环境工程建设中固体废物治理技术及质控措施

2023-08-29 13:58王汝青
皮革制作与环保科技 2023年12期
关键词:物理化学废物生物质

王汝青,丁 聪

(潍坊市生态环境局诸城分局,山东 潍坊 262200)

随着城市化和工业化的不断推进,我国固体废物的产生量不断增加,治理问题日益凸显。固体废物治理技术及质控措施,是环境工程建设中重要的研究内容,包括分类、转运、处理和处置等。常用的治理技术有填埋、焚烧和回收利用等,还有生物处理技术和物理化学处理技术等新技术。质控措施包括废物分类、处理工艺、环保设施和排放控制等方面。废物分类是治理的第一步,处理工艺选择要综合考虑治理效果和经济效益。环保设施建设是防止环境污染的重要组成部分,排放控制保证排放符合环境标准。固体废物治理技术及质控措施的研究和应用是保护环境和公众健康的必要举措。

1 固体废物治理技术

固体废物是指在生产、生活和其它活动中产生的不具备再利用价值或者对人体健康和环境造成危害的废弃物。随着城市化和工业化进程的不断加快,我国固体废物产生量逐年增加,固体废物处理和处置面临的问题也日益凸显。固体废物处理的主要目的是降低固体废物的危害程度,减少固体废物对环境和人体健康的影响。固体废物治理技术是指对固体废物进行分类、转运、处理和处置的技术,其中包括填埋、焚烧、回收利用、生物处理和物理化学处理等技术。

1.1 填埋技术

填埋技术是一种传统的固体废物处理方式。其处理成本相对较低,处理周期也较短,但是填埋技术对土地的占用较大,并且填埋场渗滤液的处理难度较大,容易对地下水造成污染。为了减少填埋对环境的影响,一些填埋场开始采取“干湿分离”的处理方式,即将有机废物和不可降解的废物进行分类填埋,减少渗滤液的生成。

1.2 焚烧技术

焚烧技术是一种高温下将固体废物进行燃烧,将有机物质转化为灰烬和烟气的技术。焚烧技术能够彻底分解固体废物,减少处理后的体积,还能够回收热能和金属等资源。但是,焚烧技术产生的烟气中可能含有二噁英等有毒有害物质,需要进行排放控制。此外,焚烧技术处理有机废物还需要消耗大量的能源。

2 回收利用技术

回收利用技术是将废弃物转化为新的资源和能源的技术。目前主要的回收利用技术包括再生利用、物质循环利用和能源利用。再生利用主要是指废物通过处理后再次被利用,如塑料瓶回收后再制成塑料制品。物质循环利用是指将废物中可回收的材料循环利用,如废旧金属的回收利用的步骤是将废物中的有机物质转化为能源,如利用生物质发电。回收利用技术能够有效减少固体废物的排放,降低环境污染,同时还可以节约资源和能源。

3 生物处理技术

生物处理技术是利用微生物将有机废物转化为有机肥料或产生沼气的技术。生物处理技术包括生物堆肥技术、厌氧消化技术和生物反应器技术等。生物堆肥技术是将有机废物放置在通气性好的堆肥场中,通过微生物分解作用将有机物质转化为有机肥料的技术。厌氧消化技术是将有机废物放置在密闭的容器中,利用厌氧微生物将有机物质分解为沼气和有机肥料的技术。生物反应器技术则是将有机废物与微生物一起放置在反应器中,利用微生物的作用将有机物质转化为沼气和有机肥料的技术。生物处理技术的优点是可以将有机废物转化为有价值的产品,同时还能够减少温室气体的排放。

4 物理化学处理技术

物理化学处理技术主要包括物理处理技术和化学处理技术。物理处理技术是通过机械力或重力等作用将固体废物进行筛分、磁选、气流分选等处理,以达到物理分离和提纯的目的。化学处理技术则是通过化学反应将固体废物进行固化、沉淀等处理,以达到化学变化和稳定化的目的。物理化学处理技术的优点是能够对固体废物进行精细处理,提高固体废物资源化利用率。

4.1 固体废物质控措施研究

固体废物治理过程中,质量控制是确保治理效果的重要手段。固体废物治理中的质控措施,包括治理前的检测和评估、治理过程中的质量监控、以及治理后的效果评估等方面。

4.2 治理前的检测和评估

治理前的检测和评估是固体废物治理中质量控制的第一步。通过检测和评估,可以了解固体废物的性质、来源、污染程度等信息,制定出合理的治理方案。检测和评估包括废物样品的采集、分析和评估,可以采用现场采样和实验室分析相结合的方法。

5 治理过程中的质量监控

治理过程中的质量监控是确保治理效果的关键环节。在治理过程中,需要对治理设备、操作流程、废物处理等方面进行监控,以确保治理效果符合预期要求。监控方法包括设备运行参数的实时监测、废物处理过程中的样品采集和分析、现场检查等。

6 治理后效果的评估

治理后的效果评估是固体废物治理中质量控制的最后一步。通过对治理后的废物进行检测和评估,可以确定治理效果是否达到预期要求,并且可以为后续治理工作提供参考和指导。效果评估包括废物样品的采集、分析和评估等步骤,可以采用实验室分析和现场检测相结合的方法。

7 质量控制的相关标准和法规

固体废物治理中的质量控制需要遵守一系列相关的标准和法规。其中包括固体废物污染控制标准、环境保护法、固体废物污染环境防治法等。这些标准和法规对于固体废物治理过程中的质量控制具有指导和约束作用,可以帮助企业确保固体废物治理的效果和质量。

7.1 生物处理技术在固体废物处理中的应用

生物处理技术是固体废物处理中的一种重要技术,其主要原理是利用微生物对有机物进行降解和转化[1]。生物处理技术在固体废物处理中的应用,包括厌氧处理技术、好氧处理技术、堆肥处理技术等方面。

首先,厌氧处理技术是一种通过利用厌氧微生物对有机物进行降解的处理技术,适用于高含水率、高有机质的废弃物处理。在厌氧条件下,微生物通过酵解反应将有机物分解为沼气和有机酸等物质,实现固体废物的降解和转化。其次,好氧处理技术是一种通过利用好氧微生物对有机物进行降解的处理技术,适用于含水率较低、易于氧化的有机质处理。在好氧条件下,微生物通过氧化反应将有机物分解为二氧化碳和水等物质,实现固体废物的降解和转化。另外,堆肥处理技术是一种通过利用微生物对有机物进行降解和转化的处理技术,适用于含有机质的废弃物处理。在堆肥处理过程中,将固体废物与一定比例的填充材料混合后,通过通风、搅拌等手段促进微生物的生长和代谢,实现有机物的分解和转化。

除了上述生物处理技术,还有一些其它的生物处理技术也在固体废物处理中得到了广泛应用,如厌氧/好氧处理技术、厌氧消化技术等[2]。这些生物处理技术在固体废物处理中具有一定的优势,如处理效率高、工艺简单、能源利用等,但是其应用还需要考虑到经济性、环保性等方面的问题。因此,在生物处理技术的应用过程中,需要对其进行质量控制,以确保其处理效果和安全性。

7.2 物理化学处理技术在固体废物处理中的应用

物理化学处理技术是固体废物处理中的一种重要技术,其基本原理是利用物理化学的原理和方法对固体废物进行处理,使其转化为可回收利用的资源或者减少对环境的污染。本文将重点介绍物理化学处理技术在固体废物处理中的应用,包括热处理、压缩和分离技术等方面。

7.2.1 热处理技术在固体废物处理中的应用

热处理技术是一种将固体废物在高温下分解的技术,通过热分解和热裂解反应,使固体废物中的有机物质转化为可燃气体或液体燃料,同时可以将无机物质转化为可再利用的资源[3]。热处理技术可以分为焚烧、热解和气化三种方式,其中焚烧是应用最广泛的一种方式,可以将固体废物完全燃烧并转化为灰渣、烟气和热能,灰渣可以用于土壤改良,烟气可以进行排放治理,热能可以回收利用。

7.2.2 压缩技术在固体废物处理中的应用

压缩技术是将固体废物进行压缩处理,减少其体积和容积的技术,可以降低固体废物的运输和处理成本。压缩技术包括机械压缩和液压压缩两种方式,其中机械压缩适用于压缩纸张、塑料等较硬的废物,而液压压缩适用于压缩易挤压的废物,如泡沫塑料等。压缩技术可以将废物体积压缩至原来的1/4~1/5,减少占用土地面积,同时还可以提高固体废物的稳定性和降低处理成本。

7.2.3 分离技术在固体废物处理中的应用

分离技术是将固体废物中的各种成分分离出来,使得可回收利用的物质能够得到再利用,同时可以减少对环境的污染[4]。分离技术包括重力分离、筛分和浮选等方式,其中重力分离是根据固体废物中各种物质的密度不同来进行分离,筛分则是通过筛选出来的固体废物进行分类,浮选则是通过将固体废物投入到水中,利用水的浮力将轻质物质分离出来,重质物质沉入底部,从而实现固体废物的分离和再利用。

7.2.4 化学处理技术在固体废物处理中的应用

化学处理技术是将固体废物中的有害物质进行化学反应处理,使其转化为无害物质或者转化为可回收利用的资源的技术[5]。化学处理技术包括氧化还原、酸碱中和、络合等方式,其中氧化还原是最常用的一种方式,可以通过在固体废物中加入氧化剂或还原剂的方式,将有害物质进行氧化或还原,从而实现对固体废物的净化和处理。

7.2.5 生物降解技术在固体废物处理中的应用

生物降解技术是将固体废物中的有机物质利用生物反应进行降解的技术,可以将有机物质分解为无机物质,同时还可以将有机物质转化为生物质或者转化为可回收利用的资源[6]。生物降解技术包括堆肥技术、厌氧消化技术和好氧消化技术等方式,其中堆肥技术是应用最广泛的一种方式,可以将固体废物和堆肥菌进行混合,利用堆肥菌的代谢反应将有机物质分解为无机物质。

物理化学处理技术是固体废物处理中的一种重要技术,包括热处理、压缩、分离、化学处理和生物降解等方面,其应用不仅可以将固体废物转化为可回收利用的资源,还可以减少对环境的污染,降低固体废物处理成本,是当前固体废物处理的重要手段之一。

8 固体废物资源化利用的技术研究

固体废物资源化利用技术是一种将废物转化为可再利用资源的技术,可以最大限度地减少固体废物对环境的污染,同时可以节资源的使用[7]。固体废物资源化利用技术,包括生物质能利用、再生资源利用和废物热能利用等方面。

8.1 生物质能利用技术

生物质能是指来自生物体的能源,包括植物、动物、微生物和废弃物等。生物质能利用技术是将生物质转化为燃料或化学原料的技术,可以替代传统的化石燃料,减少二氧化碳的排放。生物质能利用技术包括生物质发电、生物质液化和生物质气化等方式。其中,生物质气化技术是将生物质在高温下转化为可燃气体的一种技术,可以应用于固体废物处理中,将固体废物转化为可燃气体进行能源利用。

8.2 再生资源利用技术

再生资源利用技术是将固体废物中的可再利用资源进行分类回收和利用的技术。再生资源包括纸张、塑料、金属等,这些资源经过分类回收后可以再次作为原材料进行加工生产。再生资源利用技术可以减少固体废物的排放,同时可以节资源的使用[9]。再生资源利用技术包括废物分类回收、再生资源加工利用和再生资源回收技术等方式

8.3 废物热能利用技术

废物热能利用技术是将固体废物中的热能转化为能源的一种技术,可以实现废物的能源化利用。废物热能利用技术包括废物燃烧发电、余热回收和废物焚烧等方式。其中,废物燃烧发电是将固体废物进行燃烧,将热能转化为电能的一种技术,可以实现固体废物的无害化处理和能源化利用。

固体废物资源化利用技术可以最大限度地减少固体废物对环境的污染,同时可以节约资源的使用[10]。随着技术的不断创新,固体废物资源化利用技术将会有更加广泛的应用。然而,在实际应用过程中,仍然存在着一些问题和挑战,如技术成本高、运营难度大、政策法规不健全等。因此,我们需要不断加强研究和创新,提高技术的可靠性和经济性,同时加强政策法规的制定和实施,推动固体废物资源化利用技术的应用。

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