許多國家都建立了專業化的廢物交換和回收機構,開展廢物交換和回收的活動。中國各城市普遍建立了物資回收公司。美國環境保護局在全國設立200個廢物交換點和3000個回收中心。歐洲一些國家自20世紀70年代以來,開始實行廢物交換。原德意誌聯邦共和國化學工業協會最早建立廢物交換製度,並與鄰國奧地利、盧森堡、荷蘭、比利時、丹麥等簽訂合作協議。西歐共同體商工委員會於1978年建立廢物交換市場。北歐的瑞典、丹麥、芬蘭和挪威建立了北歐廢物交換所,促進了廢物資源化的發展。
(2)采取固體廢物資源化的工藝措施。固體廢物是一種資源,如城市垃圾中含有大量有機物,經過分選和加工處理,可作為煤的輔助燃料,也可經過高溫分解製取人造燃料油,也可利用微生物的降解作用製取沼氣和優質肥料。固體廢物除從中回收有用的金屬材料、非金屬材料和能源外,主要是用於生產建築材料。
一、固體廢物建築材料
煤矸石、粉煤灰、煤渣、高爐渣、鋼渣等多種固體廢物都具有建築材料所需要的成分和性質,可以製作建築材料。建築材料需要量大,可以容納大量的固體廢物;建築材料使用期限長,不會產生二次汙染,也不會很快重新變成廢物。所以利用固體廢物製造建築材料是節約資源、消除廢物、保護環境的有效途徑。
人們早就把工業廢渣直接用作建築材料和製造建築材料,例如用礦渣墊基、鋪路,用煤渣拌製三合土等。根據工業廢渣的化學成分、物理狀態和礦物組成的不同,可以製作各種不同性能的建築材料。例如高爐渣具有足夠的強度,經水淬或破碎後可直接作為水泥混凝土的骨料;並可按不同工藝製成膨珠、浮石等輕質骨料。鋼渣破碎為碎塊,質重而表麵粗糙,與瀝青粘結牢固,強度高,耐磨性能好,是優良的路麵瀝青混凝土的骨料。
有的工業廢渣含有大量矽、鋁、鈣等成分,具有水硬膠凝性。如粉煤灰、經過粉碎的高爐渣和鋼渣、赤泥等可作為矽酸鹽水泥的混和材料。高爐渣和部分水泥熟料共同磨製成的水泥,稱為礦渣矽酸鹽水泥,是中國的主要水泥品種之一。以粉煤灰、煤矸石作原料可製成火山灰質矽酸鹽水泥。
煤灰渣包括爐渣、粉煤灰、水淬溶渣,大部分來自熱電廠,一部分來自煙囪除塵,小部分來自供熱鍋爐排渣。從燃煤電站煙囪捕獲的細灰稱為粉煤灰。爐底排出口為爐渣,爐渣可用於鋪路。粉煤灰摻入適量爐渣、礦渣等骨料,再加石灰、石膏和水拌和,可製成蒸汽養護磚、砌塊、大型牆體材料等,也可以生產燒結磚和輕質混凝土骨料。尾礦、電石渣、鋁渣、鋅渣等都可製成磚材。
煤矸石主要成分是矽、鋁和鐵等的氧化物,含有可燃成分。用以燒製磚瓦,可以代替粘土,其中的可燃成分在焙燒過程中也可發揮能源作用,減少燃料消耗。中國、日本、法國、英國、波蘭等國都把煤矸石焙燒成為輕質骨料,或用以生產陶瓷、耐火材料和鑄石等。
高爐渣是在高爐煉鐵時產生的,它由礦石中脈石、燃料中的灰分和熔劑中的非揮發組份形成的礦渣。我國生產1噸鐵產生0.6~0.7噸高爐渣。高爐渣有煉鋼生鐵渣,鑄造生鐵渣和錳鐵渣,其主要成分是鈣、矽、鐵、錳、硫的氧化物。利用高爐熔渣的高溫條件,可加氣吹製成礦渣棉,是具有保溫、吸聲和防火性能的建築材料,可以製作保溫板、吸聲板和防火纖維材料。
鋼渣是煉鋼過程排出的廢渣,其成分為鈣、鐵、矽、鎂、鋁、錳、磷等的氧化物,其中鈣、鐵、矽氧化物占絕大部分。將熔融鋼渣潑成30厘米厚的渣層,噴適量水,使其凝固,然後鏟起、破碎、篩分成鋼渣碎石,可作為煉鋼、煉鐵的材料。因鋼渣碎石不滑移,強度高,耐磨,耐蝕,所以特別適宜作為路基材料。
二、固體廢物堆肥
堆肥是固體廢物處理和利用的一種方法。固體廢物中的有機物在微生物作用下,發生生物化學反應而降解形成一種類似腐殖質土壤的物質,用作肥料並用來改良土壤。
堆肥技術已有悠久的曆史。中國古代在農事活動中已使用堆肥法。真正對堆肥技術進行科學探討始於1920年。英國的A.霍華德在印度把牲畜糞便、樹葉、垃圾等放入土坑,貯存6個月,進行厭氧發酵。同年,意大利人G.G.貝卡裏也向政府申報專利。他堆肥的方法同霍華德相似,隻是不用土坑而用混凝土堆肥坑。