清华大学教授王伟:固体废物是源又是汇

  据统计,目前我国每年产生各类固体废物总量达54亿吨,但实际处理的固体废物只占很少比例,数以亿吨计的固体废物没有得到妥善处置。而这些废物一旦进入大气、地下水、地表水,就会造成污染,影响我国治理空气污染和水污染的效果。

  清华大学环境科学与工程系教授王伟日前在接受《科学时报》记者采访时表示,固体废物同其他污染物不同,它既是源,又是汇,并且是一块很大的源,会以各种形式和途径污染土地、大气和水,是我国目前最重要的污染源之一,必须引起广泛重视。

  固体废物包括生活垃圾、污泥、粪便、工业废物、医疗废物和农业废物等。而作为“三废”之一,固体废物的受关注程度似乎不如另两废——水和大气。

  王伟说:“这是因为废水和废气难以储存,必须排放,是显性污染,容易被公众关注。而固体废物往往都找个坑埋了或者堆放在人们平常看不见的角落里,可能几十年、几百年才被发现,因此它对环境的污染通常表现为隐性,但同时又是长期、持续的。”

  比如我国城市垃圾清运量为1.5亿吨/年,处理率只有50%左右,未处理的垃圾如果有10%进入河流、地下水,就相当于增加约1000万吨的化学需氧量。

  王伟说:“国家投入了很多钱来治水,但如果不解决好一年几十亿吨固体废物的处理问题,改善水质的目标恐怕很难实现。”

  固废产生量究竟有多少?

  在12月初举行的2007中国固废高级论坛上,王伟介绍了我国固体垃圾的产量、处理情况和对环境的潜在污染负荷。

  2005年,我国城市垃圾清运量达到每年1.56亿吨,是1980年的5倍。然而,其中有近一半的垃圾没有得到无害化处理,再除去在简易和不达标设备中进行的处理,真正有效的处理率大概仅有30%~40%。

  这几年,我国城市粪便清运量处在3000万~4000万吨的水平,2005年为3805万吨,处理率为71.3%。王伟说,目前的处理方式主要有两种——直接脱水或简单堆肥后用作农肥,但这样的农肥尚存在安全隐患;而直接倒入下水道更是会加重城市污水处理率的负担。

  农业废物是所有固体废物中最大的一部分。2005年,我国农作物秸秆产生量约6.89亿吨,禽畜粪便产生量约31.6亿吨。并且随着养殖场分布的集约化,大型养殖场都建在城市周边,对城市环境的污染会逐渐加大。

  另外,2005年我国13.4亿吨工业废物中近1/5处于无控状态;预计2010年全国医疗废物产量达68万吨,平均日产量1870吨,而目前已有设施的设计处理能力为1327.43吨/日。

  “这还只是一部分。”王伟说,例如生活垃圾中,并没有统计我国7亿多农村人口;农业废物只统计了农业秸秆和禽畜粪便,而农资废物等目前无从统计。

  治水先治固废

  “‘三废’的性质一样吗?”接受记者采访时,王伟反问记者。

  王伟说,很多人把“三废”当成是一样的东西,其实不完全一样。废水、废气实际上是被污染的环境介质,但是固体废弃物本身就是一种污染物,是各种有毒有害物质高度富集的状态,能够污染大气和水。这一点在我国3部环境保护法——《水污染防治法》、《大气污染防治法》和《固体废物污染环境防治法》中都有体现。

  “性质的不同带来了很多问题。”王伟表示,固体废物既是源,又是汇。“首先,固体废物在产生和处置过程中,会逐渐释放到各种环境介质中,比如产生恶臭污染大气或者通过降雨进入地下水或地表水污染水体;同时,废水和废气的最终处理产物都是固体废物,因此又是各种污染物处理的汇。”

  以污水处理的产物污泥为例。污水中50%~80%的COD(化学需氧量)都在处理后转移到了污泥中,并且含有病菌和过量的重金属,不经过无害化处理将造成二次污染。但我国的污泥处置设施能力有限,如2006年,北京污水处理厂产生的脱水污泥约2100吨/日,而其污泥消纳场污泥处置能力仅为400吨/日,80%的污泥未得到无害化处置。

  王伟说:“全国每年处理的废水中污染物有约50%~80%变成污泥,由于大部分无法处理,又成为汇,一旦下雨就回到地下水或地表水中。因此,只有实现污泥无害化才算完成污水处理的全过程。”

  根据国家“十一五”水处理规划,我国的污水处理率将提高到70%,因此产生的污泥量也会大幅度增加,预计2015年将达到3560万吨。

  王伟表示:“虽然不会全部进入水体,但是总会有一定比例向地下水、地表水迁移,尤其在我国大量固体废物还是露天堆放的情况下,会对水体带来很大影响。”

  需要现代处理方法

  填埋、堆肥和焚烧是我国传统的垃圾处理方式,不过王伟表示,随着我国城市垃圾组分、性质的极大变化,传统方式已经不适合处理现代垃圾了。

  现在的城市生活垃圾已经扩展到污泥、粪便,甚至医疗废物。这其中可降解有机物的比例不断增大,达到60%以上,已经不适合直接填埋和焚烧了。“但是,我国垃圾处理方式还是以混合收集和混合处理为主。在这种情况下,用传统的填埋、堆肥和焚烧去处理就会带来一系列问题。如产生高浓度的渗滤液,污染地下环境,产生二恶英等。”王伟说。

  有鉴于此,王伟提出把全国每年2.02亿吨城市固体废物分成生物质废物和其他生活垃圾。其中有1.44亿吨是高含水和高可降解有机物含量,不适合直接焚烧和填埋,但这种特点却适合进行生物处理,相应可以得到高品位能源和高效有机肥。剩下0.58亿吨其他生活垃圾,通过一些技术手段,用填埋的方法可以延长填埋场的寿命、减少温室气体和渗滤液的产出,用焚烧可以提高热值、减少二恶英排放等。“这就要求管理模式或技术模式的转变,来实现系统整体效率的提高。”王伟说。

  “还有技术选择的问题。”王伟表示,固体废物是一种非均质、非连续的复杂污染物体系,其处理过程也可能会用到化学、物理等各种技术。以污泥为例,由于含水量高达80%,直接填埋会造成堆体坍塌等困难;干化焚烧能耗巨大;直接焚烧或发电,可回收的能量价值非常低。

  因此,对于污泥处理这样一个典型的高能耗和高投入过程来说,降低含水率就成为解决整个处理系统节能降耗的关键问题。而在其他固废处理过程中,也要首先准确地识别问题所在,然后才能选择适宜的关键技术。”王伟说。

  来源:科学时报 2007-12-26

2007年12月27日 09:52:35  清华新闻网

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