环境工程建设中固体废物的治理研究

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韩洪超

​河钢矿业滦州市德泓建材有限公司 河北 唐山063700

摘要

随着经济的快速发展和城市化进程的加快,固体废物的产生量也在不断增加,给环境保护带来了巨大挑战。固体废物的治理不仅关系到生态环境的健康,也直接影响到社会的可持续发展。因此,如何有效地处理和处置固体废物,已经成为环境工程建设中的重要课题。本文探讨了固体废物的来源及其对环境的影响,介绍了当前常用的固体废物治理方法,为环境工程建设中的固体废物治理提供科学依据和实践指导。


关键词

环境工程;固体废物;治理研究

正文


社会经济快速发展的同时,人们环境保护意识日益增强,如何有效地治理固体废物成为了一项重大挑战。固体废物包括工业废物、生活垃圾、建筑废物等多种类型,其成分复杂且数量庞大,若未采用合理的处理方式,极易对土壤、水体和大气造成污染,进而影响生态系统和人类健康。传统的固体废物处理方法,如填埋和焚烧,存在着资源浪费和二次污染等问题,迫切需要更为先进和高效的治理技术。本文介绍了固体废物的分类,分析了固体废物对环境和人类健康的影响。随后探讨了当前主流的固体废物治理技术为环境工程建设中的固体废物治理提供理论基础和实践参考。

一、固体废物的类型

固体废物的种类繁多,并且不同类型固体废物在性质和成分上也存在差异。基于固体废物的来源差异,国际与国内对于固体废物的分类标准也存在不同。一般认为,固体废物是指那些未经处理而排放或堆放于自然界中并具有潜在危险或者有可能造成环境污染的固体物质,包括各种金属类、非金属及有机类固废。国际上将固体废物划分为五个主要类别,即矿山固体废物、工业固体废物、城市固体废物、农业废弃物和放射性废弃物。国内对于固体废物的分类主要有三种,即工业固体废物、城市垃圾和农业废物。其中工业固废是指在工业生产过程中所排放的固体或液体废料,主要有金属冶炼废渣、水泥生产废渣、耐火材料生产废渣、陶瓷生产废渣等等。城市中的垃圾种类也十分复杂,主要涵盖厨余垃圾、塑料包装、废弃纸张以及一次性的餐具等农业废物包含畜禽粪便、农作物秸秆、果实外壳等。
二、固体废物的危害

(一)土壤污染

工业生产中,固体废物的排放量巨大,并且这类废物难以完全回收再利用,很多企业选择将其掩埋在荒野中。随时间流逝,工业废物中的有害物质渗入土壤加剧土壤盐碱化,这不仅妨碍植物的生长,也会对生态环境造成破坏。一些无法自然降解的工业固体废物会在土壤中留存,这将对几代人的居住环境产生影响。在城市中,固体废物的堆积会占用大量的城市空间有一些如重金属有害物质渗透进土壤,改变土壤的结构和特性[1]我国每年在农业生产中都会产生大量农业废物,其中的畜禽粪便利用率极低,这些粪便的堆积会加剧土壤污染,也会对农作物的生长造成负面影响。
(二)大气污染

在工业生产中,形成的固体废物可能对大气环境带来严重的污染问题。工业固体废物中包含大量的氮氧化物、硫氧化物和粉尘,当人体吸入酸性气体和粉尘后,会对呼吸系统造成损害酸性气体与水蒸气结合后会形成酸雨,此时不仅会对建筑物的外表面造成腐蚀,也会污染农作物[2]在城市垃圾的运输和处理过程中,微小的粉尘和粉末遇风后会散布到空气中,人体长时间吸入灰尘会对呼吸道造成伤害。城市固体垃圾长时间堆积或不正确的填埋也会源源不断的释放有害气体,在焚烧垃圾时释放的酸性气体也会与空气中的水蒸气发生反应形成酸雨,对大气环境造成严重的污染在农村的固体废弃物中,农作物秸秆并未得到有效的利用和处理在集中焚烧秸秆或废弃的农膜时将会释放大量的烟气这会影响附近居民的正常生活,也会对大气环境造成严重污染
(三)水污染

工业生产中,形成的固体废物也会对水质带来重大污染,当工业固体废物被排放到河流或地下水中时,会使水的性质发生变化例如改变水体的pH值,破坏水体原有的酸碱均衡,并会干扰水生植物的生长发育[3]含磷、氮等元素的工业废物被排放到河道中会使河水变黄、发黑,降低了水中溶解氧和透明度。含有重金属离子的固体废物污染饮用水后人体在摄入这些受污染的水后可能引发多种疾病。城市中的生活垃圾经常会在未经处理后直接排放到河流中,露天堆放的垃圾也有可能被雨水冲走,则会扩大固体废物的污染范围,导致水污染问题加剧,也会对水生生物的生长发育造成威胁[4]。很多地区的农村生活垃圾并未得到统一管理,农民会将其直接倾倒到河流中,此外,农作物和土壤中残留的化肥也会在雨水的冲刷下流入河流,从而造成水污染,破坏当地的水环境安全

三、环境工程建设中固体废物治理方法

(一)生物处理技术

厌氧处理是利用厌氧微生物降解有机物方法高水分和高有机物含量的废物处理中具有良好的适用性在厌氧条件下经过酵解反应能够将有机物质转化为沼气和有机酸等化合物,达到固体垃圾的分解和转换目的。厌氧处理技术可以去除固体废物中的氮元素以及重金属离子,能够降低固体废物的处理成本。好氧处理技术是利用好氧微生物降解有机物的方法含水量较低、易氧化的有机物处理中具有出色的效果在好氧条件下,微生物会在氧化反应的作用下将有机物质转化为二氧化碳和水等化合物,达到固体废物的分解和转换目的[5]堆肥技术也是一种常用的固体废物微生物处理方式,主要用于处理含有有机物的固体废物。堆肥过程可以分为腐熟阶段、升温阶段以及降温阶段三个主要阶段,固体废物与特定比例的填料进行混合,利用通风和搅拌等方法刺激微生物的增长和代谢,从而达到有机物的分解和转换目标。在固体废物处理领域,生物处理方法展现出了其独特的优点,包括高效的处理效果、简洁的工艺流程和能源的高效利用,但在具体应用中,治理人员还需权衡生物处理技术的经济效益和环境友好性进行严格的质量监控,使固体废物的处理的效果和安全性得到保障。
(二)热处理技术

热处理技术是利用高温分解固体废物的方法热分解和热裂解反应作用下,将固体废物中的有机物质转化为可燃气体或液体燃料,也能将无机物质转化为具有重复利用价值的资源。近年来,随着我国经济建设快速发展以及环保意识的增强,越来越多的企业开始采用热处理工艺对固体废弃物进行处理处置[6]。热处理技术主要包括焚烧、热解和气化这三种方法。其中,焚烧处理方式最为常见通过固体废物完全燃烧生成灰渣、烟气和热能等资源,灰渣可以用于改善土壤质量,烟气可以进行排放治理,热能可通过特殊装置统一回收利用
(三)压缩技术

压缩技术是对固体废物进行压缩处理,目的是减小固体废物的体积,降低固体废物的运输和处理成本。压缩技术在国内外得到了广泛的应用,特别是在建筑垃圾、工业固废、城市生活垃圾处理中取得了显著成效[7]。压缩技术分为两大类,即机械压缩和液压压缩。在纸张、塑料等硬质废物的处理中可使用机械压缩,液压压缩则适合处理容易被挤压的废物,例如泡沫塑料等。使用压缩处理技术可以将固体废物的体积缩减原体系1/4~1/5,能够减少固体废物堆积所需占用的空间减少固体废物中有害物质的排放,同时能够使固体废物的性质保持稳定性。
(四)分离技术

分离技术的核心是从固体废物中分离出不同的成分,收集具有循环利用价值的成分和物质,减少固体废物可能造成的环境污染。分离技术涵盖重力分离、筛分和浮选等多种方法。重力分离是基于固体废物中不同物质的密度差异进行成分分离筛分是通过机械筛选出特定体积大小的固体废物,再对其进行归类处理。浮选是将固体废物投入水中,利用水的浮力分离轻质物质,使重质物质沉入水中从而快速完成固废废物的分离处理

(五)化学处理技术

在使用化学法进行固体废物处理时主要原理是改变固体废物的化学特性,在这一过程中除固体废物中的有害物质,对剩余的物质进行合理有效地利用和处置,使其成为一种可持续发展能源资源。在当前的环境工程建设中,化学法在固体废物处理中的应用十分常见,如煅烧、烧结、溶剂浸出和电离辐射,在多种类型的固体废物处理中能发挥出良好的作用。焚烧法是最基础的化学处理方式之一固体废物进行高温焚烧减少固体垃圾的总量,同时生成的热能也可进行回收利用,从而将固体废物转化成为可利用能源。尽管焚烧法具有良好的应用效果,但这种处理方式并不适用于所有类型的固体废物,部分固体废物在高温焚烧过程中会释放大量的有害气体,若是将这些气体直接排放到大气中,将会造成二次环境污染所以,工作人员应当针对各类固体废物特点,合理选用垃圾焚烧方法进行处置。

四、环境工程建设中固体废物治理的优化措施

(一)做好固体废物的分类治理

在处理固体废物时,工作人员需要明确各类固体废物的性质在治理之前先对其进行归类防止不同的固体废物随意混合使后续治理工作面临更高的难度。例如,在固体废物治理中,要区分生活垃圾、建筑垃圾和工业垃圾,具有高度危害性的工业垃圾混合进生活垃圾和建筑垃圾中,会导致一些处理技术无法发挥出正常的作用,并且在处理过程中生成的二次产物也有可能对环境造成污染。针对目前社会中普遍存在的垃圾分类意识不强、分类标准较低、分类方式单一、缺乏有效监督检查机制等等诸多问题,需要采取针对性措施加以改善和解决。以生活垃圾分类管理为例,这是我国目前正在各地逐渐实施的一项关键政策[8]这一政策要求城市居民区分可回收垃圾、干垃圾、湿垃圾和有害垃圾,将其投放到对应的垃圾桶中以此降低后续固体废物的治理难度。危险固体废物主要分为危险化学品和放射性废物,在垃圾分类处理中,要对这两类固体废物采取严格的管理措施,确保最终处置的安全性与可靠性。环境治理人员在区分不同类型的固体废物时,也要特别关注选择的治理措施是否合适对于收集到的各类固体废物采用针对性的治理措施,从而提高固体废物最终的治理成果
(二)促进产业发展

固体废物治理是环境工程中的一项具有高度复杂性和挑战性的工作以往的固体废物治理工作主要由城市的垃圾填埋场负责,而随着城市化建设速度的加快,固体废物总量大幅增加,垃圾填埋场的处理效率有限。对此地方政府要促进固体维持治理行业的持续优化和发展重视社会资本的引进,鼓励社会资本将目光放在固体废物管理领域分担当地垃圾填埋场的工作压力。在引进社会资本的过程中政府必须遵循“谁投资、谁受益”的核心理念,使参与这项工作的各方资本权益得到保障,这样才能持续吸引更多的社会资本加入。同时,还需要加强对社会资本方的监管力度,避免由于监管不力导致固体废物治理效率低下甚至无法正常开展等情况发生。对于固体废物的来源问题,政府监管机构也要加大管理和控制力度要求主要的固体废物生成单位要在能力范围内进行自我治理,同时要求相关企业持续增强自身的固体废物治理水平加大先进固体废物治理设备和技术的引进,从源头上减少固体废物的生成量。

结束语

环境工程建设中固体废物的治理是一项至关重要的任务,它关乎着生态环境的保护和人类的健康。在这项工作中,需要政府、企业和公众共同参与。只有全社会共同努力,才能实现固体废物的有效治理,保护我们的生态环境,促进可持续发展。未来发展中仍要对固体废物治理技术进行持续探索与实践,充分发挥现代化技术的优势,如生物降解、化学转化、智能分选等,为治理工作提供更多可能。同时,政策的引导、公众意识的提升、国际合作的深化,也将为这一领域的发展注入新的活力。我们相信,通过不懈的努力,能够构建一个更加清洁、健康、可持续的生态环境,让地球成为我们及后代永远的美好家园。

 

参考文献

[1] 陆东辉.环境工程技术规范在节能减排中的作用及影响研究[J].农业灾害研究,2023,13(05):170-172.

[2] 张航.城乡接合部固体废物治理立法保障[J].许昌学院学报,2023,42(01):129-133.

[3] 韦世丽.环境工程建设中固体废物治理措施探究[J].皮革制作与环保科技,2022,3(15):23-25.

[4] 温冲, 徐福军,高榕,吕倩茹.探析环境工程建设中固体废物的治理[J].资源节约与环保,2022,(06):99-101+123.

[5] 陈仁婧, 史琦伟,刘黎慧.城市固体废物环境治理成本核算及分析研究[J].中国设备工程,2022,(06):18-19.

[6] 陈晨.环境工程建设中固体废弃物治理措施的浅析[J].当代化工研究,2021,(23):83-85.

[7] 刘海涛.固体废物综合治理的必要性及治理措施研究[J].低碳世界,2021,11(11):15-16.

[8]魏明敏.环境工程建设中固体废物的治理[J].资源节约与环保,2021,(09):107-108.    



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