工業(yè)固體廢棄物在三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

工業(yè)固體廢棄物在三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

三峽是世界上最大的節(jié)水項(xiàng)目。它是治理、開(kāi)發(fā)長(zhǎng)江的主體工程,它的建成將在防洪、發(fā)電、航運(yùn)等方面產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。該工程建成后,從庫(kù)首三斗坪至庫(kù)尾重慶全長(zhǎng)約650km的庫(kù)區(qū),水位將抬高,水面將變寬。它將不同程度地改變庫(kù)區(qū)邊坡地帶水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件,引起地下水環(huán)境的變化,產(chǎn)生與此相關(guān)的諸多環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,影響三峽庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)和功能,給庫(kù)區(qū)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活帶來(lái)一定的影響。三峽庫(kù)區(qū)蓄水成庫(kù)后,上游的水勢(shì)由原來(lái)的急流直下轉(zhuǎn)為平緩流淌。庫(kù)區(qū)河流水文水力條件的變化,隨之而來(lái)的將是引起水質(zhì)的改變;庫(kù)區(qū)水流速減緩減慢,紊動(dòng)擴(kuò)散能力減弱,也會(huì)加大岸邊污染物的濃度,增加庫(kù)區(qū)水滯留時(shí)間,減弱復(fù)氧能力,減少生化需氧量的降解量。這些情況將會(huì)降低水體的自凈能力,加劇污染物在沿岸一定范圍內(nèi)的滯留時(shí)間,造成水體的惡化,甚至富營(yíng)養(yǎng)化。因此,三峽庫(kù)區(qū)已成為我國(guó)最為重要的環(huán)境生態(tài)敏感區(qū)。加入WTO后,隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,生態(tài)環(huán)境對(duì)投資環(huán)境的影響力將日益增加,三峽工程的興建,對(duì)庫(kù)區(qū)生態(tài)和環(huán)境的影響已引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。工業(yè)固體廢棄物是指工礦企業(yè)排放的廢棄物,它是污染環(huán)境的重要污染源之一,它不同于日常的生活垃圾,具有自身的特點(diǎn),如:種類繁多、數(shù)量龐大、有毒有害、不易降解等。工業(yè)固體廢棄物按其化學(xué)性質(zhì)可分為:工業(yè)有機(jī)固體廢棄物和工業(yè)無(wú)機(jī)固體廢棄物。工業(yè)有機(jī)固體廢棄物包括廢塑料、廢橡膠、廢紙、廢木料、廢纖維等;工業(yè)無(wú)機(jī)固體廢棄物包括爐渣、金屬?gòu)U料、玻璃廢料、廢陶瓷、礦渣、建筑廢料、粉塵等。如果大量工業(yè)固體廢棄物堆存起來(lái)不處置,將會(huì)對(duì)大氣、土壤和水環(huán)境造成危害;如果對(duì)它進(jìn)行綜合利用,固體廢棄物又是一種可利用的資源。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,過(guò)去以城市為中心的工業(yè)廢棄物污染也在發(fā)展,并向農(nóng)村蔓延,使生態(tài)破壞范圍擴(kuò)大、程度加劇。能否遏制住這種勢(shì)頭,控制三峽庫(kù)區(qū)的污染,保護(hù)和改善重慶直轄市水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,日益成為影響重慶直轄市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)全面發(fā)展的重要因素。本文著重探討和研究了三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)固體廢棄物的處置與利用對(duì)策。1工業(yè)廢棄物污染嚴(yán)重,棄置量三峽庫(kù)區(qū)跨越大巴山南麓及鄂西山地,奉節(jié)以東為渝鄂邊境山地,奉節(jié)以西屬渝東低山丘陵區(qū)。三峽水庫(kù)位于長(zhǎng)江上游下段,水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)和移民安置涉及的29個(gè)縣市區(qū)中,重慶庫(kù)區(qū)包括25個(gè)縣市區(qū),湖北庫(kù)區(qū)包括4個(gè)縣。三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)固體廢棄物的狀況如下:三峽庫(kù)區(qū)現(xiàn)有大、中型工礦企業(yè)3000多家,每年排放大量工業(yè)固體廢棄物,這些工業(yè)廢棄物處理率低,污染較嚴(yán)重。近10年來(lái),重慶及三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)量均巨大,且有繼續(xù)惡化的勢(shì)頭。1999年全市產(chǎn)生工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量1511.47萬(wàn)t,排放量290.52萬(wàn)t,工業(yè)固體廢棄物歷年累計(jì)堆存量達(dá)3000萬(wàn)t,多數(shù)就地堆積,大量占地。全市庫(kù)區(qū)在135m淹沒(méi)線以下沿江堆存工業(yè)固體廢棄物64處、堆存量263萬(wàn)t。2002年工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量更大,比上年增長(zhǎng)了3.7%,二次污染較突出。一些工業(yè)廢棄物直接排入江河,尤其是一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)(例如:土煉黃、土煉焦、砷制品、石棉制品等)產(chǎn)生的有毒、有害物質(zhì),未經(jīng)處理就直接排入江中,其影響嚴(yán)重。目前三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)固體廢棄物綜合利用率低,棄置量大,棄置的工業(yè)廢棄物對(duì)環(huán)境潛在的威脅巨大,這已成為影響三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。如果認(rèn)識(shí)不足,任其污染和破壞三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境,長(zhǎng)此以往,將會(huì)嚴(yán)重阻礙重慶社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。因此,三峽水庫(kù)成庫(kù)后,如何處置與利用工業(yè)固體廢棄物,事關(guān)新重慶的興衰存亡,也是影響重慶市經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。2庫(kù)頁(yè)島工業(yè)固體殘?jiān)幚砼c使用的對(duì)策2.1工業(yè)有機(jī)固廢物的處理技術(shù)目前,三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)有機(jī)固體廢棄物的污染較為嚴(yán)重。一些工業(yè)有機(jī)固體廢棄物如不處置,在自然條件下將會(huì)變質(zhì)腐爛、放出有害氣體、污染環(huán)境、危害人體。為了解決工業(yè)有機(jī)固體廢棄物的各種潛在污染問(wèn)題,必須對(duì)固體廢棄物提供安全、妥善的處理技術(shù)和途徑。在此方面,重慶可借鑒國(guó)內(nèi)外處理有機(jī)固體廢棄物的有益方法和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)具體情況,采用坑填、焚燒、熱分解、堆肥等方法。2.1.1物的現(xiàn)狀應(yīng)用坑填法是世界上普遍采用的處理方法之一,是一種適合我國(guó)國(guó)情的實(shí)用方法。從我市目前經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平和廢棄物的現(xiàn)狀來(lái)看,重慶也可采用?？犹罘òㄐl(wèi)生填埋法和甲烷法。甲烷法能部分回收城市固體廢棄物的能量—甲烷,能將廢棄物二次處理,沒(méi)有殘余物處理的問(wèn)題?？犹罘ǖ膬?yōu)點(diǎn)是對(duì)廢棄物的處理量相當(dāng)大;不足是它占地面積大,如果處理不當(dāng),廢棄物中的病原菌和有毒物質(zhì)會(huì)滲透到外部環(huán)境,引起水源、環(huán)境以及農(nóng)作物的污染。2.1.2垃圾焚燒燒燒工業(yè)固廢物在我國(guó)實(shí)行固體廢棄物總體規(guī)劃,投資大,資焚燒是指廢棄物中的可燃物在焚燒爐中與氧進(jìn)行燃燒的過(guò)程。焚燒法處置的特點(diǎn)是處理量大、減容性好、無(wú)害化程度高、反應(yīng)快、占地少、可回收熱能等優(yōu)點(diǎn),是一種很有前景的處理方法。其不足是:投資大,有煙氣污染,設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重,對(duì)廢棄物的低位熱值有一定要求(一般要求大于4127kJ/kg),廢棄物中一些可利用資源被燒掉,此外,焚燒的煙氣帶走約30%的熱量,造成一定量的熱能損失。目前,焚燒法處理工業(yè)有機(jī)固體廢棄物是世界先進(jìn)國(guó)家處理固體廢棄物的有效方法之一。美國(guó)、日本、挪威和丹麥等國(guó)提供一套城市垃圾焚燒設(shè)備,總投資一般都在2000～2500萬(wàn)美元左右。由于投資額大和投入產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益不明顯、國(guó)情又不同,因此在我國(guó)一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)很難被采納。國(guó)內(nèi)研制開(kāi)發(fā)的垃圾焚燒設(shè)備,大多是用于焚燒醫(yī)院固體廢棄物的小型設(shè)備,價(jià)格雖然較便易,但不適合大中城市固體廢棄物的集中統(tǒng)一處理,且還存在垃圾焚燒后的廢渣和余熱再利用問(wèn)題以及垃圾焚燒產(chǎn)生的二次大氣污染問(wèn)題。2.1.3燃?xì)?、油、炭、煤氣回收利用技術(shù)路線熱分解法是將固體廢棄物在高溫缺氧的情況下進(jìn)行熱解,生產(chǎn)出燃?xì)?、油、炭、然后再進(jìn)行利用。其具體技術(shù)路線有五種:①間接熱分解;②部分燃燒氣化;③二塔循環(huán)式熱解;④水煤氣化;⑤融熔爐造氣。2.1.4氧堆肥好氧堆肥一些工業(yè)有機(jī)廢棄物中含有相當(dāng)量可利用的肥效元素,像N、P、K等,通常用堆肥法將這些元素變成優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥料。堆肥法是實(shí)現(xiàn)城市工業(yè)廢棄物資源化、減量化的一條途徑。與其它處理方法相比較,堆肥法具有投資小、操作簡(jiǎn)便,且具有相當(dāng)?shù)沫h(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)。堆肥法分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。好氧堆肥好氧堆肥是在有氧的條件下,藉好氧微生物(主要是好氧細(xì)菌)的作用來(lái)使有機(jī)物降解,它是目前普遍采用的工藝。其優(yōu)點(diǎn)是堆肥溫度高,可以殺滅病源體、蟲(chóng)卵和垃圾中的植物種子,使堆肥達(dá)到無(wú)害化;另外,好氧堆肥的環(huán)境條件好,不會(huì)產(chǎn)生臭氣。不足是好氧堆肥需維持一定的氧氣濃度,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。厭氧堆肥厭氧堆肥是在無(wú)氧條件下,藉厭氧微生物(主要是厭氧細(xì)菌)作用來(lái)進(jìn)行。其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,處理得當(dāng),還可較充分利用所產(chǎn)生的甲烷氣體。但不足是厭氧堆肥對(duì)有機(jī)物分解緩慢、堆肥周期長(zhǎng)(一般需4～6月)、易產(chǎn)生惡臭,占地面積大等缺點(diǎn)。故厭氧堆肥不適合大面積推廣應(yīng)用。最近,又有研究者認(rèn)為好氧一厭氧兼性堆肥法也是一種適合于處理有機(jī)性固體廢棄物的方法,宜建在城市的垃圾堆放場(chǎng)周?chē)?。這里有足夠的有機(jī)添加劑,產(chǎn)品就近施用,既可減少環(huán)境污染負(fù)荷,又可實(shí)現(xiàn)高效生態(tài)農(nóng)業(yè);肥質(zhì)優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)元素豐富,特別是對(duì)砂質(zhì)土壤和變質(zhì)坂結(jié)土壤有明顯的改良作用。2.2工業(yè)固體廢棄物利用資源量利用現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備工業(yè)無(wú)機(jī)固體廢棄物具有雙重性質(zhì),它在一定時(shí)間、空間、特定環(huán)境下是廢棄物,而在另一條件下可變成可用資源。因此,治理工業(yè)無(wú)機(jī)固體廢棄物,除了控制排放量外,而對(duì)產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行綜合利用是實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化的最有效、也是最根本的措施。對(duì)工業(yè)固體廢棄物的治理可采用處置與利用(廢棄物資源化)相結(jié)合的治理策略。能綜合利用的,盡量進(jìn)行利用;暫時(shí)不能進(jìn)行綜合利用的,則采取必要的處置和堆存措施。目前,在工業(yè)固體廢棄物的綜合利用方面,國(guó)內(nèi)外也有一些好的經(jīng)驗(yàn),他們通過(guò)綜合利用,在取得環(huán)境效益和社會(huì)效益的同時(shí),也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。例如大慶市利用粉煤灰和廢塑料為主要原料,生產(chǎn)出環(huán)保型給排水井蓋,不僅消耗掉一些電廠無(wú)法處理的粉煤灰及本市回收的廢塑料,還從市外收購(gòu)廢塑料用于生產(chǎn)環(huán)保型給排水井蓋,經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益俱佳。近年來(lái),國(guó)內(nèi)還研究和開(kāi)發(fā)了工業(yè)廢渣用做水泥、墻體材料、筑路、填方等方面的技術(shù);化工、石化等行業(yè)也開(kāi)發(fā)了多種回收利用固體廢棄物的無(wú)廢、低廢清潔工藝技術(shù)。重慶是一個(gè)老工業(yè)城市,又是年輕的直轄市,它有潛力對(duì)無(wú)機(jī)固體廢棄物進(jìn)行綜合利用,表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:①?gòu)U棄物的數(shù)量大;②一些廢棄物處于有用屬性;③有成熟的再生利用技術(shù);④再生產(chǎn)品有使用的需要。例如:重慶農(nóng)化集團(tuán)的鉻渣固體廢棄物的處置,如果直接排放就是污染,利用就是有益的資源。若有好的技術(shù)和方法,將工業(yè)廢棄物資源化利用,還可為我市提供新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。這對(duì)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,保護(hù)和改善三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。根據(jù)國(guó)內(nèi)外處理工業(yè)無(wú)機(jī)固體廢棄物的先進(jìn)技術(shù)與先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)無(wú)機(jī)固體廢棄物的綜合利用方式,歸納起來(lái)有如下幾個(gè)方面:2.2.1要選擇指數(shù)化的途徑,正確處理與科學(xué)發(fā)展的關(guān)系最有價(jià)值的各種金屬可首先提出來(lái),這是工業(yè)固體廢棄物資源化的重要途徑。目前,重慶金屬渣的綜合利用水平不高,造成了資源消耗高、浪費(fèi)大、利用率低,這也使企業(yè)的成本上升、經(jīng)濟(jì)效益低下,同時(shí)由于廢棄物排放量大,造成了對(duì)環(huán)境的污染。2.2.2工業(yè)固體廢棄物主要利用材料用工業(yè)固體廢棄物生產(chǎn)建筑材料通常不會(huì)產(chǎn)生二次污染,因此,這是消除污染、化害為利,實(shí)行廢棄物資源化的較好途徑。目前,在這方面一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已取得了較好的成效。他們把廢棄物資源化重點(diǎn)放在燃料渣和冶金渣上,如粉煤灰、煤矸石、高爐渣和鋼渣等。例如,目前西歐國(guó)家工業(yè)廢棄物再資源化率達(dá)60%,日本達(dá)50%以上。具體說(shuō):粉煤灰:日本和丹麥已全部利用,德國(guó)利用率達(dá)30%,英國(guó)55%,美國(guó)24.1%。煤矸石:波蘭的利用率最高,達(dá)90%～100%。高爐渣:英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、加拿大、比利時(shí)、瑞典、德國(guó)等實(shí)現(xiàn)當(dāng)年全部利用,日本利用率達(dá)85%,前蘇聯(lián)達(dá)70%。鋼渣:美國(guó)已全部利用并實(shí)行商品化,德國(guó)已大部分利用,英法兩國(guó)利用率達(dá)70%,日本達(dá)50%。因此,利用固體廢棄物生產(chǎn)建筑材料,也可作為處置三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)固體廢棄物的重要途徑,其具體用途可有以下幾方面:生產(chǎn)碎石一些礦山廢石和冶金礦渣,如高爐渣、鐵合金渣以及鋼渣用作混凝土骨料、道路材料、鐵路道磚等。生產(chǎn)水泥有些工業(yè)廢渣的化學(xué)成分與水泥接近,具有水硬性,可作為水泥工業(yè)原料。含高爐渣的水泥,其耐熱性能和在硫酸鹽介質(zhì)中的穩(wěn)定性都優(yōu)于硅酸鹽水泥;含鋼渣礦渣的水泥,其水化熱低、后期強(qiáng)度高、抗腐蝕、耐磨,是理想的大壩水泥和道路水泥。生產(chǎn)建筑制品用粉煤灰、尾礦、赤泥、煤矸石、電石渣等生產(chǎn)磚、砌塊、大型墻體材料。生產(chǎn)鑄石和微晶玻璃鑄石是鋼材、有色金屬的良好待用材料,微晶玻璃在工業(yè)和建筑中有廣泛的用途,用某些工業(yè)固體廢棄物可生產(chǎn)鑄石和微晶玻璃。生產(chǎn)礦渣棉和輕骨料用高爐礦渣、煤矸石、粉煤灰等生產(chǎn)礦渣棉,用粉煤灰或煤矸石生產(chǎn)陶粒,用高爐渣生產(chǎn)膨脹礦渣等。輕骨料和礦渣棉在工業(yè)和民用建筑中具有越來(lái)越廣泛的用途。2.2.3含煤煤的處理一些工業(yè)固體廢棄物具有潛在能源可利用,如粉煤灰中含煤達(dá)10%以上,可以通過(guò)分選,把煤選出利用;煤矸石發(fā)熱量為0.8～8MJ/kg,可利用煤矸石發(fā)展坑口電站,我國(guó)煤矸石用于發(fā)電利用率達(dá)40%。3提出及對(duì)初步基地的建議,為建立重慶特色工業(yè)廢棄物處理服目前,國(guó)內(nèi)外在工業(yè)廢棄物的處理上已有較成熟的經(jīng)驗(yàn),但對(duì)于三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)廢棄物的處理,重慶不可完全照搬,因?yàn)樯婕暗皆S多自然和社會(huì)的因素,其中包括:工業(yè)廢棄物的組分有差異,各城市資源的需求情況不同,還有再生原料與初始原料的價(jià)格比等經(jīng)濟(jì)因素也不一樣。重慶應(yīng)該從自己的實(shí)際情況出發(fā),對(duì)具體的情況作深入全面的了解和細(xì)致的分析,對(duì)不同的情況要用不同的處理方法。針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)廢棄物的處理問(wèn)題,提出以下建議:1)三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)廢棄物的處理問(wèn)題是重慶的大事,和每個(gè)重慶市民息息相關(guān),應(yīng)引起國(guó)家的重視和市民的關(guān)注。2)重點(diǎn)開(kāi)展煤矸石、粉煤灰、冶金渣的綜合利用,開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,提高產(chǎn)品質(zhì)量,拓寬廢物利用的領(lǐng)域