卫生填埋是固体废物处理主流方法,优势明显被广泛应用
固体废物处置是指最终处置或安全处置,是固体废物污染控制的末端环节,是解决固体废物的归宿问题。一些固体废物经过处理和利用,总还会有部分残渣存在,而且很难再加以利用,这些残渣可能又富集了大量有毒有害成分;还有些固体废物,目前尚无法利用,它们都将长期地保留在环境中,是一种潜在的污染源。为了控制其对环境的污染,必须进行最终处置,使之最大限度地与生物圈隔离。
国内外城市固体废物处理方法主要有回收利用、卫生填埋、焚烧、堆肥等。国内城市固体废物处理采用的技术不多,包括回收利用、焚烧技术和卫生填埋。前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国固废处理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,2013年,回收利用和卫生填埋技术占比分别为35%和32.45%;焚烧技术是沿海大中城市优先采用的处理方法,占比约7.8%;其他类占比为24.75%。到2016年,这一市场占比情况表现为卫生填埋占比为62.55%;焚烧占比35.10%以及其他占比为2.35%。
图表1:2016年各种固废处理方式占比图(单位:%)
资料来源:前瞻产业研究院整理
卫生土地填埋适于处置一般固体废物。用卫生填埋来处置城市垃圾,不仅操作简单,施工方便,费用低廉,还可同时回收甲烷气体,目前在国内外被广泛采用。在进行卫生填埋场地选择、设计、建造、操作和封场过程中,应着重考虑防止浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消除、场地的开发利用等几个主要问题。
图表2:卫生填埋需要注意问题
资料来源:前瞻产业研究院整理
工业固废资源化技术现状分析
目前,国家主要有四类工业固废,分别为粉煤灰(煤矸石)、金属废渣、工业副产石膏、工业生物质废物。(1)粉煤灰和煤矸石是煤炭资源开发利用产生的主要废物,2016年我国粉煤灰和煤矸石产生量超过13亿吨;(2)我国金属废渣主要来源于有色金属选冶、黑色金属冶炼过程,因原生资源品位较低和选冶工艺落后,废渣排放量大、成分复杂、有害成分含量高;(3)工业副产石膏主要包括磷石膏、脱硫石膏、盐石膏、氟石膏等副产石膏;(4)我国工业生物质废物占整个工业固废的11%,食品加工、酿造、纺织等行业是主要来源。
目前,国内对于工业固废大都采取加工再利用的处置措施。在绿色工业的号召下,企业针对不同工业固废采取不同的技术,主要有以下四类:粉煤灰和煤矸石资源化利用技术,金属废渣综合处置技术,工业副产石膏综合利用技术,工业生物质废物资源化利用技术。
图表3:工业固废资源化技术
资料来源:前瞻产业研究院整理
固废处理技术应用领域中,热燃气、热解气等技术是新趋势
目前国内外最常用的两种利用垃圾发电技术:一是将垃圾卫生填埋,回收填埋场沼气,以沼气为燃料燃烧发电;二是直接以垃圾为燃料,焚烧垃圾发电。
垃圾的焚烧发电是利用焚烧炉对生活垃圾中可燃物质进行焚烧处理,通过高温焚烧后消除垃圾中大量的有害物质,达到无害化、减量化的目的,同时利用回收到的热能进行供热、供电,达到资源化。
垃圾填埋后其中的大量有机物在适宜的温度和湿度下,经过一系列的物理、化学变化和生物降解作用,产生大量填埋气体。为充分利用这些宝贵的能源,做到化害为利,在垃圾填埋场中设置特殊的沼气收集装置,抽出和收集这些气体作为燃料进行利用。
图表4:垃圾发电技术概述
资料来源:前瞻产业研究院整理
前瞻分析,未来垃圾发电技术将会更加注重环保,提高能源利用率。热燃气、热解气等技术是未来发展趋势。
图表5:垃圾发电新技术趋势
资料来源:前瞻产业研究院整理
未来固废处理技术注重资源再利用
(一)生物处理技术前景广阔
在众多的处理方法中,以堆肥为代表的生物处理技术具有成本低、运行费用低、操作简单、易管理等优点。我国的城市固体废物主要是厨房垃圾,有机物成分和营养物质含量高,有的可达60%-70%,而一般有机物的含水量高达70%,从减量化和资源化的角度分析,厌氧消化技术是一种非常有前景的技术。
(二)实现清洁生产的城市固体废物处理新技术