北京市固体废弃物资源化的现状及对策

废弃物通常指在一定时空条件下没有使用价值的物质；固体废弃物是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状赋存的物质；资源化，表示资源的再循环或指利用废弃物而回收物质与能源。固体废弃物资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废弃物中回收一切当前可利用的组分，它具有原料的廉价性、永久性和普遍性的特点，是固体废弃物处理的最佳选择和主要归宿。固体废弃物问题是全球十大环境问题之一，从1995年9月北京发生的“洋垃圾”事件看，发达国家如美国这个问题没有解决。就我国看，不仅固体废弃物问题形势严峻，资源形势也不容乐观，人均资源低于世界平均水平，利用率低，浪费严重，很大一部分资源没有发挥效益，形成了新的废物。就北京市而言，仅固体废物之一的垃圾状况，就令人触目惊心。本文以北京为例，试讨论固体废弃物资源化的现状及对策。 
表1北京市固体废弃物的分类、来源和主要组成物 


1北京市固体废弃物现状 
第一个特点是固体废弃物品种多。其分类、来源及主要组成物如表1。 
第二个特点是生活垃圾量大。目前日平均达1.3万吨，年产量超过400万吨，到2000年将超过500万吨，周围垃圾总量在1亿吨以上。80年代初用航空遥感技术测得北京城郊直径50米以上的垃圾堆有4700个。每堆垃圾都是一个巨大的污染源。近几年混合类垃圾(即一般垃圾场内未经拣拾的新垃圾)的成分如表2所示。 
第三个特点是处理迫切。由于前面两个特点，加上北京作为首都和国际知名大都市，因此迫切需要对固体废弃物进行处理，使之达到无害化、减量化、资源化的要求。 
表2北京市混合类垃圾成分(%湿样) 


2北京市固废资源化现状 
目前北京市通过三个途径：回收再生资源、各行业自行处理以及垃圾综合利用以部分资源化。北京市素有废旧物利用的传统，所谓“新三年、旧三年、缝缝补补又三年”，但目前面对新的消费观念和生活水平的提高，人们的资源回收观念淡薄，利润不够大，致使北京市回收网点逐年减少。如1985年有收购网点315个，到1995年只有200个；市区原有65个大型收购站，到1996年只剩下45个。长此以往，为外国所羡慕的我国资源回收的这一好途径有萎缩和消失的危险。但许多厂家仍在设法将贵重物资回收，例如北京电影洗印厂是该行业全国最大的厂家，用铁粉使定影液中的银还原回收，已取得专利。北京核仪器厂从含铊闪烁体碘化钠单晶废液中利用附近化工厂次氯酸钠废液氧化回收极有用的碘并净化了铊，还可再用，此项成果已通过部级鉴定。许多行业也在开展废物利用，例如一些乡镇企业用玉米芯制糠醛、下脚料制粘合剂、浆糊，用花生壳通水蒸气加压成胶合板以及首钢利用炉渣制造砖、水泥等。综合利用垃圾的工作也在大力开展，例如石景山一家工厂用废旧塑料炼油，朝阳区来广营垃圾场用催化剂将废塑料降解提取汽油、柴油，“八五”期间董村垃圾综合处理厂利用废塑料制成管材。石景山区环卫局和北京中远公司合作建立的城市垃圾处理示范中心，建成了用生活垃圾生产有机复合肥的生产线等。与此相应，垃圾分类工作也在积极试点推开。但实际上，资源化只占20%左右，大部分弃物作为垃圾推向社会，未能利用。 
关于固废资源化的对策可望从高新技术、原位处理和综合利用三方面运作。 
3资源化中的高新技术 
指用诸如化学修饰、生物工程、绿色化学等新方法、新手段和新观念处理固体废弃物使之资源化。化学修饰主要有表面改性及活化，例如将粉煤灰用表面活性剂处理后其羟基数目明显减少，有机活性基团被接上活化得到斥水性强的拒水粉。稻壳表面也可以改性，如用磷酸及硼砂混合物水溶液处理稻壳，表面磷酸化即得优质防火材料。生物工程处理，目前常用的有酵解，例如用酶水解使纤维素转化为葡萄糖；通过蔗渣菌致发酵将纤维素转化为蛋白质；甲烷菌使污泥、秸秆制沼气。绿色化学是近两年提出的新观念，自1995年3月设美国总统专奖以来，给固废资源化提供了全新的思路，例如传统苯胺制造工艺改进，用流化床气相加氢还原硝基苯代替过去的铁粉还原法，固体废渣由原来的每吨产品2500公斤减少到5公斤；新型海洋防污涂料是美国罗姆哈斯公司研制的防垢、低毒、降解船舶防护漆，比常用的有机锡化合物安全。3.1原位处理 
指废弃物不出原产生单位即转化为资源的技术，这是一种最为经济和前途广阔的自我消纳，目前正在工农业中多方面展开。工业方面例如煤渣的利用，煤渣量大，弃置堆积，不仅占地，而且放出含硫气体污染大气，甚至会自燃起火。煤渣主要用作建筑材料，用增钙技术使火力发电厂的液态渣中氧化钙量增至30%，可大大提高煤渣的水硬胶凝活性，成为水泥和墙体材料的优质原料。某些金属渣如汞渣、铬渣和铬革渣的回收利用。汞法电解食盐溶液生产氯气、烧碱中，电解槽内的汞渣含汞90%以上，可用焙烧法、化学氧化法和电化学法回收。铬渣可加入石英砂、纯碱等烧制彩釉玻化砖、微晶玻璃建筑装饰板等。铬革渣是制革厂在牛皮或猪皮鞣制、削匀及剪裁时产生的固体有害物。但向渣中加入计量的氧化钙，适当加热即得胶原蛋白，制成饲料添加剂，可全部消纳此废渣，且无二次污染。 
农业方面如秸秆水解可使其主成分纤维素解聚得葡萄糖，用纤维素水解酶作用，1公斤原料可转化为0.5公斤葡萄糖。这类弃物在北京郊区为数甚大，极有开发前途。籽壳如稻壳的特点是高灰分，含量达20%，可用氢氧化钠处理制得分子筛；加木屑及其它农副产品废物经硝酸氧化，可得草酸；加入硫酸水解、蒸馏，由其中的多缩戊糖制得糠醛，用作合成树脂及尼龙66的原料。稻壳毁馏(即在釜中隔绝空气热解)后再蒸去水汽，可得大量黄色油状液体，从中可制出甲醇、乙酸、丙酮、沥青及剩下的活性炭。经过这些处理，其价值比用作燃料提高了100多倍。 
至于其它原位处理可遍及每个工厂、学校甚至家庭，结合本身的特点废物利用已在日本等国家展开，我们可以借鉴。例如钢渣、废铁、碎玻璃的再利用，有色金属渣中金属的熔炼，特别是近年来发现稀土金属有显著肥效，这类废渣可以制造微量元素高效复合肥。北京这类企业不少，原位处理的效益不小。日本几乎每所大学都有专门废物处置系统，北京高校较多，每校也有特色废物，可惜尚未见认真处理。就是家庭废物处理的潜力也仍可挖掘，例如将蛋壳经适当调料处理即可做成补钙剂，效果极佳，如能推广，对全民健身必有裨益。 
3.2综合利用 
这有两层含意，一指某类物质可多方面利用，例如煤矸石可供燃烧，利用其热能，余渣可转变成有相当活性的煅烧高岭土，其中的氧化铝用酸浸取可得硫酸铝、氯化铝等；另一指城市垃圾集中后再分类处理利用。本文探讨后者。垃圾宜先经社会分类成塑料、有机物及其它废渣(如泥土、金属等)几类。但实际运作需要公众环境意识的提高，并非易事；就是这种粗分类已完成，垃圾集中后仍需继续进行机械分类，然后再行处理。 
废塑料的利用，目前研究较多。塑料不宜燃烧(易生成剧毒的二恶英类化合物)和填埋(比重小、软)，可在适当湿度、压力下催化裂解，再成型或解聚成单体或转化为油类等高价值燃料。 
有机废渣及灰土主要可进行微生物分解，实现堆肥化、沼气化等。堆肥化是在控制条件下，使源于生物的有机废料发生生物化学反应以得到良好的有机复合肥。这里应强调：堆肥主要原料来自生物界；堆肥过程需精细管理，不同于卫生填埋、废物自腐。日本经研究得出，有机复合肥肥效高，有利于改良土质，正批判了那种认为只有化肥好的近代主义观点。沼气化是指将固废中的有机物在厌氧菌作用下转化为甲烷的过程。自然界中，这种厌氧发酵广泛存在，但速度缓慢，只会生成温室气体，没有实用价值。但经人工创造厌氧细菌所需营养条件，则发酵过程可大大加快而臻于实用佳化生产甲烷，并可得到优质有机肥。 
其它废渣包括普遍的焚烧废渣、废石膏、建筑废渣等，粉碎后可作混凝土骨料，与某些水溶性高分子化合物混合后，加压固化可制成砌砖；也可作为水泥掺合料、建筑路面填料等。综上所述，北京市固废资源化的研究是一个有大潜力和广阔前景的课题。在工程方面，发展一门资源化工业以解决21世纪的资源和环境问题，在理论方面，发展一门固废资源化学，是十分紧迫的重要任务。 
参考文献 
1周岳薇.化学与固废资源化.化学教育，1997，(6)：1～5 
2宗春启.北京：向垃圾宣战.北京日报，1996-08-02，第六版 
3尚遥.“废品”的呼唤.人民日报，1996-10-10，第十版 
4薛慰灵.绿色化学——对环境更友善的化学.化学教育，1997，(9)：1～6 
5张翼，喻贵银.推广垃圾分装难在何处.光明日报，1997-04-24，第六版