衛生填埋是固體廢物處理主流方法,優勢明顯被廣泛應用
固體廢物處置是指最終處置或安全處置,是固體廢物污染控制的末端環節,是解決固體廢物的歸宿問題。一些固體廢物經過處理和利用,總還會有部分殘渣存在,而且很難再加以利用,這些殘渣可能又富集了大量有毒有害成分;還有些固體廢物,目前尚無法利用,它們都將長期地保留在環境中,是一種潛在的污染源。為了控制其對環境的污染,必須進行最終處置,使之最大限度地與生物圈隔離。
國內外城市固體廢物處理方法主要有回收利用、衛生填埋、焚燒、堆肥等。國內城市固體廢物處理采用的技術不多,包括回收利用、焚燒技術和衛生填埋。前瞻產業研究院發布的《2017-2022年中國固廢處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,2013年,回收利用和衛生填埋技術占比分別為35%和32.45%;焚燒技術是沿海大中城市優先采用的處理方法,占比約7.8%;其他類占比為24.75%。到2016年,這一市場占比情況表現為衛生填埋占比為62.55%;焚燒占比35.10%以及其他占比為2.35%。
圖表1:2016年各種固廢處理方式占比圖(單位:%)
資料來源:前瞻產業研究院整理
衛生土地填埋適于處置一般固體廢物。用衛生填埋來處置城市垃圾,不僅操作簡單,施工方便,費用低廉,還可同時回收甲烷氣體,目前在國內外被廣泛采用。在進行衛生填埋場地選擇、設計、建造、操作和封場過程中,應著重考慮防止浸出液的滲漏、降解氣體的釋出控制、臭味和病原菌的消除、場地的開發利用等幾個主要問題。
圖表2:衛生填埋需要注意問題
資料來源:前瞻產業研究院整理
工業固廢資源化技術現狀分析
目前,國家主要有四類工業固廢,分別為粉煤灰(煤矸石)、金屬廢渣、工業副產石膏、工業生物質廢物。(1)粉煤灰和煤矸石是煤炭資源開發利用產生的主要廢物,2016年我國粉煤灰和煤矸石產生量超過13億噸;(2)我國金屬廢渣主要來源于有色金屬選冶、黑色金屬冶煉過程,因原生資源品位較低和選冶工藝落后,廢渣排放量大、成分復雜、有害成分含量高;(3)工業副產石膏主要包括磷石膏、脫硫石膏、鹽石膏、氟石膏等副產石膏;(4)我國工業生物質廢物占整個工業固廢的11%,食品加工、釀造、紡織等行業是主要來源。
目前,國內對于工業固廢大都采取加工再利用的處置措施。在綠色工業的號召下,企業針對不同工業固廢采取不同的技術,主要有以下四類:粉煤灰和煤矸石資源化利用技術,金屬廢渣綜合處置技術,工業副產石膏綜合利用技術,工業生物質廢物資源化利用技術。
圖表3:工業固廢資源化技術
資料來源:前瞻產業研究院整理
固廢處理技術應用領域中,熱燃氣、熱解氣等技術是新趨勢
目前國內外最常用的兩種利用垃圾發電技術:一是將垃圾衛生填埋,回收填埋場沼氣,以沼氣為燃料燃燒發電;二是直接以垃圾為燃料,焚燒垃圾發電。
垃圾的焚燒發電是利用焚燒爐對生活垃圾中可燃物質進行焚燒處理,通過高溫焚燒后消除垃圾中大量的有害物質,達到無害化、減量化的目的,同時利用回收到的熱能進行供熱、供電,達到資源化。
垃圾填埋后其中的大量有機物在適宜的溫度和濕度下,經過一系列的物理、化學變化和生物降解作用,產生大量填埋氣體。為充分利用這些寶貴的能源,做到化害為利,在垃圾填埋場中設置特殊的沼氣收集裝置,抽出和收集這些氣體作為燃料進行利用。
圖表4:垃圾發電技術概述
資料來源:前瞻產業研究院整理
前瞻分析,未來垃圾發電技術將會更加注重環保,提高能源利用率。熱燃氣、熱解氣等技術是未來發展趨勢。
圖表5:垃圾發電新技術趨勢
資料來源:前瞻產業研究院整理
未來固廢處理技術注重資源再利用
(一)生物處理技術前景廣闊
在眾多的處理方法中,以堆肥為代表的生物處理技術具有成本低、運行費用低、操作簡單、易管理等優點。我國的城市固體廢物主要是廚房垃圾,有機物成分和營養物質含量高,有的可達60%-70%,而一般有機物的含水量高達70%,從減量化和資源化的角度分析,厭氧消化技術是一種非常有前景的技術。
(二)實現清潔生產的城市固體廢物處理新技術
根據城市固體廢物組成的不同特點,推動綜合處理技術的研究和應用工作。熱等離子體氣化技術、水熱催化氣化技術、熱裂解技術已經開始應用于城市固體廢物的處理中,聯合處理電子廢棄物和城市固體廢物的填埋場生物反應器技術也已開始嘗試應用于固體廢物處理中。
(三)提高固體廢物資源化利用率的技術
目前,利用城市固體廢物焚燒灰渣制造建筑材料是節約資源、消除廢物、保護環境的有效途徑。我國是能源消耗大國,可以充分利用城市固體廢物回收能源,例如,可以把城市固體廢物分類后焚燒獲取熱能,利用有機固體廢物生物法制氫,利用廢報紙發酵生產乙醇等。
固體廢物處置是指最終處置或安全處置,是固體廢物污染控制的末端環節,是解決固體廢物的歸宿問題。一些固體廢物經過處理和利用,總還會有部分殘渣存在,而且很難再加以利用,這些殘渣可能又富集了大量有毒有害成分;還有些固體廢物,目前尚無法利用,它們都將長期地保留在環境中,是一種潛在的污染源。為了控制其對環境的污染,必須進行最終處置,使之最大限度地與生物圈隔離。
國內外城市固體廢物處理方法主要有回收利用、衛生填埋、焚燒、堆肥等。國內城市固體廢物處理采用的技術不多,包括回收利用、焚燒技術和衛生填埋。前瞻產業研究院發布的《2017-2022年中國固廢處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,2013年,回收利用和衛生填埋技術占比分別為35%和32.45%;焚燒技術是沿海大中城市優先采用的處理方法,占比約7.8%;其他類占比為24.75%。到2016年,這一市場占比情況表現為衛生填埋占比為62.55%;焚燒占比35.10%以及其他占比為2.35%。
圖表1:2016年各種固廢處理方式占比圖(單位:%)
資料來源:前瞻產業研究院整理
衛生土地填埋適于處置一般固體廢物。用衛生填埋來處置城市垃圾,不僅操作簡單,施工方便,費用低廉,還可同時回收甲烷氣體,目前在國內外被廣泛采用。在進行衛生填埋場地選擇、設計、建造、操作和封場過程中,應著重考慮防止浸出液的滲漏、降解氣體的釋出控制、臭味和病原菌的消除、場地的開發利用等幾個主要問題。
圖表2:衛生填埋需要注意問題
資料來源:前瞻產業研究院整理
工業固廢資源化技術現狀分析
目前,國家主要有四類工業固廢,分別為粉煤灰(煤矸石)、金屬廢渣、工業副產石膏、工業生物質廢物。(1)粉煤灰和煤矸石是煤炭資源開發利用產生的主要廢物,2016年我國粉煤灰和煤矸石產生量超過13億噸;(2)我國金屬廢渣主要來源于有色金屬選冶、黑色金屬冶煉過程,因原生資源品位較低和選冶工藝落后,廢渣排放量大、成分復雜、有害成分含量高;(3)工業副產石膏主要包括磷石膏、脫硫石膏、鹽石膏、氟石膏等副產石膏;(4)我國工業生物質廢物占整個工業固廢的11%,食品加工、釀造、紡織等行業是主要來源。
目前,國內對于工業固廢大都采取加工再利用的處置措施。在綠色工業的號召下,企業針對不同工業固廢采取不同的技術,主要有以下四類:粉煤灰和煤矸石資源化利用技術,金屬廢渣綜合處置技術,工業副產石膏綜合利用技術,工業生物質廢物資源化利用技術。
圖表3:工業固廢資源化技術
資料來源:前瞻產業研究院整理
固廢處理技術應用領域中,熱燃氣、熱解氣等技術是新趨勢
目前國內外最常用的兩種利用垃圾發電技術:一是將垃圾衛生填埋,回收填埋場沼氣,以沼氣為燃料燃燒發電;二是直接以垃圾為燃料,焚燒垃圾發電。
垃圾的焚燒發電是利用焚燒爐對生活垃圾中可燃物質進行焚燒處理,通過高溫焚燒后消除垃圾中大量的有害物質,達到無害化、減量化的目的,同時利用回收到的熱能進行供熱、供電,達到資源化。
垃圾填埋后其中的大量有機物在適宜的溫度和濕度下,經過一系列的物理、化學變化和生物降解作用,產生大量填埋氣體。為充分利用這些寶貴的能源,做到化害為利,在垃圾填埋場中設置特殊的沼氣收集裝置,抽出和收集這些氣體作為燃料進行利用。
圖表4:垃圾發電技術概述
資料來源:前瞻產業研究院整理
前瞻分析,未來垃圾發電技術將會更加注重環保,提高能源利用率。熱燃氣、熱解氣等技術是未來發展趨勢。
圖表5:垃圾發電新技術趨勢
資料來源:前瞻產業研究院整理
未來固廢處理技術注重資源再利用
(一)生物處理技術前景廣闊
在眾多的處理方法中,以堆肥為代表的生物處理技術具有成本低、運行費用低、操作簡單、易管理等優點。我國的城市固體廢物主要是廚房垃圾,有機物成分和營養物質含量高,有的可達60%-70%,而一般有機物的含水量高達70%,從減量化和資源化的角度分析,厭氧消化技術是一種非常有前景的技術。
(二)實現清潔生產的城市固體廢物處理新技術
根據城市固體廢物組成的不同特點,推動綜合處理技術的研究和應用工作。熱等離子體氣化技術、水熱催化氣化技術、熱裂解技術已經開始應用于城市固體廢物的處理中,聯合處理電子廢棄物和城市固體廢物的填埋場生物反應器技術也已開始嘗試應用于固體廢物處理中。
(三)提高固體廢物資源化利用率的技術
目前,利用城市固體廢物焚燒灰渣制造建筑材料是節約資源、消除廢物、保護環境的有效途徑。我國是能源消耗大國,可以充分利用城市固體廢物回收能源,例如,可以把城市固體廢物分類后焚燒獲取熱能,利用有機固體廢物生物法制氫,利用廢報紙發酵生產乙醇等。