效果好，節(jié)約土地，但也存在投資規(guī)模大，能源消耗高，所需生活廢棄物數量巨大等問題，比較適合大城市應用。而中小城市生活廢棄物的處理和利用技術研究，是一項具有挑戰(zhàn)性的課題。日本TECHNOPLANT公司在中小城市生活廢棄物處理和綜合利用中，開發(fā)出世界領先水平的生活廢棄物碳化處理技術。采用該公司試驗研究的技術，廢棄物經低溫焚燒處理后，最終占廢棄物總量的18%～22%會轉變成炭素，其余衍生品是混合金屬塊、可燃油等可再利用資源，整個過程無污水、無CO2等有害氣體的排放，達到了100%無害化處理。炭素可廣泛應用于電極、保鮮容器、建筑輔材、汽車輪胎內壁等，具有很高的經濟效益和附加值。昭和電工廢塑料氣化處理的核心技術是將廢塑料氣化，制成液氨，然后將氨變成各種衍生物后，成為各種產品的原料。該流程具有全新的4大特征：1、采用低溫氣化爐和高溫氣化爐的兩階段加熱；2、塑料在1400℃以上的高溫狀態(tài)將完全氣化，生成H和CO；3、不須區(qū)分乙烯塑料和聚乙烯塑料等塑料的種類，2境污染基本不存在,可以獲得無害化、資源化和減量化的最佳結果。流化床制可燃氣法處理的特點在于處理量大,速度快,一次投入費比熱解法和焚燒法要少,但可以得到最佳的處理,不足之處在于處理要求高和操作技術要求較高,人們對其的了解不夠,故還需大力推廣。在傳統(tǒng)的垃圾處理方式中，衛(wèi)生填埋法因占地面積大、處理費用高、浪費大量土地資源，其適用范圍越來越小。堆肥法則因有機物的利用不完全、肥料成分復雜、減量化較小等因素，也在逐步淘汰。垃圾的焚燒法是城市生活垃圾無害化處理的主流。其特點是安全衛(wèi)生，無害化程度高，減量效果好，節(jié)約土地，但也存在投資規(guī)模大，能源消耗高，所需生活廢棄物數量巨大等問題，比較適合大城市應用。而中小城市生活廢棄物的處理和利用技術研究，是一項具有挑戰(zhàn)性的課題。日本TECHNOPLANT公司在中小城市生活廢棄物處理和綜合利用中，開發(fā)出世界領先水平的生活廢棄物碳化處理技術。采用該公司試驗研究的技術，廢棄物經低溫焚燒處理后，最終占廢棄物總量的18%～22%會轉變成炭素，其余衍生品是混合金屬塊、可燃油等可再利用資源，整個過程無污水、無CO2等有害氣體的排放，達到了100%無害化處理。炭素可廣泛應用于電極、保鮮容器、建筑輔材、汽車輪胎內壁等，具有很高的經濟效益和附加值。昭和電工廢塑料氣化處理的核心技術是將廢塑料氣化，制成液氨，然后將氨變成各種衍生物后，成為各種產品的原料。該流程具有全新的4大特征：1、采用低溫氣化爐和高溫氣化爐的兩階段加熱；2、塑料在1400℃以上的高溫狀態(tài)將完全氣化，生成H和CO；3、不須區(qū)分乙烯塑料和聚乙烯塑料等塑料的種類，2可將幾乎所有的塑料都變?yōu)樵偕玫脑希?、包括灰燼在內，全部可以再生利用，實現廢棄物零排放。意大利ECO-POL垃圾堆肥處理廠的建立亦得益于良好的垃圾分類收集制度。該廠主要處理有機質含量較高的廚余垃圾（意大利廚余垃圾回收率達60%）和居民生活垃圾，通過堆肥實現垃圾綜合利用。該廠垃圾處理能力為100噸/天（生活廚余垃圾60噸+樹枝綠葉等綠色垃圾40噸），24小時不間斷運行。每噸垃圾處理收費80歐元。該廠處理工藝中，有機垃圾經混合區(qū)—發(fā)酵區(qū)—成熟區(qū)—成熟區(qū)，最后形成肥料，具體如下：垃圾運到工廠后，首先進行混合，分別放入5個7m×7m×30m的生物處理池內，通過有效控制溫度（65-可將幾乎所有的塑料都變?yōu)樵偕玫脑希?、包括灰燼在內，全部可以再生利用，實現廢棄物零排放。意大利ECO-POL垃圾堆肥處理廠的建立亦得益于良好的垃圾分類收集制度。該廠主要處理有機質含量較高的廚余垃圾（意大利廚余垃圾回收率達60%）和居民生活垃圾，通過堆肥實現垃圾綜合利用。該廠垃圾處理能力為100噸/天（生活廚余垃圾60噸+樹枝綠葉等綠色垃圾40噸），24小時不間斷運行。每噸垃圾處理收費80歐元。該廠處理工藝中，有機垃圾經混合區(qū)—發(fā)酵區(qū)—成熟區(qū)—成熟區(qū)，最后形成肥料，具體如下：垃圾運到工廠后，首先進行混合，分別放入5個7m×7m×30m的生物處理池內，通過有效控制溫度（65-70℃）、濕度和壓力（含氧量），生物發(fā)酵15天。生物處理池內處理完的垃圾在第一個成熟區(qū)放置30-35天，第二個成熟區(qū)繼續(xù)放置30-35天進行反應。反應后的產品按照9mm粒徑的標準進行篩選，粒徑<9mm的可做肥料使用，其余重新進入混合區(qū)，進行再次處理。垃圾在堆肥過程中產生的HS等臭氣主要采用生物過濾法（1200m3木料存儲2池，木料碎屑厚2m）處理，處理能力為90000m3/h，木料每5年更換一次。通過此法處理的尾氣可實現完全無臭排放。固體廢棄物是一種放錯地方的資源，充分利用固體廢物，既可以緩解環(huán)境壓力，也可以節(jié)約資源?？刂瞥鞘泄腆w廢棄物對環(huán)境污染和對人體健康危害的主要途徑是實行對固體廢物的資源化、無害化和減量化處理。追求3R，最終目標是實現循環(huán)綠色經濟，即只用少量的自然資源就能滿足經濟社會發(fā)展的需求。通過節(jié)約、回收和再利用廢舊資源，使其尚未被充分利用的價值得到重新開發(fā)和使用，產生新的經濟和社會效益。在21世紀，人類社會的發(fā)展方向，將不是建立在更多地消耗資源，而是更加節(jié)約、回收和再利用資源的基礎上。強調以環(huán)境友好的方式利用自然資源和環(huán)境容量,實現經濟活動的生態(tài)化轉向的循環(huán)經濟的建立依賴于3R原則,每一個原則對循環(huán)經濟的成功實施都是必不可少的。減量化原則屬于輸入端方法,旨在減少進入生產和消費流程的物質量。換句話說,人們必須學會預防廢棄物產生而不是產生后治理。再