1.4 控制固体废物污染的技术政策
1.4.1 我国控制固体废物污染技术政策的产生
20世纪60年代中期开始,环境保护在国际上开始受到重视,污染治理技术迅速发展,人们开发了一系列处理方法。70年代以后,一些工业发达的国家开始出现废物处置场地紧张、处理费用浩大、资源短缺等一系列问题,因此为寻求一条可持续发展的道路,提出了“资源循环”口号,着手开发从固体废物中回收资源和能源的技术,逐步发展成为控制废物污染的途径——“资源化”。
我国固体废物污染控制工作起步较晚,开始于20世纪80年代初期。由于技术力量和经济实力有限,近期内还不可能在较大的范围内实现“资源化”。因此,必须寻找一条适合我国国情的固体废物处理的途径。为此,我国于20世纪80年代中期提出了以“资源化”“无害化”“减量化”作为控制固体废物污染的技术政策,并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主。
我国固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”,“资源化”是以“无害化”为前提的,“无害化”和“减量化”则应以“资源化”为条件。
1.4.2 “无害化”
固体废物的“无害化”处理是指通过现代工程技术处理,将固体废物中有害成分转变为不损害人体健康、不污染周围环境的无害物质。常用的方法有焚烧、热解、堆肥等。
目前,废物“无害化”处理工程已经发展成为一门崭新的工程技术。诸如,垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥,粪便的厌氧发酵,有害废物的热处理和解毒处理等。其中,“高温快速堆肥处理工艺”“高温厌氧发酵处理工艺”在我国都已达到实用水平,“厌氧发酵工艺”用于废物“无害化”处理工程的理论也已经基本成熟,具有我国特点的“粪便高温厌氧发酵处理工艺”在国际上一直处于领先地位。
然而,各种“无害化”处理工程技术的通用性有限,这往往不是由技术、设备条件本身所决定的。以生活垃圾处理来说,焚烧处理确实是一种较理想的“无害化”处理方法,但是它必须以垃圾含有高热值和可能的经济投入为条件,否则,便失去引用意义。我国大多数城市生活垃圾的平均可燃成分含量偏低,在近期内,着重发展卫生填埋和高温堆肥处理技术是适宜的。特别是卫生填埋,处理量大,投资少,见效快,可以迅速提高生活垃圾处理率,以解决当前带有“爆炸性”的垃圾的出路问题。总之,卫生填埋和堆肥是必不可少的方法,具有一定的长远意义。至于焚烧处理方法,只能有条件地采用。
1.4.3 “减量化”
“减量化”是指通过适宜的手段减少固体废物的容积。一般是通过两条途径来实现:一是对已产生的固体废物通过压缩、打包、焚烧和处理利用来减少其容积;二是通过工艺改革、产品设计或社会消耗结构和废物发生机制的改变来减少废物的产生量,从生产源头上将废物“减量化”。
对固体废物进行处理利用属于物质生产过程的末端,即通常人们所理解的“废弃物综合利用”,我们称之为“固体废物资源化”。例如,生活垃圾采用焚烧法处理后体积可减少80%~90%,余烬则便于运输和处置。固体废物采用压实、破碎等方法处理也可以达到减量并方便运输和处理处置的目的。
减少固废的产生属于物质生产过程的前端,需从资源的综合开发和生产过程中物质资料的综合利用着手。当今世界各国都面临“资源不足”和“垃圾过剩”两大问题,越来越重视资源的合理利用。人们对综合利用范围的认识,已从物质生产过程的末端(废物利用)向前延伸了,即从物质生产过程的前端(自然资源开发)起,就考虑和规划如何全面合理地利用资源。把综合利用贯穿于自然资源的综合开发和生产过程中物质资料与废物综合利用的全程,我们称之为“资源综合利用”,亦即“废物最小化”与“清洁生产”。实现固体废物“减量化”,必须从“固体废物资源化”延伸到“资源综合利用”上来,其工作重点包括采用经济合理的综合利用工艺和技术、制定科学的资源消耗定额等。
1.4.4 “资源化”
固体废物的“资源化”是指通过各种方法从固体废物中回收有用组分和能源,达到提高资源利用率、减少资源消耗、保护环境的目的。“资源化”是固体废物的主要归宿。
自然资源中,有些是不可更新的,如一些金属和非金属矿物,并非取之不尽,用之不竭,一经用于生产和消费,将从生物圈中永久消失。固体废物具有两重性,它虽占用大量土地,污染环境,但本身又含有多种有用物质,是一种资源。相对自然资源来说,固体废物属于二次资源或再生资源范畴,虽然它一般不具有原使用价值,但是通过回收、加工等途径可以获得新的使用价值。
固体废物资源化是应对“资源短缺”和 “垃圾过剩”两大世界性难题的重要渠道之一。20世纪70年代以前,世界各国对固体废物的认识还只是停留在处理和防止污染上。20世纪70年代以后,由于能源危机和资源短缺,以及对环境问题的认识逐步加深,人们已经增强了对固体废物资源化的紧迫感和重要性的认识。欧洲国家把固体废物资源化作为解决固体废物污染和能源紧张的方式之一。日本由于资源贫乏,将固体废物资源化列为国家的重要政策,当作紧迫课题进行研究。日本科技人员从含油量为2%的下水道污泥中回收油。德国拜尔公司每年焚烧2.5万吨工业固体废物,产生蒸汽。有机垃圾、植物秸秆、人畜粪便中的碳化物、蛋白质、脂肪等经过发酵可生成可燃性的沼气,其原料广泛、工艺简单,是从固体废物中回收生物能源、保护环境的重要途径。
资源有限,再生无限。从资源开发过程看,再生资源和原生资源相比,可以省去开矿、采掘、选矿、富集等一系列复杂程序,保护和延长原生资源寿命,弥补资源不足,保证资源永续,且可以节省大量的投资,降低成本,减少环境污染,保持生态平衡,具有显著的社会效益。以开发1t有色金属为例,我国每获得1t有色金属,平均要开采出33t矿石,剥离出26.6t围岩,消耗成百吨水和8t左右的标煤,产生几十吨的固体废物以及相应的废气和废水。据统计,目前我国废有色金属积蓄量超过两亿吨,已成为一座储有优质矿产资源的“城市矿山,如将这些废有色金属加以利用,“变废为宝”,大力发展再生金属产业,就可以节约大量的资源和能源。