固废资源化处理经济性解决方案新方法

一、固废资源化利用的背景

2021年3月国家十部委发布了关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见（发改环资〔2021〕381号)。该指导意见提出创新大宗固废综合利用模式、创新大宗固废综合利用关键技术、加大科技支撑力度，将大宗固废综合利用关键技术、大规模高质量综合利用技术研发等纳入背景国家重点研发计划。适时修订资源综合利用技术政策大纲，强化先进适用技术推广应用与集成示范。在煤矸石、粉煤灰、尾矿（共伴生矿）、冶炼渣、工业副产石膏、建筑垃圾、农作物秸秆等大宗固废综合利用领域，支持骨干企业开展高效、高质、高值大宗固废综合利用示范项目建设，形成可复制、可推广的实施范例，发挥带动引领作用。鼓励绿色建筑使用以煤矸石、粉煤灰、工业副产石膏、建筑垃圾等大宗固废为原料的新型墙体材料、装饰装修材料。结合乡村建设行动，引导在乡村公共基础设施建设中使用新型墙体材料。

二、全国及青岛市目前工业固废现状

截止到2021年全国大宗固废累计堆存量约600亿吨，年新增堆存量近30亿吨，占用大量土地资源，存在较大生态环境安全隐患。2021年9月份由青岛市生态环境局发布的《2020年固体废物信息》的公告中指出，青岛市一般工业固废产生量为716.95万吨，全市工业固体废物中冶炼废渣、粉煤灰、炉渣、尾矿、其他废物5类产生量较大，合计为689.19万吨，占全市工业固体废物产生总量的 96.13%。建筑垃圾全年4936万吨。鉴于其环境影响突出、处理难度大，政策端也一直在寻求破题之道。

三、青岛市固体废弃物处理行业面临“瓶颈”

针对各类固废，青岛市虽然已开发了大量减量化、无害化、资源化处置的技术方案，但综合利用技术手段单一，产业集中度低，大多处于产业链初级底端，缺乏自主的先进核心技术和创新能力;固废物仍以消极堆存填埋、焚烧、碳化、微生物处理等方法进行处置，处置过程中存在能耗过大和二次碳排放的问题，对生态环境造成影响; 这些处置方案仍需进一步创新和优化，市场需求也将倒逼固废综合利用产业的创新发展和转型升级。因此，深入研究开发新材料、新工艺、新技术是提升固废利用价值的必由之路。

四、固废资源化处理技术介绍及比较

1.压实技术

压实是一种通过对废物实行减容化、降低运输成本、延长填埋寿命的预处理技术，压实是一种普遍采用的固体废弃物的预处理方法，如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理，适于压实减少体积处理的固体废弃物，不宜采用压实处理，某些可能引起操作问题的废弃物，如焦油、污泥或液体物料，一般也不宜作压实处理。

2.破碎技术

为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形减小，必须预先对固体废弃物进行破碎处理，经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅尺寸大小均匀，而且质地也均匀，在填埋过程中压实。固体废弃物的破碎方法很多，主要有冲击破碎，剪切破碎，挤压破碎，摩擦破碎等，此外还有专有的低温破碎和混式破碎等。应用最多也最有效的固废垃圾破碎机是剪切式破碎机，对于填埋垃圾和堆肥垃圾，则应用螺旋辊粉碎机更为有效。

3.分选技术

固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来；另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离，分选的基本原理是利用物料的某些性方面的差异，将其分离开。例如，利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离；利用粒径尺寸差别进行分离；利用比重差别进行分离等。根据不同性质，可设计制造各种机械对固体废弃物进行分选，分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。

4.焚烧和热解技术

焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程，好处是大量有害的废料分解而变成无害的物质。由于固体废弃物中可燃物的比例逐渐增加，采用焚烧方法处理固体的废弃物，利用其热能已成为必须的发展趋势，以此种处理方法，固体废弃物占地少，处理量大，在保护环境、焚烧厂多设在10万人以上的大城市。并设有能量回收系统。日本由于土地紧张，采用焚烧法逐渐增多，焚烧过程获得的热能可以用于发电，利用焚烧炉生产的热量，可以供居民取暖。用于维持温室室温等。日本及瑞士每年把超过65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。但是焚烧法也有缺点，如投资较大，焚烧过程排烟造成二次污染，设备锈蚀现象严重等。热解是将有机物无氧或缺氧条件下高温（1000℃-1200℃）加热，使之分解为气、液、固三类产物，与焚烧法相比，热解法是更有前途的处理方法，它最显著的优点是基建投资少，而且热解后产生的气体可以作燃料。

5.生物处理技术

生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料，还可以用来从废品和废渣中提取金属，是固化废物资源化的有效的技术方法，应用比较广泛的有:堆肥、制沼气、废纤维素制糖，废纤维生产饲料、生物浸出等。

6.固化处理技术

固化技术是通向废弃物中添加固化基材，使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程，经过处理的固化产物应具有良好的抗渗透性、良好的机械性以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性，其核心产品是土壤外加固化剂。固化处理根据固化基材的不同可分为沉固化、沥青固化、玻璃固化及胶质固化等。目前德国、澳大利亚等国处在研究前列，中国聚垚土壤固化外加剂目前处于世界领先。