固体废物处理与资源化利用技术研究
李艳珂
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

李艳珂,. 固体废物处理与资源化利用技术研究[J]. 中国科学研究,2024.5. DOI:10.12721/ccn.2024.157269.
摘要:
本研究通过对某城市固体废物处理与资源化利用技术进行综合分析,比较了垃圾分类与回收利用技术、垃圾焚烧技术、垃圾填埋技术、生物质能源利用技术、废弃物热能利用技术以及废弃物化学品提取技术的经济效益。分析涉及了初期投资成本、运营成本、资源回收收益以及环境效益的经济价值。根据分析结果,废弃物化学品提取技术和废弃物热能利用技术展现出较高的资源回收收益和环境效益的经济价值,并达到了较高的年净经济效益。
关键词: 固体废物处理资源化利用经济效益分析
DOI:10.12721/ccn.2024.157269
基金资助:

引言

随着全球人口不断增长和城市化进程的加速,固体废物管理已成为世界各国面临的重要挑战之一。有效处理这些废物既涉及环境保护,也涉及资源可持续利用和经济效益的提升。固体废物处理与资源化利用技术的发展为解决这一问题提供了多种可能性。本研究采用经济效益分析的方法,考察了几种不同的固体废物处理技术,以评估它们的经济可行性和环境效益。

1 固体废物处理技术

1.1 垃圾分类与回收利用技术

垃圾分类与回收利用技术是一种可减少废物对环境影响和资源浪费的处理方法。其通过将垃圾分为可回收、有机、不可回收及有害四大类(或根据实际情况进行细分),既提高了资源利用效率,又促进了循环经济的发展。实施垃圾分类能显著提升废物回收的质量和数量,进一步利用物理、化学或生物技术对分类后的可回收物进行再加工,转化为原材料或能源。例如,废纸可重新加工成纸张,废塑料可回收成新的塑料产品,有机废物可通过堆肥化或生物发酵产生生物肥料或生物能源。

1.2 垃圾焚烧技术

垃圾焚烧技术是一种在高温条件下对固体废物进行氧化分解的处理方法,它能够减少废物的体积和质量,并回收能源。具体而言,通过专门设计的焚烧炉,垃圾被加热至800°C至100°C,经过燃烧产生热能,该热能可进一步用于发电或供热。焚烧过程中产生的灰烬可以安全填埋或用于建筑材料,同时通过高效的烟气清洗系统,可大幅度减少有害气体和颗粒物的排放。垃圾焚烧技术有效解决了城市固体废物处理的容量问题,并减少了对填埋场和环境的依赖和污染。

1.3 垃圾填埋技术

垃圾填埋技术是传统且广泛使用的固体废物处理方法之一,其主要通过将废物有序运输至指定的填埋场进行填埋,以减少对环境的影响。现代填埋技术已经发展到采用地质和工程控制措施的阶段,如底部防渗层、地下水监测井和垃圾覆盖层,以防止渗滤液对地下水的污染并减少温室气体如甲烷的排放。尽管填埋技术在一定程度上缓解了城市固体废物处理的压力,但它也存在一些问题,如占用大量土地资源并可能导致长期的土壤和水体污染等环境问题。

2 固体废物资源化利用技术

2.1 生物质能源利用技术

生物质能源利用技术是一种将有机废弃物转化为能源的先进技术,包括固体废物、农业残余物、食品加工废料等有机材料。通过生物质气化、厌氧消化、发酵等过程,这些有机物质可以转化为具有能量价值的生物燃料,如生物柴油、生物乙醇和沼气等。作为一种可再生能源,生物质能源的使用有助于减少温室气体的排放,并减少对化石燃料的依赖。举例来说,厌氧消化技术通过微生物在缺氧条件下分解有机物质,产生沼气,该沼气可以用于发电或作为燃料使用。

2.2 废弃物热能利用技术

废弃物热能利用技术是一种能够回收和转化废弃物产生的热能为电力或供暖能源的创新技术。这一技术主要应用于垃圾焚烧和生物质能源的热解过程,既可以有效地减少固体废物的体积,又能够生产出清洁能源。通过热能回收技术,不仅可以提高能源的利用效率,减少对传统能源的依赖,还能显著减少废弃物处理过程中的环境污染。典型的热能回收系统包括热交换器、蒸汽轮机和发电机组等设备,通过这些设备可以将废弃物焚烧或生物质热解产生的高温热量转化为电力或热能供应。

2.3 废弃物化学品提取技术

废弃物化学品提取技术涉及从城市固体废物、工业副产品或废水中回收有价值的化学物质的过程。这种技术能够将废弃物转化为有用的原料或产品,例如从废塑料中回收单体以供再生塑料生产,或从电子废物中提取贵金属。通过化学、物理或生物工程方法,这些技术不仅有助于减少废弃物对环境的影响,还能够创造经济价值,推动循环经济的发展。实施废弃物化学品提取技术可以优化资源的利用,减轻传统资源开采对环境的压力,同时促进废弃物的减量化和无害化处理。随着技术的不断进步和对环境保护的日益重视,从废弃物中提取化学品的技术越来越受到关注,成为资源回收和可持续发展策略中的重要组成部分。

3 固体废物处理与资源化利用的经济效益分析

为了评估某城市固体废物处理与资源化利用技术的经济效益,本分析通过比较六种不同技术在初期投资成本、年运营成本、资源回收收益以及环境效益方面的经济价值,计算出各技术的年净经济效益。这种比较旨在为城市管理者提供一个决策工具,帮助他们选择最适合的废物处理方案,不仅考虑经济因素,也兼顾环境保护和可持续发展的需求。下表详细展示了各项数据和计算结果(单位:万元),为该城市提供了一个基于经济效益的固体废物处理技术选择指南。

表1 固体废物处理与资源化利用技术的经济效益分析(单位:万元)截图1741246532.png

3.1初期投资成本的影响

从表1中可以看出,垃圾焚烧技术的初期投资成本最高,达到了1050百万元,而垃圾填埋技术的初期投资成本相对较低,为560百万元。这说明选择垃圾焚烧技术需要更多的资金投入,可能对项目的初期财务状况产生较大压力。然而,高初期投资成本的技术可能在长期运营中带来更高的效益,例如垃圾焚烧技术的净经济效益高于垃圾填埋技术,表明其在长期运营中更具有经济性。

3.2运营成本与资源回收收益

尽管废弃物化学品提取技术存在相对较高的运营成本(77万元/年),但其资源回收收益却表现最优(210万元/年),这使得其年净经济效益达到了最高值273万元。这说明,尽管运营成本较高,但如果技术能有效提高资源回收的价值,最终的经济效益仍是积极的。

3.3环境效益的经济价值

废弃物热能利用技术在环境效益方面表现出了最高的经济价值,达到了175万元/年。这一指标反映了该技术在减少环境污染和促进可持续发展方面的潜在价值。高经济价值的环境效益不仅体现了技术对环境的积极影响,也是社会责任的重要体现,有助于提升城市的绿色形象。

3.4综合评估与决策

综合考虑初期投资成本、运营成本、资源回收收益和环境效益的经济价值,废弃物化学品提取技术和废弃物热能利用技术展现出较高的年净经济效益,分别为273万元和245万元。这表明这两种技术在长期运营中可能为城市提供更可观的经济回报和环境效益。

结论

经过详尽的经济效益分析,本研究表明,废弃物化学品提取技术和废弃物热能利用技术在固体废物处理方案中展现出较高的净经济效益,主要得益于其高资源回收收益和环境效益的经济价值。这两种技术不仅有助于减少环境污染,还为城市带来可观的经济收益,促进可持续发展。

参考文献

[1]马丽丽.固体废物的处理技术与资源化利用研究[J].造纸装备及材料,2023,52(11):151-153.

[2]李焕娣.城镇固体废物综合处理及资源化综合利用技术探析[J].能源与节能,2022,(11):210-212.

[3]邓李刚.工业固体废物的收集处理与资源化利用技术研究[J].造纸装备及材料,2022,51(04):165-167.

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。