发布时间:2024-03-28 11:00:45
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇垃圾处理方法,期待它们能激发您的灵感。
1我国现行生活垃圾资源化处理现状我国目前采用的垃圾处理技术主要有生物堆肥、卫生填埋和焚烧,这3种处理方法也是世界各国目前常用的处理工艺。
1.1生物堆肥生活垃圾生物堆肥是指生活垃圾可堆肥物在微生物的作用下通过高温发酵使有机物稳定化、无害化的腐熟过程。堆肥法是一种符合生态原理的生活垃圾处理方法,较好地克服了有机废物含水率高、不易燃烧、直接填埋二次污染严重的弊端[1-2],其产品可作为农田、果园、荒山绿化的土壤改良剂,给贫瘠土地上的作物提供生长所需的营养物质。生物堆肥是针对生活垃圾中可被微生物分解的有机物成分,而不是全部的生活垃圾,生物堆肥处理生活垃圾需进一步地对生活垃圾进行分拣和除杂等工序,分拣出不能被微生物分解的成分(玻璃、塑料、金属等)。堆肥技术具有良好的减量化和资源化效果,随着技术、设备、工艺的不断改进,生活垃圾堆肥技术将进一步得到重视,处理比例将逐步增加[3]。
1.2卫生填埋卫生填埋是发达国家普遍采用的生活垃圾填埋技术,也是处理生活垃圾最快、最有效的处理工艺,其中封闭型填埋场是目前通行的填埋类型,这种方法相对其他处理方法是相对独立处置生活垃圾的一种。虽然其操作方便,能处理各种垃圾,但卫生填埋占地面积大,大量可回收资源被填埋,无害化程度低,存在二次污染隐患。
1.3焚烧垃圾焚烧时释放出的热能并转化为高温燃烧烟气和少量性质稳定的固体残渣,热能可回收利用实现垃圾资源化,烟气必须净化,性质稳定的残渣可直接填埋处理,减容效果明显,可节约大量土地,因此这种方法是大多数国家普遍采用的一种垃圾处理技术[4]。而提高垃圾焚烧发电效率、降低和处理垃圾焚烧产生的二恶英等污染物的技术是目前垃圾焚烧科研攻关的重点和难点。
2乌鲁木齐市城市生活垃圾处理现状
乌鲁木齐是新疆维吾尔自治区首府,全疆政治、经济、文化中心,也是第2座亚欧大陆桥中国西部桥头堡和我国向西开放的重要门户。行政区域面积为1.42万km2,建成区面积261.88km2,现辖7区1县,2个国家级开发区和一个出口加工区,总人口262万人。目前,乌鲁木齐市日产生生活垃圾2500t左右,随着人口的增加、城市化进程的推进垃圾产生量也在逐步增加。生活垃圾处理设施有西山大浦沟生活垃圾填埋场和乌鲁木齐市城市生活垃圾综合处理厂(新疆城建环保有限公司),综合处理厂平均日处理生活垃圾450t,剩余全部采用卫生填埋,垃圾资源化水平较低。
3乌鲁木齐市生活垃圾处理存在的问题
1)生活垃圾混合收集,混合运输,给终端资源化处理带来困难。主要街道及公共场所虽然摆放了可回收和不可回收的垃圾箱,但在生活垃圾收集时仍采用混合收集、混合运输的方式运往各垃圾中转站或垃圾处理场,且生活垃圾中混有建筑垃圾等杂物的情况时有发生,给生活垃圾资源化带来难度。2)生活垃圾资源化率较低。目前乌鲁木齐市生活垃圾中可回收物全年平均占3.16%,可堆肥物75.95%,可燃烧物14.50%,有机质含量31.19%~43.81%[5],城市生活垃圾中有大量的可回收及可资源化的成分,其中大量的可回收物品被填埋。3)垃圾资源化水平不高。乌鲁木齐市城市生活垃圾资源化水平不到全市垃圾处理总量的1/5。减量化、无害化和资源化水平与国内外先进水平相比还有很大差距。4)生活垃圾资源化下游产品社会认同度低,产品推广有一定的难度。乌鲁木齐市生活垃圾中堆肥物含量高,有机质及氮、磷、钾等营养元素含量符合城市生活垃圾农用标准[5]。其堆肥产品适合荒山造林、城市园林绿化、土壤改良等方向用肥。但由于生活垃圾堆肥是一种新兴产品,推广具有一定的难度。
4乌鲁木齐市城市生活垃圾资源化对策及建议
论文摘要:垃圾处理已成为我国继能源、交通、工业三废之后又一重大难题,目前广泛使用的垃圾填埋法、堆肥法、焚烧法等常规方法各有其利弊,通过对照比较垃圾焚烧处理是符合减量化、资源化、无害化的原则,经济、有效地进行垃圾处理方式,是我国城市垃圾处理的趋势。
保护环境是我国的一项基本国策,随着我国城市的发展和人民物资生活水平的提高,妥善处理垃圾已成为当务之急。据统计,我国人均生活垃圾年产量为440kg,且每年以8-10%的速度在递增,大量的垃圾被运到城郊堆放,已成为公害。全国历年垃圾堆存量已高达60亿吨,堆占耕地5亿m2,直接经济损失达80亿元人民币。因此,垃圾滋生已成为我国继能源、交通、工业三废之后又一重大难题,形势严峻,刻不容缓。目前我国城市已发展到660个,城镇人口2.6亿,按每人每年产生440kg垃圾计算,则产生垃圾量为1.14×104万吨,是可以使100万人口的城市覆盖1米。如何应按照减量化、资源化、无害化的原则,经济、有效地进行垃圾处理,显得至关重要。
1垃圾处理的常规方法及其利弊
1.1填埋法
根据工艺的不同,又分传统填埋法和卫生填埋法两类。
1.1.1传统填埋法
这种方法实际上是在自然条件下,利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起,不加掩盖,未经科学处理的填埋方法。
1.1.2卫生填埋法
卫生填埋法是采用工程技术措施,防止产生污染及危害环境土地的处理方法。
此二种填理法处理量大,方便易行,投资省,是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法。但此法缺点是填理后易造成二次污染(污染地下水源),被填埋的垃圾发酵产生的甲烷气体易引发爆炸等,还占用大量农田面积,垃圾填埋场周围臭气等严重影响大气环境。
1.2堆肥法
堆肥法就是把城市垃圾运到郊外堆肥厂,按堆肥工艺流程处理后制作为肥料,成本低、产量大。由于经济实用的化肥大量普及,堆肥量大,劳动强度大,全面比较后,市场越来越小。
1.3焚烧法
按焚烧原理不同,全世界又主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、热解法三种。
1.3.1炉排炉焚烧
就是将城市垃圾运到焚烧厂的垃圾池,经料斗慢慢进入炉堂,经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段,在大量氧气的助燃条件下,垃圾在炉排中用不同方法搅动下,充分燃烧,烧烬的炉渣入渣池冷却后,运往厂外填埋,垃圾燃烧后产生的大量高温烟气(850-900℃)进入余热锅炉换热,过热蒸气再进入汽轮发电机组发电。
1.3.2流化床焚烧
就是将城市垃圾运到焚烧厂倒入垃圾池后,经抓吊入料斗,垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后,落在活动床的中央,然后慢慢通过热砂床(600-700℃),其结果是垃圾被热砂焙烧而失去其水分变脆,继之分散到活动床两侧的流化床。在流化床内,脆而易碎的垃圾被剧烈运动的砂粒挤成碎片而很快燃烧掉。另一方面,垃圾中的不燃物则与砂粒一起移动到焚烧炉两侧,通过不燃物排出孔,与砂粒一起自动排出炉外。
此种新型流化床焚烧炉能够在不经事先处理(破碎)的情况下直接进行焚化,是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司,目前单台日处理量已达390t/d。但它的价格仍然和炉排炉一样很高。
1.3.3热解法
热解法是在隔绝空气的条件下,垃圾在热解装置中受热而使有机质分解,转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热后,过热蒸气进入汽轮发电机发电。
此种方法是近10~20年研制出来的,是这三种焚烧法中最新焚烧理论。由于此种炉型结构简单,无运动件,设备技术投资比较前二种便宜约50%,很有发展前途。它的产品以美国和加拿大公司为代表。
焚烧处理的优点是减量效果好(焚烧后的残渣体积减少90%以上,重量减少80%以上),处理彻底。但是,根据美国的报道焚烧厂的建设和生产费用极为昂贵。在多数情况下,这些装备所产生的电能价值远远低于预期的销售额给当地政府留下巨额经济亏损。由于垃圾含有某些金属,焚烧具有很高的毒性,产生二次环境危害。焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg,否则,必须添加助燃剂,这将使运行费用增高到一般城市难以承受的地步。2技术发展趋势对比
2.1垃圾的焚烧的优势
我国属于发展中国家,经济发展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不断提高,导致了城市垃圾量的不断增加。我国目前已有600多座城市,城市垃圾量以每年7-8%的速度增长。而垃圾的处理不到1/3,真正达到无害化处理和能源利用的比例更低。随着经济的高速发展,城市化水平的提高,在城市周边很难寻找适宜的垃圾填埋的场地,因此,造成我国城市垃圾处理问题相当严重。目前我城市生活垃圾90%采用填埋处理,但是如不是严格意义上的填埋产生的高浓度渗出液,会造成地下水以及地表水的严重污染,对水资源造成严重威胁。同时产生大量的有害气体,会污染大气,如若处理不当,其产生的危害会延续几百年甚至上千年。
垃圾焚烧处理是目前国外应用最普遍的垃圾处理方法,此方法的最大优点是垃圾资源化和减量化处理程度高。垃圾焚烧厂建立在城市周围,运送垃圾方便,并且可以向城市提供电能或热能,产生很好的经济效益。垃圾焚烧发电已成为发达国家处理生活垃圾的主要途径和电力行业的重要组成部分。应用计算机控制使焚烧炉运行在最佳运行工况,并且有先进的尾气处理设备和严格的排放监测手段,使得垃圾焚烧对大气造成的二次污染降到最低点
2.2垃圾焚烧处理面临的问题
垃圾分类收集是实现垃圾综合处理的一个重要步骤。通过分类收集和相应采取不同的处理方式,既可以保证有用资源的循环再利用,又可以大大减少垃圾的最终处理费用。目前我国各城市还没有普遍实行垃圾分类收集,有的处于试点运行阶段,而这与我们即将采用的垃圾处理方式不相适应。垃圾分类收集后,最终处置的垃圾量及垃圾成分都会发生变化,由于分类使有用的资源得以循环再利用,处置的垃圾量将减少,同时降低了垃圾运输费及处置费。垃圾的分类还可以减轻机械磨损及腐蚀,延长焚烧炉的寿命,减少维护管理费用。同时也降低了有害成分的含量,易于二次污染的控制。垃圾的分类是大势所趋。因此对于采用垃圾焚烧处理方式的城市,应充分考虑垃圾的分类。
2.3环境保护措施
垃圾焚烧处理的主要目的是为了节约土地资源、环境保护及实现可持续发展道路。垃圾的资源发电可以实现垃圾的无害化、减容化、资源化。但由于垃圾的特性,在垃圾焚烧的整个过程中难免出现一些对环境不利的影响物质,因此必须采取相应的环保措施以达到垃圾焚烧的真正目的。垃圾焚烧处理的主要污染物有:臭气、烟气中的有害物质、垃圾渗出液、飞灰及反应物。目前烟气的排放标准已经制定和实施。对于垃圾渗出液的处理方法,国内一般采用喷入焚烧炉内处理,但最好采用污水处理方法。对于垃圾堆放过程中产生的臭气,也应根据相关标准进行处理排放。
3结语
综上所述目前我国城市垃圾以卫生填埋和高温堆肥技术为主,近几年各城市开始进行垃圾焚烧处理的基础研究和应用研究工作,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,城市垃圾中可燃物、易燃物含量明显增加,热值显著增大,一般经过分类、分选等预处理后,垃圾热值已接近发达国家城市垃圾的热值。因此我国一些城市,特别是沿海经济发达地区等已具备了发展焚烧技术的基础。
参考文献
[1]城市生活垃圾处理及污染防治技术政策建成[2000]120号.
大家好!上次已经讲了未来垃圾处理方法的第一种,下面来讲垃圾处理方法的第二种。
每个月把全国的垃圾远到一个大仓库。这些垃圾在一个大水池里腐烂,然后在水池里放上强力石灰,过一阵
着等垃圾化成污水时,把污水顺着管道流入净水池里。污水净化后,最后流入田地里灌溉庄稼。
听得很过瘾吧,下次告诉你更好玩的“未来”事。
[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。
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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.
关键词:城市垃圾;问题现状;处理措施
Abstract: In recent years, city garbage continued to increase, the problem of environmental pollution is particularly prominent, study on waste treatment method of growing concern, the widely used method of garbage landfill, incineration, composting, but each has its advantages and disadvantages, according to treatment shall comply with the principle of harmless, reduction and resource waste incineration, economic and effective disposal of garbage, is a general trend of our country at present city garbage disposal.
Key words: city garbage; problems; measures
中图分类号:R124.3 文献标识码:A文章编号:
一、引言
目前在我国无论是经济发展速度还是城市化速度或是居民的生活水平都在不断提高,与此同时城市垃圾量也在不断的增加。我国现有城市600多座,城市垃圾量增长速率基本保持在7%左右,而垃圾的处理量却不到总量的1/3,能达到能源再利用以及无害化处理的比例更低,在城市周边寻找其他适宜的垃圾填埋的场地也越加困难,因此,我国城市垃圾处理问题已相当严重。以下将由城市垃圾处理思路与方法进行分析。
二、城市垃圾概述
城市垃圾是人们在生活以及工业生产中产生的固体废渣,种类繁多,包括有机物与无机物是固体废物的混合体,主要有家庭生活废物和来自商店、市场以及办公室等具有相似特性的废物,例如厨房垃圾、树叶以及废纸等;市政维护管理中丢弃的固体废物;工业垃圾;建筑垃圾。城市垃圾应进行分类,收集,清运和处理。城市垃圾的成分虽然很复杂,但大致可分为有机物、无机物和可回收废品等。
城市垃圾不仅会污染环境,破坏农田,侵占土地,而且还可能产生垃圾的爆炸现象,由此可见,城市垃圾对环境会产生比较大的潜在的和即时的危害性。
三、城市垃圾问题的处理现状
目前我国人民的经济、文化以及生活水平正在不断的提高,城市垃圾的产量也与之成正相关,那么由此而引发的环境污染问题变得日益严重自然就不足为奇了,作为已成为影响城市建设、人民生活和可持续发展的主要因素的城市垃圾处理,其处理真正达到无害化和循环利用的比率较低。大多数的城市垃圾只采用简易填埋甚至露天堆放的处置方式,其后果是对环境造成了巨大的危害。目前我国的城市垃圾处理体制还不是很完善,而且在城市垃圾处理问题上很容易局限在对处理方式自身进行讨论和分析上,以下就城市垃圾处理的问题谈一下现在国内现有以及新兴的垃圾处理方法。
四、城市垃圾处理的思路
目前我国城市垃圾处理的一般思路为:以垃圾填埋和焚烧为主,堆肥为辅,综合利用为补,改革合理体制,健全相关法规,提高环境意识,加大投入力度,优选处理方式,形成良性循环格局,以实现垃圾处理无害化、减量化、资源化的总体目标。
五、现有的城市垃圾处理措施
1.填埋法
填埋法是一种为我们大众所熟知的方法,它主要是将垃圾填埋入地下的污染处理方法,填埋时首先选用废弃的粘土坑、采石场、矿坑等,主要是我们要考虑对生态环境的影响,将垃圾填埋在这些废坑之中,有利于恢复地貌,维持生态环境。填埋技术经过多年的不断发展已经从无控制的填埋,发展到了以保证避免二次污染、回填场地安全以及节省投资等为目的的卫生填埋,目前由卫生填埋衍生而出的新方法主要有沥滤循环填埋以及压缩垃圾填埋等。
周启星曾在接受采访时提到卫生填埋这种方法以后还会持续存在并且会又重大的发展,其原因在运用填埋法可以降低建厂的费用以及运行的费用,并且运用卫生填埋也是对垃圾的最终也是唯一的处置方法,由于垃圾填埋需要占用土地资源,那么对那些土地资源比较丰富的国家和地区,垃圾填埋方式的优点也就得以彰显。
占地面积大是填埋法的主要缺点,对一些土地资源比较少的国家而言占地面积大这一缺点是有尤为致命,特别是现在各国对自身以及世界的环境保护工作越来越重视,对垃圾填埋所产生的渗沥水以及沼气对土壤以及水体等生态环境可能造成污染的防范意识的提高,垃圾填埋占地面积大的弊病也就逐渐曝露了出来。填埋场场址难选的问题,也影响了建场投资、运行费用。另外,众所周知垃圾在填埋过程之中会进行发酵,而在其进行发酵这一化学反应过程中甲烷气体的产生是在所难免的,对于作为火灾及爆炸隐患以及产生温室效应的帮凶的甲烷,应该尽量减少其产生的来源。其实,每一个填埋场都有其处理能力的极限即垃圾填埋场都有其相应的服务期,在服务期满后我们不得不再投资重建一个新的填埋场,如此循环将会有更多的土地资源将会被占用,因此一些国家也不得不做出一些相应的举措例如禁止原始垃圾直接在填埋场处理等。
2.堆肥法
是指用于处理有机垃圾的一种方法。其原理是利用微生物对垃圾中的有机物进行代谢分解,在高温下进行无害化处理,并能产生有机肥料。堆肥法不仅具有悠久历史而且也是不失为一种经济有效的方法。为什么堆肥法有利于资源的回收再利用呢?其主要原因在于在实现对垃圾无害化的同时,也生产出含有叫高含量腐殖质的有机堆肥。
堆肥处理是一个利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。垃圾经自然通风式和发酵式堆肥,氧气、有机物和细菌三者之间相互作用,形成复合肥。为使堆肥过程达到一个稳定的状态,我们需要提供一个适合微生物活跃生长的环境,以加速细菌分解过程。
以废物中的养分、温度、湿度、pH等为主要控制因素的堆肥技术在国外起步较早,目前在有些国家的应用已经达到了工业化的水平。根据堆肥原理,堆肥法由厌氧分解与好氧分解两种方法组成。由生物工程我们了解到厌氧微生物分解生长较为缓慢慢,故在严格缺氧条件下进行的为厌氧分解的方法并不多用。因为在好氧分解过程中高温伴随着微生物的分解生长而产生,在这样的高温下就相当于高温消毒,我国目前主要采用的方法为好氧分解法。对于易腐有机质含量较高的垃圾我们可以采用堆肥处理,因为堆肥技术的工艺较为简单,同时我们也可以回收利用垃圾中的一些资源,而且与其他的处理方法相比处理相同质量垃圾的投资比大大降低。
堆肥处理法的缺点是不能处理不可腐烂的有机物和无机物,对于垃圾中一些废弃物不能为微生物分解,比如塑料、金属、石块、玻璃等。由于我国尚未实施城市垃圾的分类收集,这些废弃物须分捡出来,另行处理;此外,堆肥处理设备技术水平还比较低,特别是机械化操作方面存在的技术问题还不成熟,从而影响堆肥效率以及堆肥的周期,而且虽然与填埋法相比占地面积有所减少但是还是比较大的。堆肥卫生条件也相对较差,这也决定了保证有机肥产品达到国家的标准的困难大小,经堆肥处理后所产生的肥料成本高、肥效低,堆肥产品受市场制约较大,其产品的经济服务半径与化肥相比较小,所以其销售也比化肥销售相对难一些。为了有效的防止重金属的渗入,堆肥技术必须先将新鲜的垃圾进行分类,然后再对其易腐有机组分进行发酵。
3.焚烧法
焚烧法已成为工业发达国家广泛采用的并且卓有成效的主要方法之一。将垃圾用焚烧法处理之后,在减量化以及节省用地的同时还可消灭各种病原体,将有毒有害物质转化为无害物。现代的垃圾焚烧炉皆配备有良好的烟尘净化装置,可减轻对大气的污染。在我国一些大的城市和经济繁荣的地区,垃圾的组成成分也受到了不断发展的经济和不断提高的人民生活水平的影响,发生了很大的变化,其中含有很高热值的垃圾有了很大的增长,有的垃圾的热值甚至超过了维持焚烧炉正常的燃烧所需要的能量的数值;垃圾填埋场由于土地资源日益紧张也越来越难以寻找其合适的场所,如果我们仍然沿用填埋法处理垃圾,将会大幅度的提高建场以及运行的费用,因此如果在这些地区运用焚烧法也就比运用填埋法有了更加现实的意义。
建厂投资高、设备比较复杂、操作运行费用较高是此法最为关键的问题;而且对垃圾进行焚烧处理,为了保证垃圾能够正常的燃烧,垃圾的热值必须大于3.35MJ/kg。而且像一些含有可利用资源的垃圾,经过焚烧处理这些可利用资源很可能会一并消失,虽然我们回收了焚烧过程中产生的热能,但这也只是对废物的一次性再生,却而违背了对资源多次回收利用这一要求。此外,焚烧产生的大量烟气所带走的一些热量也是一种相当大的浪费,不仅这些我们还要对产生的烟气进行净化处理,而净化技术对于目前的科技发展仍然有些难度的,尤其是其运行成本较高。除了净化技术,还有焚烧设备的一次性投资成本也相对很大,它的运行投资成本也相对较高。
4. TBS生活垃圾处理技术
继前三种城市垃圾处理方法之后我国又研发出了更加科学的第四种垃圾处理方式即TBS化学催化水解法的处理技术。TBS生活垃圾处理技术不仅资源化程度高而且二次污染小,同时还能生产出和堆肥法相类似的有机肥,这种有机化肥大自然的生态循环有很大帮助。与前三种方法相比,TBS生活垃圾处理技术具有生产成本低以及产出大的特点,是目前我国处理城市垃圾获得综合效益最好的方法,可以说TBS生活垃圾处理技术的出现,对我国城市垃圾处理来说是一个新的方向和机遇。
TBS生活垃圾技术可以用IT垃圾生产出约300kg的TBS有机肥。这是堆肥等技术不能达到的,TBS技术不仅弥补了好氧堆肥法在发酵降解过程中损失大量“碳”元素这一缺点而且还使得一些有机质参与生化反应而被利用。因此,TBS要比其他堆肥技术的产出率高很多,如果以有机质含量来衡量的话,用等量的垃圾TBS的产物是其它技术的一倍之多。
六、总结
其实无论怎样,目前我们都暂时不能做到完美的处理城市垃圾,但是我们可以运用一些综合治理的方法弥补其中的不足,使其不断的完善,如完善相关法规、加大前期的准备力度、积极学习采纳国外的先进方法、加大设备的投资以及做好长期的城市规划等。总之,只有采用多方面相结合的方法,不断的开拓创新,坚持无害化、减量化以及资源化的原则不改变就够取得很好的环境效益和经济效益。
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填埋处理需占用大量土地。同时,垃圾中有害成份对大气、土壤及水源也会造成严重污染,不仅破坏生态环境,还严重危害人体健康。
2、堆肥
堆肥处理对垃圾要进行分拣、分类,要求垃圾的有机含量较高。而且堆肥处理不能减量化,仍需占用大量土地。
3、焚烧
(1.吉林建筑大学市政与环境工程学院,长春130118;2.长春建筑学院,长春130604;
3.吉林建筑大学松辽流域水环境教育部重点实验室,长春130118)
摘要:城市生活垃圾分类收集与处理是目前发达国家处理生活垃圾的主要方式。在这方面,我国的技术经验还相对缺乏。通过阐述当前我国城市生活垃圾现状以及国家法规政策,从多方面分析了我国城市生活垃圾分类收集与处理政策不能落实的原因。认为,生活垃圾分类收集与处理是必然趋势,分类收集后,现有的垃圾处理模式已无法满足需要,垃圾的处理方式也需要进一步改进。最后针对堆肥厌氧处理有机生活垃圾反应速率慢的问题,提出了有机生活垃圾与剩余污泥结合厌氧消化的改进方法。
关键词 :城市生活垃圾;分类收集;原因分析;剩余污泥
中图分类号:X322文献标识码:A文章编号:1008-9500(2015)02-0030-04
Exploration on Municipal Solid Waste Classification and Organic
Wastes Disposal Methods
Fu Jie1, Han Xiangkui1,2, Li Guang1,3
(1.Jilin Construction University, School of Municipal and Environmental Engineering, Changchun130118, China;
2.Changchun Architecture & Civil Engineering College, Changchun130604, China;
3.Key Laboratory of Songliao Aquatic Environment, Jilin Construction University, Changchun130118, China)
Abstract:Municipal solid waste classified collection and processing is the main way to deal with garbage in developed countries, while our country is still lack of technical and experience in this respect. By describing the current situation of municipal solid waste as well as national regulations and policies, this paper analyzes the reason of urban living garbage classified collection and disposal policy can not be implemented. Living garbage classified collection and processing is an inevitable trend. After separate collection, the existing waste disposal methods can not meet the needs of waste treatment. Aiming at the problem of slow reaction rate of compost anaerobic treatment, a suggestion of anaerobic digestion of organic garbage and excess activated sludge is proposed.
Keywords:municipal solid waste; classified collection; causes analysis; excess activated sludge
收稿日期:2014-12-23
作者简介:付杰(1990-),男,吉林长春人,硕士研究生,研究方向:有机固体废物厌氧消化。
城市生活垃圾是指在城市生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物,主要包括居民的生活垃圾、商业垃圾以及市政管理产生的垃圾[1-2]。“十一五”以来,我国城市生活垃圾年清运量1.5亿t,人均产量达1.2 kg/d,超过了1 kg/(人·d)标志性水平线,并且每年以8%~10%的速度递增[3-4]。生活垃圾的危害已经凸显出来;侵占土地资源、污染空气、水体,甚至还有爆发火灾、传染疾病的隐患。具有关资料显示,全国城市生活垃圾堆存量累计侵占土地超过5亿m2,每年的经济损失达300亿元[3]。
针对“垃圾围城”的严峻形势,我国政府于1989年颁布了《中华人民共和国环境保护法》[5];2007年建设部颁布了《城市生活垃圾管理办法》,与此同时,各地区也根据自身情况和实际需要颁布了一些地方性法律法规和规章制度。我国关于城市生活垃圾方面法律法规从无到有,从国家层面到地方层面,从空泛的法律制度到具体的实施方案,体现了我国政府对城市生活垃圾问题的重视,也体现了我国城市生活垃圾日趋完善的管理模式。
解决垃圾问题的目标是减容、减量、无害化,并达到资源、能源化目的[1]。目前,在我国乃至世界范围内广泛使用的处理方式有填埋、焚烧和堆肥。经过多年的实践,这几种方式的缺点、危害性也暴露无遗。除了资金、技术、管理方面的因素影响外,追根溯源是垃圾分类不够彻底。2000年,国家建设部确定北京、上海、广州等8个城市作为“生活垃圾分类收集试点城市”[6],然而,多数城市经过多年努力,垃圾分类依然举步维艰。
1垃圾分类收集困难原因分析
1.1环境意识淡薄
从哲学理论讲,环境意识包括了两个方面的含义,其一,环境价值观念,即能否认识环境的重要性;其二,人们保护环境行为的自觉程度。1968年,美国学者Roth首先提出环境素养的概念,并认为,环境污染是那些环境盲造成的,我们应该培养有环境素养的人。
2007年,国务院办公厅下发了《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》。不可否定这一措施的积极效果,但许多消费者不会因为0.2或0.3元的额外生活支出而放弃使用塑料袋,并且很多塑料袋使用后就被随手丢弃或充当垃圾袋了,完全不符合循环经济和生态学的概念。一次性垃圾袋的使用也是司空见惯,虽然方便了生活,但是不仅制造了更多的垃圾,而且将垃圾包裹后增加了处理的难度。这些现象屡见不鲜,时有发生,而且不缺乏受过高等教育的人也在践行着这种行为。我们提出垃圾分类收集已经很多年了,但是,在对部分环卫工人和城市居民的调查发现,大多数人了解垃圾分类,但是对于可回收垃圾和不可回收垃圾概念比较模糊[7]。环境意识的淡薄,致使我国环境保护工作异常艰巨。要提高公民的整体环境意识,需要教育界身体力行的努力。
1.2科普知识缺乏
国内垃圾桶一般都标有可回收、不可回收和有害物字样,你是否出现过拿着垃圾不知该往哪个垃圾桶丢的尴尬局面?可回收垃圾包括了5类垃圾,然则这些垃圾中,不是全部都可以回收的,如塑料。根据塑料受热后的性质不同可分为热塑性塑料和热固性塑料。在塑料的回收过程中,热塑性塑料是可回收的,热固性塑料是不可回收的。能否区别热塑性和热固性塑料,是塑料垃圾能否回收的关键,然而很多人就卡在了这里,这也是垃圾分类不能落实的一个重要原因。针对这个问题,美国工业协会(SPI)在1988年了塑料制品回收标识。这套标识将塑料材质辨识码打在容器或包装上,从1号到7号,让民众无需费心去学习各类塑料材质的异同,就轻松地加入到回收工作的行列。现在这种标识方法已经被包括我国在内的很多国家接受和引用。在我国,很多商品上已经印刷了这种标识码,然而有多少人能看懂它不得而知。
1.3垃圾混合收集
目前,我国城市生活垃圾还是采用混合收集的方法,这与垃圾分类处理的理念和趋势背道而驰,是对垃圾分类处理的致命一击。混合收集增加了城市垃圾收集和运输量,不仅消耗了更多的人力、物力和财力,浪费了资源,而且普通垃圾混入有害物质后,加大了垃圾处理的技术难度,增加了垃圾处理设施的工程投资和运行费用,降低了可用于堆肥的有机质的资源化价值[8]。我国有95%以上的城市生活垃圾采用填埋处理,而且在相当长的一段时间内,卫生填埋仍将是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法[9],混合收集无疑又增加了卫生填埋的负担。
垃圾收集过程是实施垃圾分类处理的重要环节,能起到再分类、再回收的目的。据报道,1993年德国的垃圾分类收集已占垃圾总量的75.5%,家庭中垃圾分类收集也已经达到很高水平[10]。在德国,家庭一般都会将不同垃圾单独存放,然后由垃圾运输部门使用不同的垃圾运输车将分类好的垃圾运送到相应的处理地点。在城市街道的垃圾收集点也是放置不同标识的垃圾容器,供居民和路人分类投放垃圾。混合收集不符合可持续发展战略,垃圾收集方式的转变是实现垃圾分类处理的关键。
1.4回收垃圾挑肥拣瘦
根据自然资源的稀缺性和物质守恒定律,城市生活垃圾中的几乎所有成分对人类都具有再利用价值,这种价值可以通过健康的供求关系、良好的市场流通和科学的技术方法最终获得[11]。与发达国家相比,我国城市生活垃圾回收率还非常低,市场化严重不足,这也导致了政府不断加大投入,但资源仍被严重浪费的态势。我国城市生活垃圾中只有很小一部分成为物资再回到市场,这部分垃圾一般被称为“废品”。“废品”回收工作基本是由个体户完成的,个体户回收存在挑肥拣瘦只讲经济效益的特点,那些被遗漏的废品基本上被环卫部门当做垃圾清运了。
在可回收垃圾中,金属和纸类的回收率比较高,布料次之,最后是塑料和玻璃,因此应该将研究重点放在塑料和玻璃的回收上。据了解,2012年,我国塑料制品产量为5 781.86万t,2013年产量达到6 188.66万t,而回收利用率却只有25%,直接浪费资源达到280亿元[12]。在欧洲,再生塑料平均回收率在45%以上,德国回收率达60%[13]。玻璃的回收中,也因为成色的问题,很多玻璃不能够再回到市场。分析原因,可以归结为:企业回收这些产品再制造利用的成本接近甚至超过利用原材料制造这些产品。针对这个问题,应该建立垃圾回收补偿机制,对那些回收这类“废品”的企业进行一定的补偿,利用经济杠杆撬动垃圾回收。
1.5强制性法律措施缺乏
自1989年《中华人民共和国环境保护法》颁布以来,我国政府、地方部门已经陆续颁布了许多与环境保护有关的法律,其中已经有很多涉及到城市生活垃圾分类处理的问题。虽然已经颁布和实施了很多法律,但是有些法律过于原则性而缺乏可操作性或者没有可实施的配套方案。
国外的城市生活垃圾分类方法主要有2类法、3类法、4类法以及5类法[14];我国主要是分为可回收垃圾、不可回收垃圾和有害物,但是在更详细的分类中,法律没有明确指出。在垃圾的收集过程中,我国城市环境卫生部门使用的垃圾清运车一般没有分类收集的功能,这也导致了垃圾无法分类回收。需要法律政策强制督促这些设备更换,并且应该有规章制度约束垃圾收集工作人员的行为。在决定垃圾最终处理方式上,也应有明确的法律规定,如比利时禁止填埋可燃烧的城市生活垃圾;德国禁止对有机碳含量超过5%的垃圾进行填埋[15]。法律作为调整和保障城市生活垃圾分类最有力的手段,不仅要在末端治理上大费精力,在源头控制上也应该煞费苦心。如在塑料行业,欧美、日本等国家的塑料生产企业都是根据ISO11469国际标准对塑料制品分类,达不到标准的塑料制品不允许进入市场,而在我国,目前根本做不到。
2城市生活垃圾处理方法探究
目前,国际上对城市生活垃圾的处理通常以填埋、焚烧和堆肥3种方式为主。不同国家和地区由于经济发展水平以及生活习惯、自然地理条件的不同,在处理方式上也有较大差异。美国、意大利、英国等国家以卫生填埋为主;日本、丹麦、荷兰则以焚烧为主;而芬兰、比利时则以堆肥处理所占比例较大[16- 17]。我国目前大部分地区以填埋甚至简易填埋为主,填埋比例高达81.7%[18]。随着经济水平的提升、生活习惯的改变,城市生活垃圾的成分也发生了明显的改变。据文献介绍,我国城市生活垃圾中的有机成分与无机成分分别以每年7%左右的比例递增和10%左右的比例递减[15]。目前,大城市的一些小区生活垃圾中有机物的干基比甚至能达到90%。垃圾成分的改变,在随着垃圾分类收集政策的落实推进,垃圾的处理方式也应该进行创新改革。
城市生活垃圾有机物含量增加,且多是含水率高、易腐烂的食物垃圾。现在的处理方式主要是堆肥,堆肥处理无害化程度高,可以最大限度地实现生活垃圾处理的资源化[4],也因此,城市生活垃圾厌氧消化处理也越来越受到各国研究人员的青睐。清华大学通过手工分选有机垃圾的实验得出,固体含量在30%左右时适合微生物厌氧消化,粒径为2~3 cm时,产酸需要19 d,粒径为5~7 cm时,产酸需要35 d[19]。实验说明了有机生活垃圾厌氧消化的可行性。然而由于厌氧消化反应速率慢,致使其在实际应用中受到很大的限制。如果在有机垃圾中加入适量的剩余污泥,充分利用污泥中大量的厌氧微生物,是否可以提高厌氧消化的反应速率,缩短垃圾厌氧消化的时间,如果该方法可行,则有助于解决剩余污泥的问题。
3结束语
目前我国正处于快速发展阶段,各方面面临着较多的问题,尤其是环境带来的制约经济发展困境,因此城市生活垃圾分类收集与处理势在必行。欧美、日本等国在经济高速发展的过程中,都曾遭遇过重大的环境问题,我国政府深谙其理,确立了发展环境友好型社会国策。在我国,城市生活垃圾分类收集与处理还处于探索期,各个环节都还有很多问题亟待解决,这不仅需要政府的努力,更需要每个公民积极的配合。垃圾处理技术水平落后,也成了垃圾高效无害化处理的瓶颈,希望科研人员能再接再厉,秉持积极负责的态度,尽快攻克技术难题,为我国美好的环境提供技术支撑。
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一、我国城市生活垃圾现状
城市生活垃圾是指城市人口在日常生活中产生或为城市日常生活提供服务而产生的固体废物,以及法律、行政法规规定,视为城市生活垃圾的固体废物(包括建筑垃圾和渣土,但不包括工业固体废物和危险废物)。根据垃圾的不同产生来源和性质,分为普通垃圾、食品垃圾、建筑垃圾、清扫垃圾等。
改革开放以来,中国的城市生活垃圾从1990年的6767万吨迅速增加至2010年的15805万吨。目前中国城市生活垃圾约为17080万吨,约占世界的13%。与其他发达国家相比,一直以来,中国被认为是拥有人均生活垃圾产生量相对较低的国家,而随着经济的发展,人们生活水平的提高,目前人均生活垃圾产生量相对之前增长了很多。城市生活垃圾的处理应遵循减量化、资源化、无害化的原则,目前主要有填埋、堆肥及焚烧三种处理方法。
二、城市生活垃圾处理方法选择的综合评判
1.确立指标及指标数据来源。要根据具体的情况构建指标体系,遵循合理、全面、科学的方法,最终确定指标为无害化处理能力(吨/日)、所需费用(元/吨)、占地面积(立方米/吨)、场所寿命(年)、减量化指标(级),然后从统计年鉴及其他相关资料中提取相关指标数据。
2.对垃圾处理方式进行模糊综合评价。①设因素集U={ },其中 :无害化处理能力; :所需费用; :占地面积; :场所寿命;
:资源回收率; :减量化系数。②评判集V={ },其中 :卫生填埋方法; :堆肥方法; :焚烧方法。③通过建立隶属函数,确定单因素评判矩阵。关系矩阵R=(rij)6×3表示。即
④得到判断矩阵,进行综合评判。在对城市生活垃圾处理方法进行决策时,一般来说对6个因素的要求是不一样的,因而要加上不同的权重,即A=( )。利用加权平均模型:bj=∑ai rij,j=1,2,3,得到相应的判断矩阵。
设 fp ,gp,hp,mp,np 分别表示无害化处理能力权重系数,所需费用权重系数,占地面积权重系数,场所寿命权重系数,资源回收率权重系数,减量化指标权重系数,则引入权重后的计算结果见下面表1。
3.结论。当各因素的权重不同时,即权重取(0.8,0.2,0,0,0,0,0),(0.6,0.2,0.2,0,0,0),(0.4,0.2,0.1,0.1,0.1,0.1)时,3种垃圾处理方法中仍然是卫生填埋法最优;由表1及最大隶属原则可知,当无害化处理能力受到绝对重视,即A=(1,0,0,0,0,0)时,同理,当所需费用受到绝对重视时,各种垃圾处理方法的排序为:卫生填埋、焚烧法、堆肥法;当占地面积受到绝对重视时,各种垃圾处理方法的排序为:焚烧法、堆肥法、卫生填埋法;当场所寿命受到绝对重视时,各种垃圾处理方法的排序为:堆肥法、焚烧法、卫生填埋法;当资源回收率受到绝对重视时,各种垃圾处理方法的排序为:焚烧法、堆肥法、卫生填埋法;当减量化指标受到绝对重视时,各种垃圾处理方法的排序为:焚烧法、堆肥法、卫生填埋法。
三、相关政策建议
经济发展到一定程度后,我们要考虑的更多的是人们的生活环境及生活质量,垃圾处理是一个急需解决的问题。目前我国在城市生活垃圾的处理方法上, 还是以填埋法为主, 这是由中国当前的国情决定的。但随着生产力发展水平的提高,科学技术的进步,从环境保护方面来讲,城市生活垃圾中可利用成分所占比例也会有不断增长的趋势, 从资源利用角度来说, 垃圾的堆肥等处理方法也将逐步占据主导地位。
1.减少垃圾源头制造。减少包装物的使用量,倡导使用可回收、可循环利用的包装物。在垃圾处理方面我们可以借鉴发达国家的垃圾处理方法,比如可以采用日本垃圾分类的思想,中国虽然也有垃圾分类,但是不够细致,在城市马路中我们看见的多数只分为可回收垃圾与不可回收垃圾,而日本是按照垃圾的材料将其分类,提高垃圾利用率的同时,也可以针对不同材质的垃圾采取不同的处理方法,提高垃圾处理效率、降低垃圾处理成本。
2.加大堆肥垃圾处理方式的宣传力度。影响市容、散发臭气、传播疾病及给人类和环境造成的其他危害,堆肥具有明显优势,堆肥法的操作技术简单,对环境污染小、操作简单等优势。在我国城市垃圾中,易腐败的有机物质高达一半以上,与此同时,在有机肥料方面该市的需求量不断增加,因此,堆肥产业拥有较为广阔的发展前景,应加强堆肥技术的推广工作。
3.形成相关政策及书面文字。政策的实施可以更好地推动垃圾分类处理的落地,学生是社会思想接受最快,也是传播先进思想的群体,所以要将垃圾处理形成书面文字发至每个学校,让学生在学习的同时也去实践到生活中。与此同时,各企业、社会团体、社区等应该组织有关减少垃圾制造,养成良好垃圾分类的活动,倡导大家从自己做起,减少垃圾的制造,从而逐渐的改善我们的环境。
2、进行填埋。由于厨余垃圾中含有大量的可降解组分,稳定时间短,有利于垃圾填埋场地的恢复使用,且操作简便。
3、进行肥料化处理。厨余垃圾的肥料化处理方法主要包括好氧堆肥和厌氧消化两种。好氧堆肥过程是在有氧条件下,利用好氧微生物分泌的胞外酶将有机物固体分解为可溶性有机物质,再渗入到细胞中,通过微生物的新陈代谢,实现整个堆肥过程。
4、进行饲料化处理。厨余垃圾的饲料化处理原理是利用厨余垃圾中含有的大量有机物,通过对其粉碎、脱水、发酵、软硬分离后,将垃圾转变成高热量的动物饲料,变废为宝。
【关键词】垃圾;渗滤液;难点;方法;分析
垃圾渗滤液是一种黑色、恶臭、构成复杂、浓度高的有机废水,有机物污染程度、氨氮含量浓度非常高,难以处理的生化物质含量较多,具有强毒性。渗滤液污染后的水,水质变化很大,无法再进行使用。这些,已经成为环保部门和卫生部门重点关注、待续解决的问题。要解决这个难点,就要先了解渗滤液的特点、目前各地在处理过程中存在的难点,然后才能选取对应、合适的方法进行处理。
一、垃圾渗滤液的特点
垃圾渗滤液是垃圾在堆场存放和填埋时由于自然发酵、雨水作用和地表水、地下水的浸泡作用而渗滤出来的垃圾污水。产生的来源主要有垃圾自身的含水、垃圾自然生化反应所产生的水、堆场地下的潜水层反渗的水和自然的降水,其中自然降水具有集中、时间短和往复的特性,成为构成渗滤液的主要部分。
渗滤液是一种构成成分复杂、浓度高的有机废水,其性质取决于垃圾的构成成分、垃圾的颗粒大小、处理压实的程度、堆场的自然气候、地段的水文条件和垃圾处理填埋的时间等因素,一般来说有以下特点:
(1)水质复杂,危害性大
(2)有机物污染程度、氨氮含量浓度高。
(3)氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高。
(4)水质变化大。
(5)金属含量较高。
(6)渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是碳、氮、磷的比例失调。
二、垃圾渗滤液的处理的难点
1.垃圾渗滤液造成的附近水质水量变化大,构成成分中有毒有害物质的含量较高,并且会随着填埋场使用时间的延长,可生化性越来越差,氨氮等浓度越来越大,优化处理的难度也越来越高。进行渗滤液处理时,一般情况下都对这种情况缺乏充分的认识和足够的应对方法,而且处理所采用的工艺方案也不能适应这种变化,这样就导致渗滤液的处理设备在运行初期还尚能够满足需求,但在一段时间之后就出现不达标的情况,原有的处理系统不能随之适应,渗滤液中的污染物去除效果也会越来越差。
2.垃圾渗滤液处理难度最大的是关于高浓度氨氮的去除和可生化处理的可能性低。在实际垃圾渗滤液处理过程中,出水大多数不能达到相关的标准进行排放,主要因为氨氮超标,再就是有机物污染程度高。
(1)由于氨氮在渗滤液中的浓度高,传统的生化处理方法中,有关硝化和反硝化工艺处理的操作,难以达到处理要求。现多采用的方法是,用吹脱法去除氨氮。但这样会吹脱出大量氨、苯酚、硫化氢等恶臭气体,造成空气污染,影响周边的环境。如果进行废气吸收净化设备的配置,又会增加投资和运行费等成本的投入。此外,由于其容易腐蚀等原因,吹脱装置的耐用性很差。采用膜分离(例如反渗透)的方法进行处理时,分离出来的浓缩液大多是回灌造成的。回灌的垃圾渗滤液不断循环,会造成污染物的累积,主要是氨氮的不断累积,随着时间的推移,其浓度升高导致降解难度加大。
(2)由于渗滤液可生化性差,碳、氮、磷的含量比例失调,而且构成的成分中有毒有害物含量较高,所以不适于直接采用生化法处理。尤其具有高氨氮、低碳氮比特性的垃圾渗滤液,一般要先采取化学混凝的方法进行预先处理,目的是去除里面的金属离子和难以降解的有机物质,同时也是为了降低里面的有机物污染程度,提高可生化改善的可能性。不过,进行了有机物污染程度的去除操作后,会出现影响后续进行的生化处理缺乏碳源的情况,会造成除氮效果不好。如果要要提升除氮的效果,那么就需要加强营养物的投加从而导致处理费用的加大;如果不进行部分有机物污染程度的支除,处理后渗滤液中的有机物污染程度又达不到标准。
3.渗滤液的处理需要使用具备抗冲击能力大的工艺处理系统,过去所采用的工艺流程和操作规范都偏于复杂化,成本投入大、管理运行的费用高,并且大多数的效果都达不到保证稳定运行和处理标准的要求。
目前对垃圾渗滤液进行处理的工艺关键,主要是关于高浓度氨氮处理工艺技术和渗滤液深度处理工艺技术两个方面的处理研究与实施。
三、垃圾渗滤液的处理的方法分析
1.循环回喷处理方法分析
垃圾渗滤液回喷处理的优势在于是成本投入少,管理费用低。最有效的是在北方降雨量少的地区,垃圾中的水分较低的垃圾填埋场,采用回喷的方法是最为经济、有效的;但是,如果是在南方地区,由于地区的降雨量大,垃圾中的水分较高,使用此方法会受到限制。
通过喷洒循环后的渗滤液需要采取进一步的处理才能进行排放。由于垃圾渗滤液回喷是不断循环的,这样会造成氨氮成分的不断累积,也有可能最终使氨氮成分的浓度远高于未循环渗滤液中的浓度,这样就会给治理渗滤液的目的达成增大难度。
2.物化处理方法分析
在新建垃圾填埋场产生的渗滤液,大多数重金属离子成分的浓度要远远高于重金属元素本身对微生物的毒害作用,所以对于重金属离子成分的去除多采用物化处理的方法操作。
渗滤液处理在采用生物处理的方法时,渗滤液中含有的营养成分的实际含量要远大于微生物生存所需的浓度,所以为了确保方法的有效性,要进行适当的预处理,不然这样的生长环境将不利于微生物的生长,长期下来会影响微生物处理的效果。由于存在时间长的渗滤液中大分子的有机物含量非常高,这样就会造成化学氧化从而使生物降解难以实现,所以在进行操作前也要先进行处理。物化处理是渗滤液预先处理常采取的方法。
物化处理的方法可以除去渗滤液中的一部分污染物,并且能够提高渗滤液后续的可生化处理性,为后续工艺处理负担的减轻奠定了基础。但是,物化处理单独使用时,也有局限性,这样不能使垃圾渗滤液的处理达到处理标准,所以一般是作为预处理工艺来实施的,这样能降低处理难度,为后续处理的其它方法的操作,创造了良好的前提条件。
在操作时,如果使用普通的絮凝剂进行对垃圾渗滤液的处理,对于其中的有机物污染程度去除是很有限的,一般也就能达到20%左右的效果,这是达不到处理要求的。垃圾渗滤液的物化处理需要使用见效快、耗用低、价格低、对pH环境适应性强的絮凝剂。
为了改善渗滤液中碳与氮的比例,过去多采取先进行吹脱再进行生化处理的方法,使用氨吹脱处理对氨氮含量的却除有一定的效果,但前提是需要加药操作来调整pH值,这样就会造成运行成本高,操作环境恶劣,操作过程中易产生非常严重的二次污染,无论是现场操作人员还是环保部门都不提倡采取这种工艺处理方法。
3.生化工程处理方法分析
现今的渗滤液处理工艺技术,无论采取什么样的处理方法,生化处理法都一种必不可少的工艺处理方法。在进行厌氧处理或好氧处理时,去除有机污染物或进行转化时,都是通过让微生物起作用而达到目的的。生化处理的方法可以有效达成污染物浓度降低的目的,成本投入少,具有很较强的可处理性。
但是,生化处理法,也同其它方法一样,有其自身的局限性,使用此方法会出现以下问题∶
(1)渗滤液的水质会伴随着填埋场使用时间的延长而发生变化,时间长了,进行生化处理的可行性会越来越差。
(2)由于垃圾渗滤液自身存在的问题,如氨氮含量与有机物的污染程度的比例不协调等,会导致培养好的处理污泥难以持续作用。
(3)垃圾渗滤液使用厌氧处理方法时,在达到去处部分有机物污染程度的效果时,也会带来氨氮含量上升的情况,给后续处理带来更大的麻烦。
(4)高氨氮、低碳氮比的特性,会让传统的生物脱氮工艺处理方法效果不良,这同时也是生化处理法对时间长的填埋场产生的渗滤液处理,很难起到效果的一个原因。
4.膜分离处理技术分析
膜分离处理技术一般有超滤、反渗透、膜生物反应器等几种。膜分离处理技术的特点是在处理过程中,不会发生相应的变化,处理的有效性高;通常情况下,也不再需要加注其它物质来协助处理,减少了原材料和药剂的成本投入;在膜分离处理过程中,分离、浓缩过程是同时进行的,这样能使回喷的浓缩液量有所减少;膜分离处理方法运用时,还不会受到自然环境的变化影响,可以在多种气候条件下进行;能够实现自动化控制;处理后的水质稳定,水质能符合标准。
由于膜分离处理方法的投入和成本费用都不低,因此大多数的反映是,成本上难以维持。近些年来,由于其它传统生化处理方法有不完成达标的情况,又没有其它更好的处理方法可以替代,在成本允许的范围内,垃圾渗滤液处理工程中只是将膜分离处理法当作深度处理的一种方法来使用,处理后的水,多用于城市绿化、车辆清洗、道路养护等方面。
四、结语
通过以上的探讨,可以看出,垃圾渗滤的处理有多种方法可以解决,但每种方法又有各自的优势和局限性。一味的追求单一的方法,不计成本的投入,不但会加大成本,事与愿违,还会增加因此带来的其它环境污染。要做好垃圾渗滤液的处理,需要根据各地的自然条件、垃圾渗滤液的特点,采取综合的应对方法进行处理,才能达成渗滤液处理的综合效益。
参考文献:
[1]蒋宝军.生活垃圾渗滤液吸附降解及催化氧化技术的研究[J].哈尔滨工业大学,2011(3)
关键词:生活垃圾;处理技术;建议
Abstract: With the increase of population, the development of social economy, highlights the pollution problem of city living garbage, therefore, to seek the scientific method for processing is an urgent research topic at present. This paper from China's current about starting related city life garbage processing technology, discusses the existing problems and the causes, and puts forward the Countermeasures of scientific and effective.
Key words: municipal solid waste; treatment technology; suggestion
中图分类号:R124.3 文献标识码:A文章编号:
引言
随着中国经济的不断深入发展,城市垃圾已经开始成为影响城市持续发展的重要环境问题,因此多种城市垃圾处理模式与技术开始出现,包括焚烧、堆肥、填埋等,且这种模式与技术不断成熟。近些年以来,研究城市垃圾综合处理已经成为世界垃圾处理的最新发展方向,也成为城市垃圾处理发展的重要内容。为了更好的为相关管理部门决策与垃圾综合处理系统构建提供思路,文章有针对性的提出了中国城市垃圾处理技术。
1我国城市垃圾的主要处理技术
目前国外城市垃圾处理方法可分为3 种: 卫生填埋、堆肥、焚烧发电。我国目前以卫生填埋为主, 最近几年焚烧发电呈现出明显的上升趋势。只有做到对垃圾进行源头分选, 堆肥技术才可以在我国大力推广。
1.1填埋
填埋处置是对固体废物进行管理的综合性科学工程技术, 填埋处置方式逐渐地由简单的堆、填、覆盖向包容、屏蔽隔离的工程贮存方向发展。填埋场的构造按照填埋废物的类别和填埋场的污染防治原理可分为自然衰减型填埋场和封闭型填埋场, 还有介于两者之间的半封闭型填埋场。城市垃圾的卫生填埋场属于衰减型填埋场。按照国家有关标准, 填埋场的建设成本为16~26 元/ m3( 不含填埋场征地费用),运行成本为20~45 元/t , 各地因情况不同, 分别适用的工程施工和运行费用不尽相同。但填埋法有其不足之处: 一是填埋场占地面积比较大,填埋场的选址就相对困难; 二是填埋场存在着一定程度的污染, 如飘尘、渗沥液和填埋气体等; 三是填埋场占地时间比较长, 不利于土地资源的再利用。目前填埋是我国多数城市解决生活垃圾出路的主要方法。
1.2焚烧
城市固体废物具有可燃性, 可进行焚烧处理。高温焚烧过程可有效地消除有害的物质和病原体, 焚烧时产生的热量可以用来发电和供热。垃圾焚烧发电系统是由垃圾预处理系统、垃圾给料系统、垃圾焚烧系统、烟气净化处理系统、灰渣综合处理系统、汽水系统、仪表控制系统、水处理系统、电器控制系统、汽轮机发电系统、输配电系统等几部分组成。有机废物焚烧会产生酸性气体和未完全燃烧的有机组分,所以废气必须经过净化后才能排放, 废渣要进行安全处置。垃圾发电是国家今后重点扶持的几个领域之一。而2006 年, 中国城市垃圾焚烧处理量占城市垃圾总处理量的8%, 比例较偏低, 发展前景十分广阔。
1.3堆肥
堆肥就是通过微生物的发酵作用, 在人工控制的条件下, 将有机物转变为肥料的过程, 堆肥过程的产物称作堆肥。根据发酵过程中微生物对氧的需求关系, 可将堆肥分为厌氧堆肥和好氧堆肥2 种方式。堆肥是有机固体废物稳定化、无害化处理的重要方式之一。如果城市生活垃圾实行了源头分选, 堆肥就可以成为城市生活垃圾资源化、能源化的一项重要技术。
2我国生活垃圾处置存在的问题、原因分析及对策
2.1我国生活垃圾处置存在的问题
2.1.1我国生活垃圾排放量大
目前我国每年生活垃圾产生总量达到55 亿t左右, 约22t 排放到自然环境中, 造成较大污染。
2.1.2生活垃圾二次污染和潜在的二次污染严重
我国的固体废物利用率基本接近发达国家的水平, 但利用的还不够合理, 一部分固体废物仍能带来二次污染, 不加治理排放到环境中会造成水污染, 大气污染。
2.1.3生活垃圾处置设施相对落后
至今为止我国只在深圳市建成一座固体废物无害化安全填埋场, 这种状况与我国每年固体废物的大量产生量及排放量极不协调, 其它相对落后的城市没有完整的无害化安全填埋场。
2.2我国固体废物处置措施中存在的问题分析
2.2.1政府重视程度不够, 投资资金缺少与技术落后
固体废物处置需要政府较大的投入与较高的技术保证, 目前我国已开发出部分适应当前经济技术发展的处置固体废物技术, 但现有的处置技术水平较低, 处理处置能力薄弱, 还不能完全满足当前的需要。
2.2.2民众思想意识不高
人们对固体废物危害的认识程度不够, 大量产生固废, 并不懂如何分类, 造成固废处置难度加大。
2.2.3相关部门管理与监督力度不够
我国固体废物环境管理与监督工作起步晚, 许多工作还未广泛开展, 大部分地区固体废物环境管理与监督力度还很不够。
3 处理生活垃圾的科学建议
3.1 生活垃圾根源的控制
通过减少不必要的包装让生活中的垃圾在根源上得以减少,同时,也可有效促进相关废弃物的减少;倡导蔬菜与水果等在洗净之后再出售,使垃圾中的水分得以减少; 倡导有节制的消费行为,可避免不必要的浪费。
3.2 控制垃圾的运输过程
对于垃圾运输过程中涉及到的设备, 尤其是开放式的应进行缩减,以免二次污染。运用密闭性的容器则可以让生活垃圾的运输水平、中转与收集效率大幅度提高。
3.3 垃圾无害化处理标准的统一制定
在我国,各个城市根据当地政府的现有设施、财力和技术水平来制定各自的垃圾处理设施建设标准和工艺流程。一方面,管理垃圾处理的相关部门会出现监管不力的现象,受当地经济和技术的制约因素较大。另一方面,目前我国各城市的垃圾处理水平差异较大, 主要是由于主管部门还没有统一的标准和监督机制可以用来进行规范管理。所以我国迫切需要制定出统一的无害化处理垃圾的标准,这样才能更好的进行监督和管理。
3.4 加强城市垃圾处置与技术的研究及引进
目前,我国城市垃圾的处置与利用技术、生产工艺和加工设备等都还有很大的提升空间。政府应该加大垃圾处理的人力、物力和资金的投入,积极地向发达国家学习,在引进先进技术的同时要加大自主研发资金的投入。相关科研单位也应该重视这方面的研究和技术开发与应用,相信我国在不久的将来一定会在固体废物的处置与综合利用方面上升到一个新的台阶。
3.5 垃圾的分类处理
为了切实做到将垃圾分类,相关部门首先可以增加回收垃圾的人员数量,扩大工作规模,尽可能在小范围内完成垃圾的分类。其次,对于分好类送到垃圾处理站的垃圾,应建立废品的回收、利用与处理体系,并加强该系统的建设并规范管理。
3.6 加强监管力度
各级管理部门对处理生活垃圾的设施要进行严格的监测和监管以确保生活垃圾的整个处理过程都是在无污染的情况下完成。
4 结束语
综上所述,垃圾处理是一项艰巨而又关系到整个社会发展的大事,处理好生活垃圾需要各个部门乃至每公民的共同努力。首先,要从源头上减少垃圾排放;其次要加大垃圾处理的资金投入,不断完善相关的法律法规;第三,要加大新技术的开发应用,这样才能更好的健全整个垃圾处理体系,从而为全面建设和谐的、生态的小康社会而贡献力量。
参考文献
[1]李国建.城市垃圾处理工程[M].北京:北京科学出版社, 2001.
[2]王海岩,李雪驼,都绛瑛,等.城市垃圾处理技术研究近况 [J].环境保护科学,2001,27(5):14-15.
[3]吴克,蔡敬民,俞志敏,等.合肥市城市生活垃圾管理现状和实施措施[J].环境卫生工程,2005,13(3):4-7
Abstract: In recent years, the output for wastes is increased year after year in Xi'an, pressure on garbage disposal is also increasing. The way we choose to deal with the garbage has become a problem for government departments. Starting from the status of Xi'an living waste disposal, this article made comparison on the advantages and disadvantages of the landfill, composting, incineration and the basic ideas of handling garbage by using incineration and technical process route which should be adopted in garbage incineration were proposed, hoping that these studies provide some help for the decision-making of the government departments in Xi'an.
关键词: 生活垃圾;填埋;堆肥;垃圾焚烧
Key words: garbage;landfill;composting;waste incineration
中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)08-0313-02
1 西安市生活垃圾处理的现状
1.1 生活垃圾填埋处理概况
西安市目前日产垃圾约6500吨,全部运往东郊江村沟生活垃圾填埋场进行卫生填埋处理。
江村沟生活垃圾填埋场是西安市目前唯一的一处生活垃圾消纳场所,其地理位置位于东郊狄寨原上,占地面积1031亩,累计总投资2.1亿元,设计库容4900万m3,日倾倒垃圾2000吨,设计使用年限为40年,1994建成并投入运行,到目前为止实际使用已有18年,占用库容约2400万m3,是住建部评定的国家Ⅰ级城市生活垃圾卫生填埋场,按现有垃圾量计算能再使用9到11年。场内建有填埋气发电厂,对沼气进行了回收利用;场内下游建有垃圾渗滤液处理厂,保证了场内气、液、固的全面综合处理。
江村沟生活垃圾填埋场自建成之日起一直由承担全市生活垃圾处理工作。随着城市规模的不断扩大,城市人口的持续增加,垃圾产量连年增加,统计显示,江村沟垃圾填埋场如今每日的垃圾消纳量已比建设初期增大200%以上,垃圾量和车流量的剧增使得道路和作业区的布置已经十分困难,日常运行和管理的难度越来越大。
西安市南依秦岭,北临渭河,西接咸阳,东郊也无可能再开辟第二处新的生活垃圾消纳场所,面对新一轮西安城市大发展,寻求国际化大都市生活垃圾处理的新办法、新工艺、新途径(如生活垃圾焚烧处理),已经成为城市生活垃圾处理的唯一出路。
1.2 西安市生活垃圾的性状分析
1.2.1 垃圾产量
西安市市容环卫部门统计资料表明,城区垃圾产量逐年增长。(表1)
统计资料表明,西安市垃圾产量由2007年的3273t/d增长到2011年的5926t/d,预计到2012年,西安市垃圾产量将达到6700t/d左右。
1.2.2 垃圾组分
近几年来的实测对比表明,西安市城市生活垃圾有机质含量呈增加趋势,灰土成分逐渐减少,具体情况见表2。
注:2012年采用的是前三个月的平均值.
2 当前城市生活垃圾处理方式和趋势
随着城市化进程的不断加快,生活垃圾处理和污染问题成为各个城市必须应对和难以解决的突出问题。实现垃圾减量化,资源化及无害化处理是改善生态环境,促进可持续发展的必然要求,国家建设部制定了卫生填埋、堆肥及焚烧处理的三种技术规范,随着科技的进步与经济、法律、社会环境的改变,焚烧处理垃圾将是未来垃圾处理的主要发展方向,垃圾末端处理的比例结构将从现在的“填埋为主”的单一填埋逐步转向“焚烧为主”的多种方式并存的处理方式。
2.1 垃圾填埋的缺陷
垃圾填埋存在着占用土地、二次污染、滑坡崩塌等诸多缺陷。虽然通过渗滤液的处理、填埋气回收等技术措施,可有效地抑制二次污染,减少或杜绝滑坡崩塌等事故的发生,但是无论科技如何先进、措施如何科学,都无法解决垃圾填埋所用土地再利用的持续性。
随着人口的不断增加以及经济规模的不断扩大,土地资源的不可替代性和稀缺性与填埋场大面积占用土地资源之间的矛盾日益尖锐。此外,垃圾场的污染,人们“谈场色变”,“邻避现象”使人们对垃圾场思想上拒绝、行动上抵制,近年来全国各地已发生多起。填埋场的设置极其困难,近十年来,全球发达城市因 “地”的问题未采用填埋方式建成一处消纳场。“选址”已经成为垃圾填埋建设难以跨越的门槛。
2.2 垃圾堆肥的局限性
根据垃圾堆肥的工艺和方法可知,堆肥处理的垃圾主要是有机可腐垃圾,包括日常生活中所生成的剩菜、剩饭、废果蔬、果皮、过期食物、动物内脏、蛋壳、骨头、茶叶渣、咖啡渣等厨余有机垃圾。厨余有机垃圾占垃圾总量的比例约为10%―35%,也就是另外的65%以上的垃圾很难被纳入垃圾堆肥范围。因此,堆肥处理并不能处理所有垃圾,这制约了这种处理方式的未来发展规模。
2.3 垃圾焚烧的发展
目前,针对垃圾焚烧的批评主要来自于环境污染。从近一两年检测机构针对烟气回收设施完善、设计合理的焚化炉所排放烟灰的检测结果看,二恶英的排放完全能够达到环保标准,技术上以不在问题。因此,存在垃圾焚烧产生的污染问题的原因更多的来自于监管不到位和缺失,只要加大监管的体系建设和执行力度,将能够有效地把垃圾焚烧的污染物排放水平降低到环保标准之下。
政策方面,国务院关于印发《节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)中,要求“积极推进城乡垃圾无害化处理,实现垃圾减量化、资源化和无害化”,“鼓励垃圾焚烧发电和供热”,“促进垃圾资源化利用”。国家发改委的《中国应对气候变化国家方案》(2007年6月4日)中更是明确指出:要“大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术”,“鼓励在经济发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂”。《可再生能源中长期发展规划(2007―2020年)》发改能源【2007】2174号,指出:“目前全国城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨;至2005年底,垃圾焚烧发电装机容量约20万千瓦;在引进国外垃圾焚烧发电技术和设备的基础上,经过消化吸收,现已基本具备制造垃圾焚烧发电设备的能力;今后发展的重点是“在经济较发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂,重点地区为直辖市、省级城市、沿海城市、旅游风景名胜城市、主要江河和湖泊附近城市。到2010年,垃圾发电总装机容量达到50万千瓦,到2020年达到300万千瓦”。
目前,我国垃圾焚烧处理比例稳步提高。专家预测:2008-2015年将是我国城市生活垃圾焚烧处理发展的黄金时期。
2.4 生活垃圾焚烧处理技术工艺
目前的生活垃圾焚烧处理技术工艺主要以机械炉排焚烧炉技术和循环流化床焚烧炉技术为主。
采用机械炉排炉技术的垃圾焚烧厂多分布在东部沿海地区,尤其是省会级和副省级城市采用较多。采用循环流化床技术的垃圾焚烧厂主要分布在东部地区地级市和中西部地区。形成这种局面的原因一方面是由于采用炉排炉焚烧技术不需要添加煤作为助燃剂(循环流化床需要添加煤作为助燃剂,加煤量一般为垃圾处理量的20%,一些焚烧厂的实际加煤量甚至超过处理垃圾量的40%);另一方面是由于流化床焚烧炉垃圾补贴费用较低,加之西部地区煤炭资源较为丰富。
《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》(建成【2000】120号),“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉”。2006年9月7日国家发改委、财政部、税务总局联合《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》规定:“城市生活垃圾(含污泥)发电采用流化床锅炉掺烧原煤的,垃圾使用量应不低于入炉燃料的80%(重量比)”;同年的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)规定 “发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目,视同常规能源发电项目,执行当地燃煤电厂的标杆电价,不享受补贴电价”。由于国内目前尚没有流化床焚烧技术能够真正做到仅添加20%热量的辅助燃料(折合质量比为4-5%),导致新建流化床焚烧项目有可能不能再享受到优惠电价,或者只能享受到略高于标杆电价的上网价格。加之煤价的不断上升使得流化床焚烧发电在经济上的优势骤减,已建成运行的项目运行也很困难。
近年来,由于机械炉排炉的设备的生产已经国产化,建设成本大大降低,加之国家政策对于采用机械炉排炉焚烧生活垃圾也给予扶持和鼓励,采用机械炉排炉技术焚烧处理生活垃圾越来越普遍,项目越来越多。
3 西安市发展垃圾焚烧的有利条件
3.1 目前城区生活垃圾平均热值已经达到5000kJ/kg,随着居民生活水平和消费水平的不断提高,城市集中供热及煤气和天然气使用的普及,垃圾中纸张和塑料类包装物增多、灰土减少、可燃成分增加,热值还在不断提高,适于焚烧。
3.2 西安市建有231座压缩式现代化垃圾转运站(如:三民村垃圾处理中转站),进站垃圾经压缩降低了含水率,为垃圾焚烧和资源综合利用提供了有利条件。
3.3 西安市生活垃圾收集清运几乎全由环卫部门专业队伍完成,能够保证焚烧垃圾正常供给。
因此,为适应西安市经济社会快速发展的需要,应尽快开建生活垃圾焚烧处理发电项目处理生活垃圾,生活垃圾焚烧处理发电项目设备宜采用炉排炉工艺。
参考文献:
[1]齐小力.DT-RO在中国处理垃圾渗滤液的试验[J].环境卫生工程,2003(03).
【关键词】医疗垃圾;热解焚烧;二恶英;方式;方法
医疗垃圾含有大量的病毒、病菌及化学药剂,是一种对环境危害极大的废弃物[1]。如果处理不当,会造成严重的环境污染。尤其是非典型性肺炎病人所用的医疗废弃物、病人粪便、食物残渣等的处理更加严格,这就更加突出了医疗垃圾安全处理的必要性和迫切性。
1.佳木斯市医疗垃圾现状
1.1产出现状
佳木斯市属于中等城市,有全民国企机构5-6家,周边卫生所几十家,日产生医疗废物近10吨。
1.2收集存放形式
佳木斯较大规模的医院里医疗垃圾还能够被存放在特制的防止泄漏的塑料大筒中,但在小型医院和小诊所中,则直接被存放在简陋的容器中,印度1998年的一项调查显示,仅由于医疗垃圾收集存放地方式不当造成的伤害就达12%。
1.3处理和处置方式
从被调查的大中型医院来看,这些大医院可对医疗垃圾进行科学的处理,但周围小医院无条件深度处理就不够了。他们产生的医疗垃圾需要往城市中心运送焚烧,或就地简单焚烧。
1.4存在的问题
1.4.1自行焚烧处置不能达到安全处置要求
近年来,佳木斯市人民政府出台了《医疗废物处理实施方案》,要求辖区所有的医疗机构必须将医疗垃圾交由市医疗废弃物处置中心处置焚化,但有很多医院并没有按照规定来处理,还有的医院自己焚烧处理医疗垃圾,但由于处理工艺简单,设备陈旧,焚烧不彻底。
1.4.2小诊所的医疗垃圾得不到安全处理
在佳木斯市的一些城镇周边不少小诊所,因利益驱动不顾及医疗垃圾的危害性,导致医疗垃圾的外流;(带有共性的问题),同时,小诊所的特殊性也导致有关部门对其监管不力,人手不够,培训不过关,其中涉及相关部门。
2.国内医疗垃圾处理状况
消毒法。
(1)高压消毒法,用于现场处理废物和定期存放废物,医疗垃圾在高温高压下进行消毒,可使废物的体积减少将近60%,但需要购置高压釜,且在高压消毒过程中还伴随有有毒化学物质挥发。
机械化学消毒法,主要由机械浸渍和化学消毒剂为次氯酸钠。这种方法处理后可使废物减容60%-90%,主要适用于液体和病理方面的废物。
(2)微波法,可用于现场和废物转运处理,在一定条件下,将废物浸湿,粉碎,放入一个槽中,利用微波的杀菌性质将其中病菌杀灭。
3.热解焚烧法原理
3.1热解焚烧工艺原理
小型垃圾热解炉的工艺原理见图1
3.2热解焚烧技要特点
(1)热解气化使得垃圾中的有机物转化成可利用的能源,如燃气、焦油或半焦,产生的燃料则可作为热解焚烧炉的燃料,因而节省燃料,富裕的还可外供,而常规焚烧法则需要外界燃料供应。
(2)分解后的裂解焦再燃烧时的空气系数较低,大大降低了排烟量,NOX,SOX,HCL等污染物排放减少,因而减少了烟气处理设备的投资及运行费用;烟气中灰尘少,二恶英的生成量也减少,远远小于常规焚烧法所生产的二恶英量。
3.3填埋
填埋是最终处理处置的方式,但要是经过安全的选址、勘查,且在符合标准的防渗层才可以进行卫生填埋。我国《生活垃圾填埋污染控制标准》规定:医疗垃圾不能埋入生活垃圾填埋场,因为一旦进入后,医疗垃圾的易腐性导致其发生许多化学和生物反应,这样就有可能造成疫苗传播。
3.4焚烧法
焚烧法是一个放热反应,指在800摄氏度以上的温度将感染性垃圾经料斗分批送入焚烧炉,经烘干、引燃、焚烧,最后排放烟气,与此同时,废物被分解成CO2和H2O,烟气和残渣时行 无害化处置。这种方法不但可以减容减量消毒杀菌,而且可减少90%的垃圾量,体积减少80%。
3.5压氧降解法
压氧降解能够在无氧条件下将城市垃圾中的有机成分转化成沼气,产生的沼气既可以用于该系统本身,也可以用适当的发动机或者发电装置将其转化成电能。随着温度的升高,降解速度也增大。厌氧降解器通常和锅炉或者热电联产装置(CHP)联合起来使用,副产物有液态和固态残渣。经过适当的处理,液态残渣能被用作液体肥料,固体残渣能用于传统的堆肥过程。
3.6气化和热解法
气化和高温分解是利用垃圾中有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体、从中提取燃料油、可燃气(CO、H2和CH4等)的过程。这些过程相当复杂,它们对垃圾的含湿量、物质成分以及温度的变化非常敏感。在反应室内通常会生成一氧化碳,氢气和甲烷等气体。
垃圾中的金属没有被氧化,有利于这些金属的回收利用。同时,垃圾中的铜、铁等金属不易生成促进二恶英形成的催化剂。
3.7设备较小,易于工业化
该技术使炉内物料与高温气流直接接触,热解气化残余物中的可燃物质在炉子底部直接与新入炉空气作用燃尽,因此,与无氧热解处理技术相比,传热速度快、单位炉容处理能力大,也避免了将热解气化残余物导出炉外另行燃尽处置的麻烦。对于大中城市,用热解法处理时,产生的热气量足以形成对外供气规模,即使勉强对外供应,也必须经过复杂的净化处理,其全安性受到质疑,这是得不偿失的。该技术克服了无氧热解 处理技术的上述缺点,减少了设备体积,工艺简单,易于工业化。
3.8设备构造简单,投资与运行费用低
竖式炉的旋转炉排密封于炉内,转速很低,顶部进料装置采用液压驱动双插板结构,使得焚烧炉结构简单,密封性好,动力消耗低, 运行可靠,从而降低了设备投资和运行费用。
4.结束语
医疗垃圾热解焚烧法所焚烧的是裂解气与裂解焦,裂解气中的可燃气体作为热解焚烧的燃料,其运行成本大大低于常老人家焚烧法。
传统的焚烧处理法中,由于是富氧燃烧,在这种条件下很容易产生二恶英。热絷法是在缺氧和除去氯等配性气体条件下进行的,大大抑制了二恶英的生成,所以热解法比传统焚烧法的二恶英生成量要在为减少。
【参考文献】
[1]赵春.医疗垃圾焚烧处理技术探讨[J].北方环境,2001,(3):45-45.
1、纸板箱务必拆开,铺放平整。纸板箱内的各种包装纸和缓冲材料务必取出。纸板箱和报纸杂志应放在室内保管(放在阳台上保管容易被雨淋湿)。平时,需将报纸杂志整理成捆,保存在自己房间里。在接到回收通知时再将其送到指定的地方。
2、纸板箱、杂志、报纸需另外回收,不能作为生活垃圾。
3、食物残渣、剩菜剩饭、茶叶放入不可回收垃圾桶。
4、使用指定垃圾袋以外包装的垃圾是不会被回收的。
5、严禁将火柴、打火机、烟花、未灭的烟头等易燃易爆物品放入袋内。玻璃、剃须刀片、竹签等务必用硬纸包裹后才能放入垃圾袋中。
6、瓶子、罐子以及塑料饮料瓶的回收方法。
金属瓶盖属于生活垃圾,取下后放入生活垃圾袋里。
请将瓶子内的饮料倒掉,如瓶内有污物务必清洗后再放入垃圾袋中。
塑料饮料瓶的瓶盖和塑料标签属于塑料资源垃圾,需要另外分类。
严禁将注射器、竹签、烟灰等异物放入瓶罐内。
7、塑料资源垃圾主要包括:
⑴装生鲜食品等的塑料托盘;
⑵塑料瓶类:洗涤剂、食用油、调味料等的塑料瓶。
⑶塑料包装袋:各种食品的塑料包装袋、超市购物袋、香烟外层的透明塑料包装等。
⑷塑料杯塑料盒等:方便面的塑料碗、一次性塑料水杯和塑料快餐盒包等。
⑸泡沫缓冲材料:各种电器制品、易碎品包装用的泡沫缓冲材料。
⑹各种塑料瓶盖
⑺不能作为塑料资源垃圾的有:塑料水桶、玩具、牙刷、圆珠笔、CD盒、眼镜盒等。
注意事项:
各种食物包装盒,包装袋,塑料瓶等务必清洁干净才能作为资源垃圾回收。污损严重的需作为家庭垃圾处理。牛奶、果汁等的纸盒包装不是塑料资源垃圾。
8、小型金属类主要包括:
⑴小型炊具类:锅、茶壶、平底锅等、
⑵长度在30厘米以下的金属:汤勺、铲子、擦菜板、金属球、金属烟灰缸等金属制品。
小型金属类的回收方法:
将要回收的小型金属放入任意的透明塑料袋中,口袋上贴上写有“金属”字样的纸条。一般情况,每月回收一次,在指定的回收日放到指定的场所。
9、电池的回收
电池需要送到指定的回收点回收(回收点可设在学校东门)。