第二节 怎样减少固废对健康的影响

一、控制固废污染的原则

防止固废污染环境是环境保护的一项重要内容。1995年10月30日,《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(以下简称《固废法》)在第八届全国人大常委会议上通过,于1996年4月1日起施行。《固废法》的实施为固体废物管理体系的建立和完善奠定了法律基础。

《固废法》中,首先确立了固体废物污染防治的“三化”原则,即固体废物防治的“减量化、资源化、无害化”原则。

1.减量化

固体废物的减量化是指减少固废的产生量和排放量。这需要采取适当的措施,最小限度地产生和排放固体废物,就可以从“源头”上直接减少或减轻固废对环境和人体健康的危害。

减量化的要求,不只是减少固废的数量和体积,还包括尽可能的减少其种类、降低危险废物的有害成分的浓度、减轻或清除其危险特性等。减量化是对固废的数量、体积、种类、有害性质的全面管理。因此,减量化是防止固废污染的优先措施。就我国而言,应当改变粗放经营模式,鼓励和开展清洁生产,注重资源的合理、综合利用。

2.资源化

固体废物的资源化是指采取适当的工艺技术,从固体废物中回收有用的物质和能源。图4-4为固废资源化利用流程图,主要包括以下三个范畴:

(1)物质回收

物质回收即从废物中回收二次物质,如纸张、金属等。

(2)物质转化

物质转化即利用废物制取新的物质,如利用废玻璃和废橡胶生产铺路材料,利用有机垃圾生产堆肥等。

(3)能量转换

能量转换即从废物的处理过程中回收能量,作为热能或电能,如固废的焚烧处理回收热量,进一步发电,利用垃圾厌氧发酵产生沼气,作为能源向居民和企业供热和发电。

3.无害化

固体废物无害化是指将固体废物通过处理,达到不损害人体健康、不污染自然环境的目的。目前,固废“无害化”处理技术有:垃圾焚烧、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”,在我国均已达到实用程度,“厌氧发酵工艺”用于废物“无害化”处理的理论已经成熟,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。

此外,《固废法》确立了对固体废物进行全过程管理的原则。

所谓全过程管理是指对废物的产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置的全过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治。实施这一原则,是因为固废从产生到最终处置的全过程的各个环节都有产生污染危害的可能性,所以有必要对整个过程都实施监督和控制。

二、固废处理方法

固体废物处理,是指通过物理、化学、生物等不同方法,使固体废物转化成适于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过程。固废处理包括预处理、资源化处理和最终处理三个过程。

(一)预处理

预处理就是将固废转化为形状、大小、结构和性质符合处理和处置的要求的过程。固废预处理流程包括固废的收集、运输、压实、破碎、分选、脱水等,如图4-5所示。

1.收集、运输

工业固废的处理原则是“谁污染、谁处理”,产生废物较多的工厂在厂外都建有自己的堆场,收集、运输工作由工厂负责;零星、分散的固废则由收购站代收物资。城市垃圾包括生活垃圾、商业垃圾、建筑垃圾以及粪便等。我国对它们的收集工作是分开进行的,具体做法如下:商业垃圾及建筑垃圾原则上由单位自行清除;居民粪便的收集小部分进入污水厂作净化处理,大部分直接进入化粪池;生活垃圾按收集内容分为混合收集和分类收集两类,目前,我国分类收集还不是很普遍,但是在大城市,如北京等正在试行,分类回收的废物有纸、塑料、金属、玻璃等,图4-6为生活垃圾分类收集。

2.压实

通过外力加压于松散的固废,以缩小其体积,使其变得密实的操作简称压实。其目的一是便于卸装和运输,确保运输安全和卫生;二是便于贮存、填埋,节省场地。

3.破碎

通过人力或机械等外力,使物体破裂变碎的操作统称破碎。

其目的是将废物转变成适合于进一步加工或能经济地再处理、处置的形状和大小。

4.分选

固废分选,就是把固体废物中可回收利用的和不利于后续处理、处置工艺要求的物粒分离出来。城市生活垃圾在固废处置与回用之前必须进行分选,将分选出来的有用的成分加以利用,并将分选出来的有害成分进行后续处理。

5.脱水

脱水主要是针对高湿物料而采取的处理,高湿物料包括污泥、畜禽粪便等。高湿物料中含水率稍有降低,其总体积就会显著减少,所以脱水具有十分重要的意义。

(二)资源化处理

近40年来,随着工业文明的高速发展,固体废物的产生量以惊人的速度不断增长,而另一方面世界资源也正以惊人的速度被开发和消耗,维持工业发展命脉的石油和煤炭等不可再生资源已经濒于枯竭。在这种形势下,欧美及日本等许多国家纷纷把固体废物资源化列入国家的重要经济政策研究对象。世界各国的废物资源化的实践表明,从固体废物中回收有用物资和能源的潜力相当大。由此可见,固体废物资源化也是强国富民的有效措施。

1.有机废物微生物饲料化

无论是城市还是农村都有大量的有机固废(部分畜禽粪便、秸秆、糠麸、食品加工废料等)分布在环境中成为一大污染,然而这部分废物大部分可被生物利用,可作为畜禽(鱼类)的饲(饵)料。有机废物微生物饲料化处理就是利用微生物的新陈代谢对有机废物进行加工和菌体繁殖,使之变成安全有效的饲料的过程。

2.有机废物沼气发酵

将有机废物在一定的湿度、浓度、酸碱度和隔绝空气的条件下,经过微生物发酵作用产生沼气。沼气是一种可燃性气体,其主要成分是甲烷和二氧化碳。有机废物沼气发酵产生的沼气有很多用处,可以代替煤炭、天然气用来煮饭、烧水,代替煤油用来点灯照明,还可以进行发电等,这种处理方法广泛运用在农村、电力公司等。沼气技术不仅解决了固废污染问题,而且作为一种新生能源,将缓解世界能源压力。

3.固废的焚烧处理

焚烧处理就是将固废进行高温热化学处理,这一处理技术实现了将固废进行热能转化利用的资源化。固废在800~1 000摄氏度的高温下燃烧分解,燃烧产生的热能可回收利用,剩下的残渣可直接填埋处理。经焚烧处理后,固废中的细菌、病毒能彻底消灭,各种恶臭气体得到高温分解,当然,烟气中的有害气体需经处理达标后排放,可以说焚烧处理是实现固废无害化、减量化和资源化的最有效途径之一。

4.城市生活垃圾中有用物质的回收及其资源化

(1)废金属的回收与资源化利用。生活垃圾中含有大量的废金属(铁、铝、铜等),废金属的再生工艺相对简单,流程短,有害杂质少。如果分类回收做得好,许多废金属均可简单处理后直接利用,既减少污染,又节约投资,提高经济效益。如我国生产1吨再生铝与1吨原生铝相比,可节约投资87.5%,降低生产费用40%~58%。因此,应尽可能地将生活垃圾中的废金属分离出来,回收再利用。

(2)废纸的回收与资源化利用。随着文化传播迅速的发展,新闻出版、书刊印刷、文化信息等各行各业也相继迅速发展,我国市场对纸品的消费需求越来越大。2010年我国纸品市场需求量为6 000万~7 000万吨。随着纸产量及消耗量的快速增长,废纸作为造纸工业原料也显得日益重要。用废纸当原料造纸每吨可节省2~3立方米的木材,以及大量的水、煤和电力资源。废纸回收利用不仅投资少、成本低、收效快,而且节约化工原料和能源,可减轻对环境的污染。

(3)废塑料的回收和资源化利用。塑料是由天然高分子或合成高分子制备,在一定条件下塑化成型。由于塑料具有质轻、价廉、强度高、易于加工等优良性能,使其在生产和生活中得到广泛的使用。与此同时,塑料造成的环境污染也成了全球性问题。塑料垃圾填埋后不易腐烂,长期累积易造成土地板结;塑料膜中的有毒添加剂和聚氯乙烯会富集于蔬菜和粮食中;在紫外线作用或燃烧时,它们排放出有毒有害气体污染大气。

因此,解决塑料问题的主要途径是回收利用。利用废塑料可以生产建筑材料如塑料油膏、涂料、胶黏剂、地板、塑料砖、油漆等。

(4)废橡胶的回收和资源化利用。随着汽车工业的快速发展,日益增长的废橡胶已成为一个全球性关注的问题。全世界每年要生产1 000多万吨的废橡胶,每年有数十亿条废旧轮胎待处理。废橡胶对环境造成的污染是非常严重的,它既不熔化也不溶解,累积在大自然中,对环境构成严重的威胁。废橡胶的资源化利用分为三类:整体利用、再加工和用作能源。

(5)废玻璃的回收和资源化利用。生活中有很多的玻璃容器(如啤酒瓶)和玻璃建材(如玻璃窗),一旦使用完后,都应注意回收。保存完好的废弃玻璃瓶直接回收后经消毒和其他处理后,重新作为包装瓶,提高利用效率,降低生产成本;破碎的玻璃用于建筑工程中,生产建筑面砖、隔热隔音材料等。

(6)废旧电池的回收和资源化利用。随着社会的进步,人们越来越依赖电子产品如电脑、手机、收音机、手表等,这些产品的运行都需要电池。进入21世纪,我国成为世界上头号电池生产和消耗大国。电池中有大量的有害成分(如汞、铅等),污染环境,也有大量的可再生资源,具有回收价值,主要回收锌、铜、镍、铅以及银等金属。

(7)废家电的回收和资源化利用。废家电作为一般废弃物中的特种废弃物,其中含有对环境有害成分和可回收利用的资源。例如,电冰箱的制冷剂CFC-12、发泡剂CFC-11是破坏臭氧层的物质,必须进行回收;电冰箱、空调的配件压缩机、热交换器经处理后回收部分的铁、铜、铝;电视阴极射线管玻璃、印刷电路板上的焊锡处理后可以再利用。废家电的回收如图4-7所示。

(三)最终处理

固废经过减量化和资源化处理后,剩下的无再利用价值的残渣往往富集了大量不同的污染物,会对生态环境和人体健康造成影响。因此,安全、可靠地处置这些废物是非常重要的环节。

用于固废最终处理的方法主要是填埋法。

填埋通常是在填埋场每铺设40~75厘米厚废物,即采取压实处理,待压实后再覆15~30厘米土层,如此下去,当达到最终设计标高后,在填埋层上覆盖90~120厘米厚的土壤,压实后封场。填埋是从垃圾露天堆放和垃圾填坑发展而来,可分为填坑、填海和造山等处理方法,填埋采用了先进的填埋工程技术,是垃圾处理的一大进步。填埋以其处理量大、方便、处理费用低等特点,在世界范围内被广泛地采用,是城市生活垃圾最有效的最终处理方法。但垃圾填埋也有其自身的缺点:可燃物得不到利用;渗出液处理难度大,处理成本高;占用大量土地;存在安全隐患。近年来,填埋处理量在发达国家呈下降趋势,填埋有可能成为其他处理工艺的辅助方法,成为一切不能再利用物质的最终处理方法。

三、垃圾资源化前提——垃圾分类

(一)国外城市垃圾分类收集可借鉴的经验

国外一些发达国家的生活垃圾管理,是限制过度包装从源头治理。1991年6月,德国颁布了世界上首例针对所有包装废物进行回收利用的条例——《包装条例》。日本也相继颁布了几部与包装废物回收利用有关的法规,如《促进包装容器回收及再商品化》。

日本根据不同城市的具体情况,采取不同的垃圾分类收集方式。除此之外,日本以购买指定垃圾袋的形式,交付垃圾排污费,这就要求公民有较高的环保意识。其中教育是非常重要的环节,日本要求每位在校学生都要学习如何进行垃圾分类,参观垃圾收集站、垃圾处理场等,使学生从小就树立了牢固的环保观念。

小贴士:我国垃圾分类收集倡导措施

一是分类:把生活垃圾分成可回收的垃圾、不可回收垃圾和有害垃圾三类;二是分装:可回收的垃圾、不可回收垃圾和有害垃圾分别装入白、黑和红三种不同的垃圾袋中;三是投放收集:依照要求定时投放到指定的地点。

德国城市生活垃圾分类方法利用“三桶系统”和储藏容器,实现垃圾分类收集、分开处理。“三桶系统”指的是:灰色垃圾桶(或垃圾袋),黄色垃圾桶(或垃圾袋)和棕色有机垃圾桶。

储藏容器主要用于存放废纸、纸箱、衣物和玻璃瓶。

灰色垃圾桶(或垃圾袋) 用于存放不能回收利用的剩余垃圾,例如,煤渣、女士长筒袜、白炽灯泡、橡皮、扫集物、残余蜡烛、复写纸、蜡纸、圆珠笔、皮革等。

黄色垃圾桶(或垃圾袋) 用于存放带“绿点”标志的包装废弃物:铝箔包装废弃物,如酸奶杯盖、巧克力包装膜、软管等;塑料包装废弃物,如酸奶杯子、塑料桶、塑料袋、洗发水瓶、洗涤用品和护理用品包装容器、聚氯乙烯塑料(发泡塑料)、包装盒等;金属容器,如饮料罐、罐头盒、瓶盖等;复合包装材料,如真空咖啡包装袋、牛奶袋、果汁盒、糖果包装盒等。

棕色有机垃圾桶用于存放有机垃圾,如蔬菜、果皮、树枝、生物垃圾收集袋(纸制品)、头发等。

小贴士:减少固废——生活小建议

(1)避免过度包装和减少一次性商品的使用

(2)践行垃圾分类收集

(3)避免或减少使用塑料保鲜膜

(4)采用双面复印

(5)用电子邮件发送信息

(6)避免独立包装的产品(如散装糖果)

(7)用布袋代替塑料购物袋

(8)用布餐巾代替纸餐巾

(9)使用充电电池,避免使用一次性电池

(10)倡导“光盘”,拒绝“剩宴”

(11)净菜进城,减少垃圾产生量

(12)厨房垃圾单独收集

国外还有将厨房垃圾单独收集,用于堆肥,这不仅有利于厨房垃圾的资源化,也有利于纸张、塑料等其他生活垃圾不受污染,便于清理、分类及其资源化利用。

(二)我国城市生活垃圾分类收集现状

从2000年起,建设部将北京、上海、广州、厦门、深圳、南京、大连、杭州等城市作为垃圾分类收集的试点城市,重点回收废纸、废塑料和废电池,已取得一些成效,如北京已在政府部门、学校和事业单位实行废纸回收、推广使用再生纸办公制度,上海完善了废电池回收和处置系统。但中国还没有一座城市全面实行垃圾分类收集,都还采用混合收集方法。混合收集方式即是垃圾不分类,一起扔在垃圾箱中,这样的收集方式会使可回收利用的部分受到污染,从而增加了处理的难度和处理费用。

只有全民行动起来,践行垃圾分类收集,才能使我们生活的环境更加清洁、更加美好!

思考题

1.请你谈谈生活中的主要固废及其来源,并说说固废给人们带来的危害。

2.组织大家到附近垃圾收集站或垃圾处理厂参观,并写一篇观后感。

3.人们几乎每天都会把家中的垃圾扔到社区的垃圾箱,请大家注意身边的垃圾箱是否有可回收物和不可回收之分,如若没有,为保证垃圾的正常回收利用,我们应该采取什么措施?