文/张倩

摘  要：当前，固体废物治理技术存在处理方式单一、资源利用率低等问题。本文深入分析了填埋与焚烧技术的应用现状，揭示其可能带来的二次污染风险和资源浪费弊端，并提出了构建智能检测体系、开发热解气化协同处置技术等优化路径。研究表明，通过技术集成与机制创新，可以显著提升固体废物处理效率与资源转化率，为环境工程可持续发展提供实践参考。

关键词：环境工程；固体废物治理；技术优化；资源化利用；污染防控

固体废物治理是环境工程领域的核心挑战，虽然填埋技术成本低，但容易引发渗滤液污染。焚烧可实现减量化却存在二噁英排放隐患。随着新型污染物增加与土地资源紧缺，依赖单一处理模式已经显现出环境风险与经济上的双重矛盾。因此，本文深入探索了多技术耦合与资源循环路径，旨在构建高效低碳的固体废物治理体系，推动环境工程向绿色化和智慧化转型。

1固体废物治理技术的问题

1.1现有治理技术概述

1.1.1填埋技术的应用与特点

填埋技术通过分层压实和覆土，实现了废物的物理隔离，其核心优势在于操作简单、处理成本低廉。现代卫生填埋场采用高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜（厚度≥2.0 mm）与黏土复合衬层系统（渗透系数≤1×10^-7cm/s），并配备渗滤液收集管网（收集效率≥95%）及沼气导排设施。然而，该技术存在不可逆的土地资源占用问题，单座填埋场的库容消耗速率高达300~500立方米每万吨废物，且封场后仍需30年以上的监测和维护期。更严峻的是，渗滤液中COD（化学需氧量）浓度高达20000~50000 mg/L，氨氮含量为800~3000mg/L，若防渗层破损将导致重金属迁移至地下水系统，引发持久性生态风险。

1.1.2焚烧技术的应用与特点

焚烧技术通过高温氧化（850~1100℃）实现废物减容与减重，现代焚烧厂多采用机械炉排炉或流化床工艺，配备SNCR（选择性非催化还原，脱硝效率60%~70%）与布袋除尘系统。能量回收是核心优势，每吨生活垃圾焚烧可发电280~350kWh，蒸汽参数达4MPa/400℃。但二噁英生成（0.05~0.1ng TEQ/m³）与飞灰毒性（浸出液中铅含量5~15mg/L）构成显著环境风险。飞灰产量需经螯合剂（如EDTA）固化稳定化处理后方可填埋，但其长期稳定性受pH波动（6-10）影响，仍存在重金属再溶出风险^[1]。

1.2治理技术存在的问题

1.2.1处理方式单一导致的污染隐患

当前固体废物治理技术过度依赖填埋与焚烧，据统计，2022年我国城市生活垃圾填埋处置占比达54.6%，焚烧占比39.1%，两者合计超过93%。技术路径单一化导致污染物协同控制能力薄弱。填埋场渗滤液中检测出苯并[a]芘（0.8~1.2μg/L）、六价铬（0.5~2.8mg/L）等致癌物，尽管采用反渗透工艺处理，但每吨水处理成本高达80~120元，县级填埋场达标排放率仅为62.3%。混合垃圾直接处置模式加剧污染风险，含汞荧光灯管与电子废物混入普通垃圾焚烧，导致重金属气化迁移，烟气中汞的浓度超标率达21.4%。

1.2.2对可再生资源的浪费

现行的治理体系未能充分考虑资源的特性，2021年我国城市生活垃圾中可回收物占比达35.2%（约1.12亿吨），但实际回收利用率仅为22.7%。这导致每年约1800万吨的再生塑料和3400万吨的废纸被浪费，相当于3600万桶原油和6800万立方米木材的损失（根据国际回收局BIR测算）。填埋场埋藏金属资源价值突出，每吨生活垃圾中含铝150~300g、铜50~80g，按年填埋量1.2亿吨计算，每年损失铝资源18万~36万吨，相当于6~12个中型铝矿产能。

在焚烧过程中，热能品位会有所下降，导致低热值垃圾焚烧发电效率仅为18%~22%。然而，通过采用热解气化预处理技术，可将合成气的热值提升至12~15MJ/m³，进而将发电效率提高至35%以上。尽管如此，这项技术的应用率却不足5%。有机垃圾的厌氧发酵潜力尚未得到充分利用。我国餐厨垃圾年产量约1.3亿吨，理论上沼气产量可达260亿立方米，但实际的产气量仅为38亿立方米，相当于损失了310万吨标准煤。

2固体废物治理技术的优化路径

2.1完善检测质量保证体系

固体废物成分检测精度会直接影响治理技术选型。当前我国生活垃圾的热值检测误差率为±15%，导致焚烧炉热负荷波动频繁。因此，建立多级检测网络需要在以下三个方面取得突破。

（1）前端采用X射线荧光光谱（XRF）与近红外光谱（NIR）联用技术，实现废物中氯（检测限0.1%）和重金属（铅和镉的检出限为1ppm）的快速识别，北京环卫集团试点显示分选效率提升至92%。

（2）部署中端在线热值分析仪（精度±500kJ/kg）后，上海老港焚烧厂的吨垃圾发电量提升了8.7%；而在末端，通过构建区块链溯源平台，广州试点项目通过RFID标签实现97.6%的废物来源可追溯^[2]。

（3）修订《生活垃圾特性分析技术规范》（HJ 1024-2019），强制要求填埋场渗滤液月检指标从现行的23项扩增至45项，重点增加全氟化合物（PFCs）和微塑料（1~5μm）检测项目。通过CMA认证的实验室，构建全国数据共享云平台，确保检测结果在不同区域间的互认性。

2.2丰富科学治理措施

针对不同废物特性匹配分级处理技术，构建“预处理-核心处置-末端保障”技术链（如表1）。第一，对高热值废物推广热解气化与余热锅炉的联用技术，南京某项目数据显示，发电效率已提升至32%。第二，低热值有机废物采用水热液化制备生物原油技术，中试规模的产油率达18~22wt%。第三，对于危险废物的处置，引入等离子体熔融技术（温度＞1400℃），并配套建设数字化控制中心。

表1 固体废物分级治理技术矩阵

（数据来源：《环境工程学报》2023技术经济评估报告）

2.3增强社会主体环保意识

为了提高固体废物治理效能，必须构建一个由“法治约束、经济激励和技术赋能”组成的三位一体社会共治体系。在经济激励方面，深圳市推行垃圾处理费差别化征收，根据深圳市城管局的数据，2023年试点区域垃圾减量率达23.6%。技术赋能层面，杭州市余杭区部署AI智能监控系统，通过卷积神经网络（CNN）算法来识别混合垃圾的投放行为，使得分类准确率从68%提升至94%，违规投放率下降至2.1%。

在教育体系改革方面，教育部将垃圾分类纳入《中小学综合实践活动课程指导纲要》，并开发VR模拟实训系统，上海中学生态课程实践表明，学生家庭分类参与率从41%提升至79%。在社区治理创新中，广州市黄埔区建立了“绿色账户+区块链”的积分体系，居民正确投放可获取碳积分，积分可以用来兑换公交卡充值或抵扣物业费，实施一年后社区垃圾资源化率提高19个百分点。行业协会主导制定了《再生资源回收站点智能建设规范》（T/CACE 064-2023），规定站点必须配备智能称重（误差≤±0.5kg）、人脸识别（准确率≥99%）以及数据直报系统。

在企业环境责任量化方面，生态环境部推行“环保信用码”制度，将废物产生量、资源化率等指标纳入征信体系。例如，浙江某印染企业因固废综合利用率低于行业平均水平（35% vs 52%），导致其信贷评级被下调，进而面临融资成本上升1.2个百分点的后果。同时，公众监督机制升级，生态环境部的“12369”平台接入AI语义分析模块，2023年共处理3.2万件固废污染举报，响应速度从72小时压缩至8小时。

3固体废物资源化循环利用策略

3.1技术模式的设计与研究

固体废物资源化技术模式创新需围绕“分质利用-过程协同-产物增值”三维路径展开。在建筑垃圾资源化方面，采用多级破碎协同强化工艺，其中初级破碎选用颚式破碎机（进料粒度≤800mm，出料粒度≤100mm），二级整形则采用立轴冲击式破碎机。通过配合炭化养护，可以提升再生骨料的性能，其抗压强度达45~60 MPa，相比之下，天然骨料的抗拉强度为50~70MPa。有机废物处理聚焦水热炭化技术优化，在200~220℃、2.0~2.5MPa条件下反应2小时，能够将含水率高达80%的餐厨垃圾转化为具有高热值的生物炭与液态有机肥^[3]。

电子废物中的贵金属回收技术已突破生物冶金领域的瓶颈。采用嗜酸氧化亚铁硫杆菌与极端嗜热古菌的复合菌群，在pH 值1.5~2.0、温度45℃的条件下，实现了对印刷电路板中金（浸出率92%）、钯（85%）、铜（95%）的选择性浸出。较传统氰化法浸出周期缩短40%（从72小时降至43小时），同时毒性物质排放减少99%。

在混合塑料的高值化利用领域，开发了一套溶剂分选与催化解聚集成系统。首先，利用四氢呋喃（THF）进行梯度溶解，实现对PE/PP/PET的高效分离（分选纯度≥99%）。随后在ZSM-5分子筛催化剂（硅铝比为25）的作用下，通过微波解聚技术（功率800W、温度380℃）进行处理，PET的转化率98.2%。由此得到的对苯二甲酸二甲酯（DMT）纯度为99.5%，满足纺织级再生聚酯生产需求^[4]。

3.2推广应用资源化技术

推广资源化技术需要建立“政策-市场-技术”相结合的协同机制（如表2），并将建筑垃圾再生骨料的应用纳入《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2023），强制要求新建项目再生建材的使用比例不低于15%。塑料化学回收应布局在产业园区，同时，通过建立智能化推广平台，例如，阿里云开发的“废物资源化大脑”，利用AI算法优化全国38个城市的废物调度路径，运输成本降低23%。

表2 固体废物资源化技术推广应用矩阵

4结论

固体废物治理技术的优化亟需突破单一处理模式，在填埋场渗滤液污染控制方面，应强化HDPE膜的完整性监测，确保破损率低于0.5%。焚烧厂二噁英排放限值应从0.1ng TEQ/m³收紧至0.05ng TEQ/m³。通过热解气化与等离子体协同处置，可以显著提高重金属的固化率。此外，飞灰资源化制备的微晶玻璃抗压强度可达45MPa。为了推广资源化技术，必须依托政策创新，特别是在建筑垃圾再生骨料强制使用比例提升后，每年的碳减排潜力超过1200万吨。研究表明，集成智能检测、分级处置与法律经济的协同机制，能够为“无废城市”建设提供可复制的技术与管理范式。

参考文献

[1]王科.环境工程建设中固体废物治理技术措施研究[C]北京:冶金工业教育资源开发中心,2024:493-495.

[2]郜伟松,王广献.论环境工程建设中的固体废物治理技术及质控措施[J].皮革制作与环保科技,2024,5(16):133-135.

[3]陈若楠.环境工程建设中固体废物的治理措施探究[J].环境保护与循环经济,2024,44(1):51-53.

[4]罗鸣.环境工程建设中固体废物治理技术及质控措施[J].黑龙江环境通报,2023,36(9):86-88.

（作者单位：菏泽市生态环境局单县分局）