[城市垃圾处理方法研究简析]城市垃圾处理厂

　　[摘要]近年来,城市生活垃圾持续增加,环境污染问题突出,垃圾处理方法的研究日益受到关注。目前国外发达国家的城市垃圾处理方面广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥三种处理方式。因此,将在此基础上对城市垃圾处理方法研究进行简要的分析,并提出相对应的措施。
　　[关键词]垃圾处理焚烧卫生填埋堆肥
　　
　　中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120129-02
　　随着世界经济的进一步发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高,垃圾的排放量迅速增加。每年新增垃圾100亿t,2003年,我国660个城市生活垃圾清运量达1.5亿t,每年以约4%的速度增长。按各地上报的数据统计,目前,我国历年垃圾堆存量已达60亿t,占用耕地5亿m2。全国660个城市中有200个城市陷入垃圾包围之中。如何进行有效的垃圾处理已经成为城市政府面临的最棘手的问题之一。对垃圾泛滥成灾的现实,只有采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理、利用垃圾,将垃圾列为社会发展的可利用资源,才能从根本上解决垃圾处理的问题。
　　
　　一、城市垃圾处理方法现状
　　
　　目前国外发达国家的城市垃圾在处理方面广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥三种处理方式。
　　
　　(一)垃圾焚烧处理
　　焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。热能要回收,烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。
　　对垃圾进行焚烧处理减容、减量及无害化程度都很高,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,是一种较好的垃圾处理方法。但对焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题,且设备投资巨大。国外目前通过改进焚烧系统工艺及强化民气处理等手段已经较好地解决了尾气污染问题,但投资也相应增加。如果引进国外技术进行垃圾焚烧发电,每处理100吨/日垃圾的建设成本通常在4干万元以上,我国的地方财政难以承受。焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术。但是,只有对那些不能回收有价物,只能回收热能的垃圾,垃圾焚烧处理才是科学、合理的。
　　
　　(二)卫生填埋处理
　　所谓卫生填埋,就是能对渗滤液和填埋气体进行控制的填埋方式。早期的垃圾填埋处理由于未控制其对环境的污染,造成了严重的后果。直到本世纪30年代,在美国的加利福尼亚才首次提出“卫生填埋”的概念。由于垃圾产量大增加,而且含有有毒有害物质,因此造成环境污染的可能性也大增加,所以人们对垃圾填埋场的环境影响越来越重视,垃圾填埋场的操作运行管理越来越严格。
　　卫生填埋首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染。一般规范要求回填地最低处的标高要高出地下水位3.3m以上,并且回填地的下部应有不透水的岩石或粘土层。否则需另设粘土、沥青、塑料薄膜等不透水层。其次,填埋场应设置排气口,使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出,避免发生爆炸。回填后的场地,一般在20年内不宜在其上修建房屋,避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏,但可作绿地、农田、牧场等使用。填埋处理用地,尽量选用天然的或人工挖出的洼地,开发资源后的废粘土坑、废采石场、废矿坑等。将垃圾填埋于坑中,有利于恢复地貌,维持生态平衡,但如果在大面积的洼地、港湾、山谷等回填,则需考虑是否会破坏生态平衡。
　　
　　(三)堆肥处理
　　堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。堆肥的关键,在于提供一种使微生物活跃生长的环境,以加速其致菌分解过程,使之达到稳定。堆肥主要受废物中的养分、温度、湿度、pH等因素的控制。
　　根据堆肥原理,可分为厌氧分解与好氧分解两种。厌氧分解需在严格缺氧条件下进行,厌氧微生物分解生长较慢,故不多用。好氧分解过程可同时产生高温,可以杀灭病虫卵、细菌等,我国主要采用好氧分解法。
　　现代堆肥技术是从30年代开始发展的,已经形成了各种完善的工艺系统和成套设备。由于堆肥产品的市场等原因,垃圾堆肥处理特别是城市生活垃圾的堆肥处理在发达国家曾一度处于停滞甚至萎缩状态。进入九十年代以后,由于以下几方面因素,堆肥处理又呈上升的发展趋势。欧美发达国家垃圾填埋场的标准和焚烧处理的排放标准都不同程度的进行修订并进一步提高,焚烧处理和填埋处理成本也随之增加;垃圾分类收集的普遍推行,为垃圾的再生利用也包括堆肥处理的发展提供了良好基础条件;垃圾再生利用得到广泛地重视。近几年来,欧美发达国家把垃圾堆肥也看作为可降解有机物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾减量和垃圾资源化的最佳途径。
　　堆肥技术的工艺也比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量的垃圾投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。但引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。但就我国垃圾的具体情况来看,生活垃圾中的易腐有机物含量较高,采用堆肥技术可以达到比较好的处理效果。
　　但堆肥技术也存在明显的缺点不能处理不可腐烂的有机物和无机物,因此减容、减量及无害化程度低。因此仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。
　　
　　二、对城市垃圾处理方法的思路调整
　　
　　解决垃圾问题的目标是将垃圾减量化、资源化及无害化处理。通过选择较高层次的管理目标,达到垃圾处理可持续发展的目的。首先,最优先方案是避免产生垃圾;如果必须产生,产出量要最小。其次是按实际情况最大可能地进行回用或回收。然后,处理的目标应当是能源回收和减少最终处置量。
　　
　　(一)对生活垃圾特性的再认识
　　我国生活垃圾的主要特性不同于发达国家。第一,我国生活垃圾含水高,一般为55%-65%,一些南方城市在夏季高达70%,而西方国家一般为30%-35%。第二,我国生活垃圾中厨余和餐饮等有机废物比例大,为45%-55%,西方发达国家一般在20%左右。第三,我国生活垃圾依然以混合收集为主,尽管近年来大力推行生活垃圾分类收集,但收效甚微。全国绝大部分城市处理的都是混合原生垃圾。而发达国家生活垃圾分类收集率在60%以上,德国等一些欧洲国家超过80%。
　　我国生活垃圾的这些特性,使我们面临的问题比发达国家更加棘手。一是垃圾填埋产生的渗沥液量大,污染物浓度高;二是生活垃圾发热量低,大部分不宜直接焚烧;三是混合垃圾具有“黏稠”性,难以进行机械化分选,资源回收率低,堆肥质量差。多年来,我们十分注重借鉴或引进国外的技术和设备,但是,实践表明,国外的技术和设备在我国并不完全适用。当务之急,要进一步认识我国生活垃圾的特性和产生的影响,加强针对性研究和实践,开发适合国情的技术和设备。
　　
　　(二)对技术路线的反思
　　多年来,我们的技术研究和资金投入着重在两方面,一是在引进国外技术和设备的基础上,进行必要改造和国产化,使之适用于中国垃圾处理;二是强化末端污染的治理,使之达到环境标准的要求。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　在填埋处理中,为了防止渗沥液对地下水的污染,我们采用了国际流行的人工防渗措施,就如三峡库区那些贫困地区,也普遍采用了土工布加高密度膜的防渗结构;为净化渗沥液,一些地区引进了昂贵的“反渗透”技术设备,处理每吨污水的投资近10万元,运行成本达数十元。在焚烧处理方面,我们多年研究低发热量垃圾的适应性问题,但不可能改变燃烧科学的一些基本规律,燃烧的效率低和费用高是难以避免的;由于混合生活垃圾成分复杂,焚烧污染严重,目前采取了国际先进的治理技术,烟气处理的投资几乎和焚烧主体相当。在生物堆肥方面,一些城市引进了美国、德国等机械设备,但依然解决不了生活垃圾的分选问题。
　　在调查研究、科学试验和工程实践的基础上,我们提出了调整技术路线的建议:首先,大部分城市生活垃圾适宜生物预处理,重点削减垃圾中的水分和有机物,改善垃圾特性,为后续处理和减少污染物创造条件;第二,强化垃圾的机械分选,提高混合垃圾分拣和分类效率;第三,合理选用分类处置技术,优势互补;第四,审慎发展混合垃圾焚烧技术,加强技术经济的综合评估;第五,限制混合垃圾直接填埋,源头控制污染,减少土地消耗。
　　
　　(三)关于资源回收利用
　　一般认为,我国庞大的“拾荒大军”基本解决了垃圾中资源回收问题,在最终处理过程中,可直接回收的废物寥寥无几,主要通过焚烧发电进行资源利用。但是,调查表明,在生活垃圾最终处理环节,可以直接回收的废物超过20%,其中塑料和橡胶占6%-9%,纸类4%-6%,还包括一定量的织物、金属和玻璃等。这些可回收物资一烧了之,不仅利用效率低,还造成严重的烟气污染。实践证明,只要解决了机械分选和筛分技术,垃圾中的可用资源绝大部分能够直接回收,同时可生产约占垃圾总量8%的高质量基肥,可以首先用于城市绿化和林业。我国是一个资源匮乏的国家,应当大力发展循环经济,注重垃圾资源的直接回收利用,着力把生活垃圾处理发展为资源再生产业。
　　
　　三、结论与建议
　　
　　1.加强垃圾预处理技术的科学研究。
　　通过生物预处理,实现水分和有机物的减量,改善生活垃圾特性,将对后续的焚烧、填埋等都可能产生积极的影响。根据我们对北京顺义垃圾焚烧厂的初步测试,生活垃圾经过简单生物发酵和筛分后,减量近50%,发热量提高约2.5倍,具有显著的技术经济效益。
　　2.鼓励使用再生有机肥。
　　城市政府要制定政策,对于符合标准的垃圾堆肥,鼓励在城市绿化和林业方面优先使用,逐步减少化肥使用量。
　　3.在实践验证的基础上,调整并完善技术政策。
　　提倡对生活垃圾进行生物预处理,重点削减垃圾中的水分和有机物,为后续处理和减少污染创造条件;强化垃圾的机械分选,提高混合垃圾分拣和分类效率;合理选用分类处置技术,大力发展垃圾处理资源再生产业,逐步限制混合垃圾直接填埋,注重源头控制污染,减少土地资源消耗。
　　4.建立完善的城市垃圾管理法规体系。
　　建立与社会主义市场经济相适应的城市垃圾管理体系,进一步完善城市垃圾管理的经济政策,利用合理的经济手段来促进垃圾的减量化、资源化、和无害化处理。要坚持可持续发展战略,大力推广清洁生产,尽可能避免垃圾的产生,实现垃圾源头减量。大力推选垃圾的分类收集,促进废品的回收利用,提高垃圾的资源化水平。
　　
　　参考文献:
　　[1]朱永安,城市生活垃圾处理方法评述及综合处理方法的设想,环境工程,1997,(2):52～54.
　　[2]李艳霞、王敏健、王菊思,固体废弃物的堆肥化处理技术,环境污染治理技术与设备,2000,(4):39～45.
　　[3]卢英方、田金信、孙向军,部分国家城市垃圾管理综述,建筑经济,2002,(5):39～41.
　　[4]周树铃,国外城市生活垃圾的处理动态,环境导报,1988,(5):22～24.
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文