1、減量化法

據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)礦物資源利用率僅50～60%，能源利用率僅為30%，大約有40～50%沒有發(fā)揮生產(chǎn)效益就變成廢物，既污染環(huán)境，又浪費(fèi)大量寶貴資源，其它行業(yè)也是如此。因此加強(qiáng)技術(shù)改造，提高資源的利用率，減少固體廢物產(chǎn)生大有可為。減量化一般有一下三種方法：

1)通過(guò)改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)，開發(fā)原材料消耗少、包裝材料省的新產(chǎn)品，并改革工藝強(qiáng)化管理，減少浪費(fèi)，以減少產(chǎn)品的單位耗量。

2)提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，盡可能減少產(chǎn)品廢棄的幾率和更換次數(shù)。

3)開發(fā)可多次重復(fù)使用的制品，使制成品循環(huán)使用以取代只能使用一次的制成品，如包裝食品的容器和瓶類。

2、資源化法

資源化法是通過(guò)各種方法從固體廢物中回收或制取物質(zhì)和能源，將廢物轉(zhuǎn)化為資源，即轉(zhuǎn)化為同一產(chǎn)業(yè)部門或其它產(chǎn)業(yè)部門新的生產(chǎn)要素，同時(shí)達(dá)到保護(hù)環(huán)境的方法。其具體利用途徑有以下幾個(gè)方面：

1)作工業(yè)原材料：如從尾礦和廢金屬渣中回收金屬元素。南京礦務(wù)局等單位利用含鋁量高、含鐵量低的煤矸石制作鋁銨釩、三氧化二鋁、聚合鋁、二氧化硅等產(chǎn)品，從剩下余濾液中提取鉬、鎵、鈾、釩、鍺等稀有金屬。

2)回收能源：我國(guó)每年排放的煤矸石中，有3000多萬(wàn)噸熱值在6276kJ/kg以上，可作沸騰爐燃料用于發(fā)電，全國(guó)已有2000多臺(tái)沸騰爐，每年可節(jié)約大量?jī)?yōu)質(zhì)煤。鶴崗、本溪等地還用煤矸石制造煤氣，回收能源。此外，還有垃圾填埋、焚燒回收能源及有機(jī)廢物分解回收燃料油、煤氣及沼氣等回收能源的方法。

3)作土壤改良劑和肥料：實(shí)踐證明，用粉煤灰改良土壤，對(duì)酸性土、粘性土和弱鹽堿地都有良好效果，可使糧食增產(chǎn)10-30%。對(duì)水果、蔬菜也有增產(chǎn)效果。德國(guó)研究了用銅礦渣粉作肥料進(jìn)行盆栽和大田的銅肥肥效試驗(yàn)，結(jié)果表明：凡施用銅礦渣粉的都增產(chǎn)。許多試驗(yàn)和實(shí)踐表明：硫鐵礦渣內(nèi)含有多種有色金屬，可作為綜合微量元素肥料，同樣產(chǎn)生明顯的效果。

4)直接利用：如各種包裝材料直接利用。

5)作建筑材料：利用礦渣、爐渣和粉煤灰等可制作水泥、磚、保溫材料等各種建筑材料，也可作道路和地基的墊層材料。

我國(guó)傳統(tǒng)的墻體材料是粘土磚，每年生產(chǎn)1億塊磚需挖良田100畝，用煤1萬(wàn)噸。我國(guó)每年的磚產(chǎn)量達(dá)數(shù)千億塊。這對(duì)我國(guó)寶貴的耕地是一個(gè)不小的威脅，而各種固體廢物大部分可以在建筑材料生產(chǎn)方面找到途徑，這對(duì)于保護(hù)土地資源，改善環(huán)境具有重要意義。

3、處理法

固體廢物通過(guò)物理的、化學(xué)的、生物化學(xué)的方法，使其減容化、無(wú)害化、穩(wěn)定化和安全化，以加速物質(zhì)在環(huán)境中的在循環(huán)，減輕或消除環(huán)境污染。

l物理處理：物理處理是通過(guò)濃縮或相變化改變固體廢物的結(jié)構(gòu)，使之成為便于運(yùn)輸、貯存、利用和處置的形態(tài)。物理處理方法包括壓實(shí)、破碎、分選、增稠、吸附、萃取等。物理處理也往往作為回收固體廢物中有用物質(zhì)的重要手段加以采用。

l化學(xué)處理:化學(xué)處理是采用化學(xué)方法破壞固體廢物中的有害成分達(dá)到無(wú)害化，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變成為適于進(jìn)一步處理、處置的形態(tài)。由于化學(xué)反應(yīng)條件復(fù)雜，影響因素較多，故化學(xué)處理方法通常只用在所含成分單一或所含幾種化學(xué)成分特性相似的廢物處理方面。對(duì)于混合廢物，化學(xué)處理可能達(dá)不到預(yù)期的目的�；瘜W(xué)處理方法包括氧化、還原、中和、化學(xué)沉淀和化學(xué)溶出等。有些有害固體廢物，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理還可能產(chǎn)生富含毒性成分的殘?jiān)�，還須對(duì)殘?jiān)M(jìn)行解毒處理或安全處置。

l生物處理:生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機(jī)物，從而達(dá)到無(wú)害化和綜合利用。固體廢物經(jīng)過(guò)生物處理，在容積、形態(tài)、組成等方面，均發(fā)生重大變化，因而便于運(yùn)輸、貯存、利用和處置。生物處理方法包括好氧處理、厭氧處理、兼性厭氧處理。與化學(xué)處理方法相比生物處理在經(jīng)濟(jì)上一般比較便宜，應(yīng)用也相當(dāng)普遍，但處理過(guò)程所需時(shí)間較長(zhǎng)，處理效率有時(shí)不夠穩(wěn)定。

(1)堆肥化:它是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程。堆肥化的產(chǎn)物稱作堆肥，是一種具有改良土壤結(jié)構(gòu)，增大土壤容水性、減少無(wú)機(jī)氮流失、促進(jìn)難溶磷轉(zhuǎn)化為易溶磷、增加土壤緩沖能力和化學(xué)肥料的肥效等多種功效的廉價(jià)、優(yōu)質(zhì)土壤改良肥料。

根據(jù)堆肥化過(guò)程中微生物對(duì)氧的需求關(guān)系可分為厭氧堆肥與好氧堆肥兩種方法。好氧堆肥因其具有堆肥溫度高、基質(zhì)分解比較徹底、堆制周期短、異味小等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。按照堆肥方法的不同，好氧堆肥又可分為露天堆肥和快速堆肥兩種方法。

現(xiàn)代化堆肥生產(chǎn)通常由前處理、主發(fā)酵(一次發(fā)酵)、后發(fā)酵(二次發(fā)酵)、后處理、貯藏等五個(gè)工序組成。其中主發(fā)酵是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵，應(yīng)控制好通風(fēng)、溫度、水分、碳氮比、碳磷比及pH等發(fā)酵條件。

(2)沼氣化:沼氣化亦稱厭氧發(fā)酵，是固體廢物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物在人為控制的溫度、濕度、酸堿度的厭氧環(huán)境中經(jīng)多種微生物的作用生成可燃?xì)怏w的過(guò)程。該技術(shù)在城市下水污泥、農(nóng)業(yè)固體廢物、糞便處理中得到廣泛應(yīng)用。它不僅對(duì)固體廢物起到穩(wěn)定無(wú)害的作用，更重要的是可以生產(chǎn)一種便于貯存和有效利用的能源。據(jù)估計(jì)我國(guó)農(nóng)村每年產(chǎn)農(nóng)作物秸桿5億多噸，若用其中的一半制取沼氣，每年可生產(chǎn)沼氣500～600億m3。由此可見，沼氣化技術(shù)是控制污染、改變農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。

(3)廢纖維素糖化技術(shù):廢纖維糖化是利用酶水解技術(shù)使之轉(zhuǎn)化成單體葡萄糖，然后可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為化工原料或生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞蛋白質(zhì)或微生物蛋白。

據(jù)估計(jì)，世界纖維素年凈產(chǎn)量約1000億噸，廢纖維素資源化是一項(xiàng)十分重要的世界課題。日本、美國(guó)已成功地開發(fā)了廢纖維糖化工藝流程。目前在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)效益還需論證。如何開發(fā)成本低的處理方法，尋找更好的酶種，提高酶的單位生物分解能力，改善發(fā)酵工藝等問(wèn)題有待進(jìn)一步探索。

(4)廢纖維素飼料化-生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白技術(shù):該技術(shù)不需要糖化工序，而是將廢纖維經(jīng)微生物作用，直接生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白或微生物蛋白。目前，廢纖維素飼料化-生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白技術(shù)是可行的，但在經(jīng)濟(jì)上要有競(jìng)爭(zhēng)性，仍有許多課題有待解決。

(5)細(xì)菌浸出:化能自養(yǎng)細(xì)菌將亞鐵氧化為高鐵(三價(jià)鐵)、將硫及還原性硫化物氧化為硫酸從而取得能源，從空氣中攝取二氧化碳、氧以及水中其它微量元素(如N、P等)合成細(xì)胞質(zhì)。這類細(xì)菌生長(zhǎng)在簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)培養(yǎng)基中，并能耐受較高金屬離子和氫離子濃度。利用化能自養(yǎng)菌的這種獨(dú)特生理特性，從礦物料中將某些金屬溶解出來(lái)，然后從浸出液中提取金屬的過(guò)程，通稱為細(xì)菌浸出。該法主要用于處理如銅的硫化物和一般氧化物(Cu2O、CuO)為主的銅礦和鈾礦廢石，回收銅和鈾。對(duì)錳、砷、鎳、鋅、鉬及若干稀有元素也有應(yīng)用前景。目前，細(xì)菌浸出在國(guó)內(nèi)外得到大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。

l熱處理:熱處理是通過(guò)高溫破壞和改變固體的組成和結(jié)構(gòu)，同時(shí)達(dá)到減容、無(wú)害化或綜合利用的目的。熱處理方法包括焚化、熱解、濕式氧化以及焙燒、燒結(jié)等。

(1)焚燒處理:焚燒處理即在高溫(800～1000℃)下，把固體中的可燃成分轉(zhuǎn)化為惰性殘?jiān)瑫r(shí)回收熱能，這對(duì)于處于能源危機(jī)的世界來(lái)說(shuō)無(wú)疑是有重要作用的，也是近些年來(lái)這項(xiàng)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家得以廣泛應(yīng)用的原因。通過(guò)燃燒，可使固體廢物進(jìn)一步減容，城市垃圾經(jīng)燃燒后可減小體積80-90%，重量將減低75-80%，同時(shí)可以較徹底的消滅各種病原體，消除腐化源。相比之下，燃燒處理具有：<1>焚燒占地小;<2>焚燒對(duì)垃圾處理徹底，殘?jiān)挝廴疚ｋU(xiǎn)小;<3>焚燒操作是全天候的不受天氣影響;<4>焚燒可安裝在接近垃圾源的地方，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用;<5>焚燒的適用面廣，除城市垃圾以外的許多城市廢物也可采用焚燒方法進(jìn)行凈化。但是，燃燒處理也有明顯缺陷，首先，仍然存在二次污染，燃燒仍然要排出灰渣、廢氣。特別是近年來(lái)出現(xiàn)的“二惡英”，其毒性比氰化物大1000倍，使人憂心忡忡;其次是單位投資和處理運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高;再次，就是對(duì)廢物有一定要求，即要求其熱值至少大于4000kJ/kg。因此，對(duì)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，城市垃圾幾乎達(dá)不到此要求，故很難普遍推廣使用。

燃燒一般要經(jīng)過(guò)脫水、脫氣、起燃、燃燒、熄滅等過(guò)程�？刂拼诉^(guò)程的因素主要有三個(gè)，即時(shí)間、溫度和燃料與空氣混合的湍流混合程度(習(xí)慣稱三T)。一般認(rèn)為，燃燒時(shí)間與固體廢物粒度的平方近似成正比，粒度越細(xì)，其與空氣的接觸面積愈大，燃燒進(jìn)行就越快，廢物停留時(shí)間就越短。另外，燃燒中氧氣濃度越高，燃燒速度和質(zhì)量就愈高，因此，必須使燃料中有足夠的空氣流動(dòng)，燃料與空氣的湍流混合度越高，對(duì)燃燒的進(jìn)行越有利。

一般來(lái)講，燃燒的工藝包括固體廢物的貯存、預(yù)處理、進(jìn)料系統(tǒng)、燃燒室、廢氣排放與污染控制、排渣、監(jiān)控測(cè)試，能源回收等12大系統(tǒng)。

(2)熱解:熱解是將有機(jī)物在無(wú)氧或缺氧條件下高溫(500～1000℃)加熱，使之分解為氣、液、固三類產(chǎn)物，氣態(tài)的有氫、甲烷、碳?xì)浠旌衔铩⒁谎趸嫉瓤扇細(xì)怏w;液態(tài)的有含甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等成分的燃料油;固態(tài)的主要為固體碳。該法的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)U物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為便于貯存和運(yùn)輸?shù)挠杏萌剂希椅矚馀欧帕亢蜌堅(jiān)枯^少，是一種低污染的處理與資源化技術(shù)。

(3)濕式氧化:濕式氧化又稱濕式燃燒法。它是指有機(jī)物料在有水介質(zhì)存在的條件下，加以適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫λM(jìn)行的快速氧化過(guò)程。有機(jī)物料應(yīng)為流動(dòng)狀態(tài)，可以用泵加入濕式氧化系統(tǒng)。由于有機(jī)物的氧化過(guò)程是放熱過(guò)程，所以，反應(yīng)一旦開始，就會(huì)在有機(jī)物氧化放出的熱量作用下自動(dòng)進(jìn)行，而不需要投加輔助燃料。排放的尾氣中主要含有二氧化碳、氮、過(guò)剩的氧氣和其它氣體，液相中包括殘留的金屬鹽類和未完全反應(yīng)的有機(jī)物。有機(jī)物的氧化程度取決于反應(yīng)溫度、壓力和廢物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間。增加溫度和壓力可以加快反應(yīng)速度，提高COD的轉(zhuǎn)化率，但溫度最高不能超過(guò)水的臨界溫度。

l微波處理:最新研究結(jié)果表明，微波技術(shù)在放射性廢物處理、土壤去污、工業(yè)原油、污泥等的處理方面可以成功地應(yīng)用。目前雖還只是處于實(shí)驗(yàn)室的研究階段，但有關(guān)專家指出，微波技術(shù)在以后肯定能發(fā)揮其廢物處理方面應(yīng)用的潛力。

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