學(xué)科：環(huán)境科學(xué)

詞目：固體廢物處理

英文：treatment of solid wastes

釋文：固體廢物處理是通過物理的手段（如粉碎、壓縮、干燥、蒸發(fā)、焚燒等）或生物化學(xué)作用（如氧化、消化分解、吸收等）和熱解氣化等化學(xué)作用以縮小其體積、加速其自然凈化的過程。通常也指人類在生產(chǎn)和生活活動中丟棄的固體和泥狀物質(zhì)，包括從廢水、廢氣中分離出來的固體顆粒。但是不管采用何種處理方法，最終仍有一定量的固體廢物殘存，對這部分廢物需要妥善地加以處置。特別在處理廢物時，應(yīng)避免產(chǎn)生二次污染，對有毒有害廢物應(yīng)確保不致對人類產(chǎn)生危害。對城市產(chǎn)生的固體廢物制定全面的、綜合性處理規(guī)劃是非常必要的。綜合處理的目的是將城市中各種廢物集中到一定地點，根據(jù)固體廢物的特征，把各種廢物處理過程組合成一個系統(tǒng)，以便把各過程得到的物質(zhì)和能量進行合理的集中利用。通過綜合處理可以對廢物進行有效的處置，減少最終廢物排放量，減輕對地區(qū)的環(huán)境污染，防止二次污染的擴散，同時還能做到總處理費用低，資源利用效率高。

固體廢物有多種分類方法，可以根據(jù)其性質(zhì)、狀態(tài)和來源進行分類，如按其化學(xué)性質(zhì)可分為有機廢物和無機廢物；按其危害狀況可分為有害廢物和一般廢物。歐美等許多國家按來源將其分為工業(yè)固體廢物、礦業(yè)固體廢物、城市固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物和放射性固體廢物等五類。

控制固體廢物對環(huán)境污染和對人體健康危害的主要途徑是實行對固體廢物的資源化、無害化和減量化處理。

a. 資源的回收

利用對固體廢物的再循環(huán)利用，回收能源和資源。對工業(yè)固體廢物的回收，必須根據(jù)具體的行業(yè)生產(chǎn)特點而定，還應(yīng)注意技術(shù)可行、產(chǎn)品具有競爭力及能獲得經(jīng)濟效益等因素。

b. 無害化處置

固體廢物的無害化處置是指經(jīng)過適當?shù)奶幚砘蛱幹?，使固體廢物或其中的有害成分無法危害環(huán)境，或轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)。常用的方法有焚燒法；堆肥法；等離子氣化法和熱解氣化法。

c. 減量化處理

通過處理使固體廢棄物數(shù)量大大減少。

控制固體廢物對環(huán)境的污染和從固體廢物中回收資源的工程技術(shù)和管理措施。

固體廢物的處理和利用有悠久的歷史，早在公元前3000～1000年，古希臘米諾斯文明時期，克里特島的首府諾薩斯即有垃圾覆土埋入大坑的處理。但大部分古代城市的固體廢物都是任意丟棄,年復(fù)一年,甚至使城市埋沒，有的城市是后來在廢墟上重建的。英國巴斯城的現(xiàn)址，比它在古羅馬時期的原址高出4～7米。

為了保護環(huán)境，古代有些城市頒布過管理垃圾的法令。古羅馬的一個標志臺上寫著“垃圾必須倒往遠處,違者罰款”。1384年英國頒布禁止把垃圾倒入河流的法令。蘇格蘭大城市愛丁堡18世紀設(shè)有大廢料場，將廢料分類出售。1874年英國建成世界第一座焚化爐，垃圾焚化后，將余燼填埋。1875年英國頒布公共衛(wèi)生法，規(guī)定由地方政府負責集中處置垃圾。最早的處置方法主要是填埋或焚燒。

中國、印度等亞洲國家，自古以來就有利用糞便和利用垃圾堆肥的處置方法。

進入20世紀后，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，人口進一步向城市集中（美國100年前80%人口在農(nóng)村，80%人口在城市），消費水平迅速提高，固體廢物排出量急劇增加，成為嚴重的環(huán)境問題。60年代中期以后，環(huán)境保護受到重視，污染治理技術(shù)迅速發(fā)展。大體上形成一系列處置方法。70年代以來，美國、英國、德意志聯(lián)邦共和國、法國、日本等國由于廢物放置場地緊張，處理費用浩大，也由于資源缺乏,提出了“資源循環(huán)”的概念。為了加強固體廢物的管理，許多國家設(shè)立了專門的管理機關(guān)和科學(xué)研究機構(gòu)，研究固體廢物的來源、性質(zhì)、特征和對環(huán)境的危害，研究固體廢物的處置、回收、利用的技術(shù)和管理措施，以及制定各種規(guī)章和環(huán)境標準，出版有關(guān)書刊。固體廢物的處理和利用，逐步成為環(huán)境工程學(xué)的重要組成部分。

固體廢物的主要利用途徑為：①利用礦物廢料作建筑材料，道路工程材料,填墊材料，冶金、化工和輕工等工業(yè)原料。②利用含碳、油或其他有機物質(zhì)的廢物從中回收能源。③利用含有土壤、植物所需要的元素或化合物的廢物作土壤改良劑和肥料。

防治固體廢物污染和利用固體廢物資源的主要措施為：

①改革生產(chǎn)工藝，少排廢物：提高產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)使用壽命長的產(chǎn)品，使物品不致很快變成廢物。采用精料，減少生產(chǎn)過程中的廢物排放量。例如在選礦工序中，提高鐵礦石品位，可以少加造渣劑和焦炭，從而減少高爐渣的排放量。工業(yè)先進國家采用這種方法后，高爐渣排放量比原來可減少一半以上。

②發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝：改革傳統(tǒng)工藝，發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝，使生產(chǎn)第一種產(chǎn)品的廢物，成為第二種產(chǎn)品的原料，使生產(chǎn)第二種產(chǎn)品的廢物又成為生產(chǎn)第三種產(chǎn)品的原料等等,最后只剩下少量廢物排入環(huán)境,這樣能取得經(jīng)濟的、環(huán)境的和社會的多方面的效益。

③把固體廢物納入資源管理范圍：制訂固體廢物資源化方針和鼓勵利用固體廢物的政策。建立起固體廢物資源化體系，把有明確用途的廢物納入資源分配計劃；暫時不能利用的廢物作為后備資源儲藏起來。

④制定固體廢物的管理法規(guī)：有關(guān)防治固體廢物的污染和利用固體廢物的政策都通過立法手段體現(xiàn)出來。一些國家都制定固體廢物管理法規(guī)以及環(huán)境標準。

為了保護環(huán)境和發(fā)展生產(chǎn)，許多國家不斷采取新措施和新技術(shù)來處理和利用固體廢物。礦業(yè)廢物從在低洼地堆存，發(fā)展為礦山土地復(fù)原、安全筑壩等。工業(yè)廢物從消極堆存，發(fā)展到綜合利用。城市垃圾從人工收集、輸送發(fā)展到機械化、自動化和管道化收集輸送；從無控制的填埋，發(fā)展到衛(wèi)生填埋、濾瀝循環(huán)填埋；從露天焚化和利用焚化爐，發(fā)展到回收能源的焚化，中溫和高溫分解等，從壓縮成型發(fā)展為高壓壓縮成型。城市有機垃圾和農(nóng)業(yè)有機廢物還用于制取沼氣回收能源。工業(yè)有害渣從隔離堆存發(fā)展到化學(xué)固定、化學(xué)轉(zhuǎn)化以防止污染?？偟内厔菔菑南麡O處置轉(zhuǎn)向積極利用，實現(xiàn)廢物的再資源化。

對城市垃圾進行分選回收。根據(jù)垃圾的化學(xué)、物理性質(zhì)，如比重、 電磁性、 顏色、回彈性、可燃性等進行分選，再用干法、水漿機法、高溫或中溫分解等方法處理，從中回收金屬、玻璃、造紙原料、塑料等物資，同時回收熱能和可燃氣體。

對于工業(yè)廢渣，大多作為資源綜合利用。美國自70年代以來，已將每年排出的4000多萬噸鋼渣和高爐渣全部利用起來。英國、法國、瑞典、比利時、德意志聯(lián)邦共和國等的高爐渣也在當年全部得到利用。中國、蘇聯(lián)高爐渣的利用率為70%以上，日本為85%。日本、丹麥等國已將粉煤灰全部利用起來,美國的利用率為20%,中國為10%。

人類一切活動(包括生產(chǎn)與生活)過程產(chǎn)生的、對原過程喪失原有使用價值而被拋棄或者放棄的固態(tài)或半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)，通稱為固體廢物。各類生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的固體廢物俗稱廢渣(residue)；生活過程中產(chǎn)生的固體廢物則稱為垃圾(refuse)?！肮腆w廢物”實際上只是針對原過程而言。在任何生產(chǎn)或生活過程中，對原料、商品或消費品，往往僅利用了其中某些有效成分，而產(chǎn)生的大多數(shù)固體廢物中，仍含有對其他生產(chǎn)或生活過程有用的成分，經(jīng)過一定的技術(shù)環(huán)節(jié)，可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛嘘P(guān)行業(yè)的生產(chǎn)原料，或可以直接再利用?？梢姡腆w廢物的概念隨時空的變遷而變化，具有一定的相對性。提倡資源的社會再循環(huán)，目的是充分利用資源，增加社會與經(jīng)濟效益，減少廢物的排放與處置數(shù)量，以利社會發(fā)展。

社會物料流與固體廢物產(chǎn)生的途徑，維持人類社會一切活動的物料，都處于一種動態(tài)平衡的狀態(tài)，并遵循質(zhì)量守恒定律，可用圖9—1所示的社會物料流程描述這一規(guī)律。分析該流程圖，可以獲得兩點啟示：①人類的一切活動相對于外界環(huán)境而言，只不過是開發(fā)和利用了自然資源，而最終將資源以廢物的形式等量回歸于環(huán)境。這種對資源的“利用與歸還”，經(jīng)常處于交變狀態(tài)。在生產(chǎn)與產(chǎn)品的消費過程中，均產(chǎn)生各種形態(tài)的廢物，這些廢物一部分在生產(chǎn)與消費中得到回收和再利用，而恰好與在環(huán)境中開發(fā)的原料等量的部分，以廢物的形式返回到自然環(huán)境中，形成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。②在現(xiàn)代社會中，人類活動的每一環(huán)節(jié)均產(chǎn)生各種狀態(tài)的廢物，從環(huán)境中原料的開發(fā)直至產(chǎn)品的利用，無一例外。減少廢物產(chǎn)量的唯一途徑是降低單位產(chǎn)品原料的消耗量，減少原料的開發(fā)。固體廢物是社會物流系統(tǒng)的一個組成部分，遵循上述規(guī)律。

固體廢物的分類，是依據(jù)其產(chǎn)生的途徑與性質(zhì)而定的。在經(jīng)濟發(fā)達國家，將固體廢物分為工業(yè)廢物、礦業(yè)廢物、農(nóng)業(yè)廢物與城市垃圾四大類。我國制定的《固休廢物管理法》中，將固體廢物分為，廠業(yè)固體廢物(廢渣)與城市垃圾兩類。含有毒有害成分的工業(yè)固體廢物，由于其對環(huán)境與人類具有特別的危害性，單獨分列出一個“危險廢物”小類。