目前针对有机固废的处理处置方式主要有三类:填埋、堆肥和热处理方式。填埋作为一种以往被各国广泛使用的处理方式,具有很长的应用历史,这种处理方式是从传统的废弃物堆积中发展而来的,通过对有机固废的前置处理和后续填埋来实现对有机固废的处理。其技术成熟、操作简单,但是填埋场对土地资源占用大,容易产生严重的异味,所以选址比较困难。此外,固废前处理、运输和填埋的成本也在增加,还可能会造成严重的二次污染。例如填埋固废的渗滤液会严重污染土壤和水体,对周围生态环境产生危害,因此许多国家正在减少利用填埋来处理固体废弃物的比例。
相对于填埋,堆肥是利用微生物的生化作用,在人工调控下将有机固废中的可降解有机物分解、腐熟、转换成腐殖质的方法。堆肥工艺简单,且能使有机固废资源化,得到有机肥料,但是其能够处理有机固废的范围与种类有限,如橡塑等难以降解的有机固废则不能通过堆肥处理,而且其前置分选工艺复杂、处理周期长、占地面积大、无害化程度低、堆肥产物出路不足,目前发展相对缓慢。
有机固废的热处理方式主要分为焚烧、气化、热解三种。焚烧是将有机固废放置于温度较高的反应器中,使有机固废的可燃成分充分燃烧,目标主要是将燃烧过程产生的热量用于发电、供暖等。该处理方式能快速实现有机固废的减容减量,而且焚烧后的有机固废残渣性质比较稳定,经简单处置后可填埋处理,但是有机固废成分复杂,其中不乏硫含量较高的,可能在焚烧过程中产生含硫污染气体,对环境产生二次污染。
气化处理方式是将有机固废在还原性气氛下与H2O/CO2气化介质反应,使有机固废中大分子有机物分解成CO、H2、CH4等可燃气体的过程,实际能量转化率大于60%。气化反应过程主要包括氧化反应、还原反应和甲烷化反应,有机固废气化产生的燃气经过净化后其热值可达20.93-29.30MJ/m3,虽然气化气的热值与天然气热值相比较低,但是在一些特定的情况下可作为辅助燃料或化工原料。
热解处理方式主要是利用有机固废中有机物的热不稳定性,在惰性气氛下使其发生热裂解,常见的热解产物包括:(1)以氢气、甲烷、一氧化碳等小分子碳氢化合物为主的热解气;(2)常温下为液态的热解油,主要包括酮、酚、醇、酸和酯类化合物;(3)原料热解后的热解焦,其中以固定碳为主,含有一定灰分。热解处理方式具有诸多的优点:有机固废经过热解后不仅能有效地实现减容减量,还能获得高热值的热解气和热解油,实现了固废资源化再利用率;而且部分热解焦具有一定的比表面积,经过处理后可以制得活性炭或者用作土壤改良剂。此外,热解过程是全封闭惰性氛围,热解气、油、焦等产物都会被收集,即使有部分污染物产生,也不会直接进入环境中,对环境污染小。因此,利用热解来处理有机固废是一种具有良好发展前景的技术。