时间:2024-01-09 08:03:38
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随着经济的发展、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。对垃圾泛滥成灾的现实,世界各国的视线已不再仅仅停留在如何控制和消毁垃圾这一老问题上,而是采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理、利用垃圾,将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”,向垃圾要资源、要能源、要效益。
目前,我国历年垃圾堆存量已达60亿t,占用耕地5亿m2。全国为660个,城市中有200个城市陷入垃圾包围之中。以城市人口2.6亿为例,如每人每年产生440 kg垃圾计算,年产生垃圾量为1.14亿t。
20世纪50年代到60年代中期,是垃圾污染矛盾激化的年代。60年代中期以后,大体形成了填埋、焚化、堆肥等一系列处置方法。如在美国,垃圾用填埋法处理的占85%,焚化法处理的仅占10%。日本国土不大,填埋法处理的只占26.9%,而焚化法处理占的61%。瑞士也是以焚化法为主,占53%。西欧几个国家以填埋法为主,并多为有控制的填埋法。20世纪70年代以来,日、美、英、法等国,由于受资源和能源危机的影响,对废物采取了“资源化”的方针,垃圾、粪便的处理不断向“资源化”的方向发展。尤其对于废物,日本已有25.3%的城市开展了从垃圾中分选回收物品的活动,1976年回收废物达3900万t,占当年废物排量的49.5%。近年来,有些国家还发展了无机垃圾堆山法,并在垃圾山的表面上种植树木、花草,发展街心公园,起到美化城市的作用。
解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有填埋、堆肥及焚烧处理三种方法。
1.1 填埋处理
垃圾填埋历史久远,是普遍采用的处理方法。因为该方法简单、省投资,可以处理所有种类的垃圾,所以世界各国广泛沿用这一方法。从无控制的填埋,发展到卫生填埋,包括滤沥循环填埋、压缩垃圾填埋、破碎垃圾填埋等。
采用填埋处理法,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3.3 m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。
1.2 堆肥处理
堆肥是我国、印度等国家处理垃圾、粪便、制取农肥的最古老技术,也是当今世界各国均有研究利用的一种方法。堆肥是使垃圾、粪便中的有机物,在微生物作用下,进行生物化学反应,最后形成一种类似腐殖质土壤的物质,用作肥料或改良土壤。
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。
堆肥技术的工艺比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,可对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量垃圾的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。
1.3 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。
通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解,达到去除毒性、回收能量及获得副产品的目的。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理。对于无机-有机混合性固体废物,如果有机物是有毒有害物质,一般也最好采用焚烧法处理。焚烧法适用于处理可燃物较多的垃圾。采用焚烧法,必须注意不造成空气的二次污染。日本以及欧洲的瑞士、瑞典等国在一般焚烧法基础上,还发展了高温与中温分解,使垃圾在1650 ℃以上的高温下基本或完全燃烧,并回收释放的能量作为能源。
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。
转贴于 2 现有城市垃圾处理方法的局限性
2.1 填埋处理的局限性
填埋处理埋掉了可利用物,填埋场地的选择越来越困难,运输、填埋、管理等费用也不断提高。填埋场占地面积大,同时存在严重的二次污染,例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤,垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量,另外,垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患,排放到大气中又会产生温室效应。而且填埋场处理能力有限,服务期满后仍需投资建设新的填埋场,进一步占用土地资源。以北京为例,如果采用现在的技术,将北京市12000 t/d的垃圾进行卫生填埋处理,单是建设投资就高达7.2亿元人民币(不含征地费用),而且填埋场的寿命也只有12 a。基于以上原因,国外从80年代以来,卫生填埋设施有逐渐减少的趋势,成为其他处理工艺的辅助方法,用来处理不能再利用的物质。
2.2 堆肥处理的局限性
堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物,垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解,这些废弃物必须分捡出来,另行处理,因此减容、减量及无害化程度低;堆肥周期长,占地面积大,卫生条件差;堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高,与化肥比销售困难,经济效益差。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。堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵,才能有效地防止重金属的渗入,从而保证有机肥产品达到国家标准,真正实现无害化和资源化。
2.3 焚烧处理的局限性
焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求,不是任何垃圾都可以焚烧的。垃圾中可利用资源被销毁,是一种浪费资源的处理方法,即使回收热能也只能做到废物一次性再生的目的,无法实现资源的多次循环利用。焚烧产生的大量烟气,带走的热能又是一种很大的损失。产生的烟气必须净化,净化技术难度大、运行成本高。焚烧产生的残渣还必须消化。还有,焚烧设备一次性投资大,运行成本高。
3 城市垃圾处理方法的综合利用
表1为美国垃圾处理方式及各年所占比重。综合利用应包括以下几个方面的内容:
(1)可用物资(废纸、金属、玻璃等)的回收再生利用;
(2)易腐有机物的堆肥处理;
(3)高热值不易腐有机物的能量利用;
Abstract: the traditional method of city garbage treatment can not meet the city sanitation management requirements, city comprehensive utilization of garbage treatment have the important meaning to improve city garbage treatment level. This paper introduces the disadvantages of traditional disposal, analysis of the current city waste comprehensive utilization method, to improve the city sanitation management level to provide the certain reference.
Key words: city garbage; comprehensive utilization; research
中图分类号:[TU984.11+5]
一、我国城市生活垃圾处理现状分析
主要技术介绍:国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法。
1.堆肥
生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。
2.填埋
填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
3.焚烧
我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。
二、传统垃圾处理方法的缺点
1.堆肥处理的缺点。堆肥处理不能解决不能腐烂的无机物和有机物,垃圾中的金属、玻璃、石块、塑料等废弃物不能被微生物降解,这些垃圾必须分捡出来另外处理,所以减量、减容及无害化程度不高。堆肥周期过长,卫生条件不好,占地面积大。堆肥处理后产生的肥料肥效不足、成本较高销售困难,经济效益不良。
2.填埋处理的缺点。填埋处理浪费了可利用物,填埋场地的选择比较困难,填埋、运输、管理等费用也不断增加。填埋场占地面积很大,同时存在严重的多次污染,比如垃圾渗出液会污染地下水、土壤,垃圾堆放产生的臭气严重破坏场地周边的空气质量,再有垃圾发酵产生的甲烷气体既有火灾、爆炸隐患,排放到大气中又会加剧温室效应。
3.焚烧处理的缺点。焚烧处理对垃圾低位热值有一定条件,不是所有垃圾都能焚烧。垃圾中可利用资源如被销毁,造成了资源的浪费,即便回收热能也只是一次性再生,不能实现资源的多次循环利用。焚烧产生的烟气带走的热能又是很大的损失,产生的烟气必须净化处理,净化技术难度高、运行成本大,焚烧产生的残渣还要处理,焚烧设备一次性投入高,运行成本大。
三、 我国垃圾处理处置的发展前景及方向
1.用城市垃圾充填废弃采矿场
利用城市垃圾充填废弃采矿场是指利用城市固体生活垃圾充填矿山废弃采空场。这种城市垃圾处理方法是把经过集中、筛选、分类回收后剩下的固体垃圾,先分成有机物和无机物两类,然后分别予以粉碎脱水、消毒粘结和压块等预处理后,运到做好了防渗处理并布有垃圾渗沥液和垃圾填埋气体收集管网的废弃采矿场,分区分类予以堆砌填埋处理。
当前,我国90%以上的城市垃圾是采用填埋的方法进行处理的,如果按堆存5000t垃圾占地1亩测算,全国城市垃圾的堆存处理,每年就需要占用土地数千万亩,由此可见城市垃圾填埋处理需要占用的土地量之大。另一方面,全国现有的15万多座矿山,每年都要通过开凿数万公里井巷,剥离数亿立方米地表山体,从地下采出50亿t以上的精矿石,形成了大量的新采空场。如果不对这些采空区作及时的处理,会导致大规模的地表塌陷和山体滑落等地质灾害的产生。而对采空场的处理,最有效的方法是胶质充填,但成本高,绝大多数矿山,如:煤、磷、铁等矿山因其产品价格低,承受不起,不能实施。如果能以城市固体垃圾作为充填料回填废弃采矿场,既可解决城市垃圾填埋处理的占地问题,又通过回填杜绝废弃采矿场可能引发的地表塌陷和山体滑落等地质灾害问题,是一举两得的好事。
从全国矿山的展布情况看,大部分都靠近大、中城市,而且还有专用铁路、高质量公路或水路沟通,交通十分方便,且有一定的操作性,完全可以当作一项环境综合治理的系统工程予以统筹规划和实施。
2.城市垃圾的综合利用方法
(1)废纸综合利用。回收利用废旧纸张是节约木材缓解纸张紧张的有效途径。随着经济和教育的发展,使用纸张数量剧增。我国造纸工业每年消耗烧碱约120万吨以上,其回收率不足30%,如把回收率提升到75%就能节约烧碱55万吨、节约外汇约一亿美元。加强废旧纸的回收利用不但可节能、更有环保作用。利用1顿废纸可生产0.8顿好纸,可节约4m3木材。榨糖后的废渣即蔗渣也可作为造纸的原料,但因为各种原因目前仍被当成垃圾扔掉或烧掉,不但造成资源的浪费也致使环境污染。若每年以产生300万顿蔗渣垃圾推算,可造纸130万顿、纤维板55万吨、产值约有16亿元。
(2)垃圾发电综合利用。在各种垃圾发电技术中,以循环流化床锅炉发电效果最好。如国外将城市生活垃圾分检、加药、粉碎、成型、制成颗粒垃圾燃料,运用循环流化床锅炉发电每吨垃圾约产生电力750kWh。垃圾发电在国外早已运行多年,在我国也取得良好的效果。如我国每年回收利用1亿吨垃圾,可发电780亿kWh。
(3)废旧塑料综合利用。废旧塑料中绝大部分是能够回收和综合利用的。各大城市城市垃圾中每天的塑料垃圾就多达1500t~2000t,按照经过筛选后可回收50%~80%推算,每月可回收约800吨。随着科学技术的发展,利用废旧塑料及制品可裂解生产油漆、汽油等燃料油和油。根据资料1kg塑料可生产1.2kg燃料油,根据上述数字理论计算各大城市每月的塑料垃圾可产960吨燃料油。此外还可生产包装用品、合成木材及建筑装饰材料。还可以把废旧塑料裂解再精加工后生产柴油、液化气、垃圾袋、塑料薄膜等。
(4)废金属综合利用。废旧金属在城市垃圾中数量较少,但如按1%废旧金属含量推算,那么1亿吨垃圾中就会有废金属100万吨以上。以矿石和再生废金属钢铁为原料炼钢1吨废钢可炼好钢900kg,还能节约2~3吨矿石,节省石灰石300kg。那么按照炼1000吨钢的节能和环保效益分别为:前者需水67.4m3,耗电694万kWh,大气污染物125吨,水污染68.5m3,探采矿废弃物2982吨,而后者仅需水40.3m3、耗电19万kWh、大气污染物16吨、水污染15.4m3、探采矿废弃物61吨,后者比前者各项都有显著降低。(5)废旧玻璃综合利用。根据资料一吨废玻璃回炉处理可生产平板玻璃或酒瓶,比用新原料生产可节约纯碱250kg、石英砂820kg、长石粉80kg、煤1200kg、电500kWh,并可使成本下降30%。各大城市每年废弃各种酒瓶达七万个,约合35吨玻璃,而其回收利用率仅为10%。所以应加大回收综合利用力度,为国家节约更多资源。
三、结束语
通过源头控制城市生活垃圾的生成,减少包装垃圾的产生,从源头上减少生活垃圾的量。建立完善的资源回收体系,对那些在消费过程中产生的已经进入城市生活垃圾的可再生利用资源进行回收和再生利用;对于经过资源回收后剩余的生活垃圾,应对其进行彻底的无害化处理,避免造成污染。运用循环经济的模式来治理我国的城市生活垃圾。
参考文献:
中图分类号:X70 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)08-0117-01
一、垃圾处置过程的环境影响
垃圾填埋场中,无害化处理设备不完备,运行管理不完善的情况很常见,因此引发的环境问题也十分突出,主要表现为垃圾渗滤液没有经过必要的收集和净化处理,导致对土壤和地下水的污染。同时填埋场产生的大量沼泽气随时危害周边居民的健康,其释放的CH2和CO2对臭氧层具有明显的破坏作用。根据IPCC发表的1995年评估报告估计,CH2对全球气候变暖有19%的贡献,而CO2的贡献为64%。在全球排放的约5亿吨CH2中有2300万~3600万吨废物填埋场,在控制全球气候变暖的过程中是一个不容忽视的重要方面。1988年我国排入大气的CH2约2612万吨(其中工业排放为122万吨),占全球总排放量的4.7%;2000年排放的CH2约为3070万吨。我国排放到大气中的CH2,有相当一部分来自垃圾的厌氧分解。美国有学者甚至提出如果能采取措施控制填埋释放气体进入大气层,较之联邦政府和州政府利用限制性法律来防治全球气候变暖,效果可能更为显著。
二、方法的选择
环境影响和评价最早可能是在1969年美国国家环境政策法案的推动下产生的,进而推广到了加拿大,荷兰,新西兰和日本等国,以至于成为一种全球的要求―国外的许多国家法律规范。废弃物再利用是否可行则应具体考虑经济上的可行性,社会上的可接受性等情况。对废弃物再利用价值的综合价值进行评判,是废弃物再利用的依据。因此,本收益分析就显得非常重要,其主要任务是衡量建设项目需要投入的环保投资所能收到的环保效果,包括用于控制污染所需要投入的费用和控制污染后可能收到的环境与经济实效。在众多的环境影响评价分析方法中,针对垃圾处置环境影响成本收益的估计,通常可以用以下几种分析方法。
1.意愿评价法。意愿调查价值评估法是典型的陈述偏好法。为了在实践中得到准确的答案,意愿调查是建立在2个条件以上;即环境收益具有“可支付性”的特征和“投标竞争”地方特征。然后它试图通过直接向有关人群样本提问,来发现人们是如何给一定的环境变化定价的。由于这些环境变化以及反映他们的市场都是假设的,故其又称为假象评价法。意愿调查法不是基于可观察到的或间接的市场行为,而是基于调查对象的回答。在生活垃圾处置技术经济分析中,对不同处置技术意愿评估法的假想市场设计建立是非常重要的;在采取卫生填埋法时,应告知被调查者垃圾填埋场拟选择的地理位置,占地规模,防渗漏设施,对环境污染的防治措施及将来的填埋恢复计划等;还应告知填埋场的建立需要收取额外的环境服务费用,这项费用即可以是政府财政拨款,信托环境基金,也可以是个人捐款或征收生活垃圾费,所有这些信息构成了一个“假想市场”的基本框架。在采取生活垃圾焚烧处置法时,除讲清上述相同内容外还应讲清焚烧过程中排放的二英,呋喃等对人体健康的损害,所以,必须加上对二英的处置设施费用等。
2.资产价值法分析。房地产价格与不同垃圾处置方式的环境损益。房地产价值的高低变化在一定程度上反映了不同程度处置方式对人们购买行为的影响。或者可以从人们不愿意住在垃圾厂附近的事例来说明。有学者研究发现,垃圾填埋场的建设降低了资产费用,每远离垃圾填埋场1.5~3.0KM,房地长生值6.2%。资产价值法应用的一个基本条件是存在一个可以自由交易的资产市场。目前,我国房地产业的改革正在逐步展开,一个自由的可交易的市场正在形成,并走向成熟。人们在选择房产时,越来越注重周围的环境影响,环境质量就成为影响房地产价格的一个因素,也为资产评价法的运用提供了条件。
3.分析方法的对比总结。尽管有许多方法对不同垃圾处置方式的环境影响效益进行研究,比较,但仍有一定困难。例如,填埋场或者焚烧厂的舒适性损失费用,很难用货币值来衡量,而更大的不确定性发生在填埋场的生物降解过程,以及污染物,如渗沥液进入周围地区的地表水和地下水而带来的环境影响等。根据美国7个州垃圾焚烧发电厂收集的数据,使用疾病成本对垃圾焚烧产生的环境影响进行了货币估算。结果表明,在目前技术条件下,从长期来看,垃圾焚烧所产生的外部性影响小于填埋和堆肥,环境和经济效益也大于填埋和堆肥处理。英国的Gary以1999年(某个城市)的房地产价格为研究的数据基础,利用内涵资产定价法(hedonics property pricing)进行了分析计算,认为垃圾焚烧能更大限度地节约资源,减少对环境的影响,成本远低于填埋费用。
Nicholas在论述了不同废弃物处理技术的基础上,针对纽约的废弃物处置,从废气到有害物质的排放,灰渣的利用和处理,土地的使用以及废水的处理等方面对焚烧和填埋进行了分析;如果纽约的可燃废弃物全部用来焚烧发电,每年可以节省开采大量的天然煤矿。烟气处理技术的发展使得废弃物焚烧厂排放的有害物质浓度处于非常低的水平。而根据Toronto的环境顾问John的分析,只有每天焚烧1500吨垃圾,才能在处理效果和经济效益上与填埋场竞争,且由于二次污染的存在,没有谁愿意将焚烧厂建在自己的社区里,而填埋和堆肥方式对环境影响则相对较小。Dennison针对填埋和焚烧利用生命周期法进行评估,得出以下结论:
①废弃物作为资源直接回收利用优于焚烧和填埋处理;
② 焚烧优于填埋,而且处理1吨废弃物焚烧比填埋可以节约28kJ的其他能源;
③ 除CO2外,就排放的10种主要污染物质而言,焚烧比填埋排放的少。但是如果考虑焚烧的CO2是因为发电的话,应该把这部分CO2视为降低温室效应的减排效果。
以上分析方法得到的结论不尽相同,但在进行不同分析和评价方法能够为我们选择不同处理方式提供更加准确的估计,因而可以做出更加准确和公平的鉴定,即使当环境分析过程不能完全囊括所有的环境影响。
3.1方法选择必须综合考虑环境经济及社会成本。对不同垃圾处置方式的环境影响进行
比较,就是通过分析和计算不同方式正效益,包括环境和经济两方面,同时统计在处置过程中产生的二次污染给生产、生活以及生态环境等方面造成的影响,继而计算环境经济损益。从经济学角度而言,对不同处理方式进行环境经济效益的对比分析,能够确定哪一种方式更适合本地的自然和经济社会状况,并通过污染者付费措施使环境破坏的代价内部化。因此,不论利用哪一种处理方式,不能仅考虑经济活动中纯经济的一面,而不考虑因各个生活垃圾处置活动环节所造成的对自然环境污染以及由此而引发的环境保护等经济活动所需的费用。这是我们选择分析方法的基本前提。
3.2评价方法多样化,但仍需坚持生活垃圾处置的基本目标。笔者总结了几种可以应用
于垃圾处置方式环境影响评价的常用方法,虽然没有统一和权威的分析结果,但是许多研究者认为只有进行合理的环境效益评价,才能在此基础上选择合适的处置方式,以最终实现垃圾处置的减量化、资源化和无害化目标。上述研究成果也为我国垃圾处置方式的环境效益的量化估计,进而准确判断垃圾处置的环境影响提供了可供借鉴的方法。
参考文献
[1]纪丹凤. 城市生活垃圾处理处置的生命周期与环境经济评价[D].北京化工大学,2010.
当前随着经济的发展,城市生活垃圾的排放量也在逐渐增加,而城市生活垃圾处理过程中产生的温室气体对环境的污染也越来越严重。在低碳经济发展环境下,减少城市生活垃圾处理中温室气体排放是一个非常重要的措施,而要研究有效的低碳处理方法机制必须要对现有垃圾处理过程进行评价和分析,寻找低碳发展理论。
1.城市生活垃圾常见处理方式以及存在的问题
1.1城市生活垃圾常见处理方法
1.1.1埋填法
埋填法是较为成熟的生活垃圾处理技术,该技术操作简单,一次性处理量大,成本较低,在当前各国垃圾处理中得到普遍应用。但是该种垃圾处理方法的缺点也非常明显,就我国而言,其缺陷体现在如下几点:(1)城市生活垃圾中含有较多的有机物和水,埋填后容易产生渗液,对环境产生的破坏较为明显,环境治理成本提高。(2)填埋中将一部分可回收垃圾全部填埋,生活垃圾的利用率相对较低。(3)填埋需要占用大量的土地资源,而在空间日益狭小的城市选择合适的填埋地点非常困难。
1.1.2焚烧法
焚烧法能较大地减少垃圾量,垃圾处理周期短,且燃烧后的热量可以回收利用。其主要缺点如下:(1)居民生活中厨余垃圾较多,其含盐量高,燃烧后烟气中的氯化物较多,不仅对焚烧炉产生腐蚀作用,而且也增加了烟气污染的处理成本。(2)生活垃圾中含水量和含灰土量高会导致焚烧成本上升,而含渣量较高则会降低燃烧热值。(3)焚烧除了焚烧炉之外,还需要配备环保设备,运行的可靠性得不到保障,且维护成本较高。
1.1.3堆肥
堆肥能有效将垃圾中的有机物转变成肥料,减少了环境污染,但是堆肥处理方法在应用中还存在一定的局限性:(1)我国还未真正实现垃圾分类收集,需要将生活垃圾中的不可分解物分拣出来成本较大。(2)垃圾中存在很多有害物质,进入堆肥后可能造成污染,从而影响食物质量。(3)堆肥对垃圾处理场地的要求较高,受到空间限制较大。
1.2城市生活垃圾处理存在的问题
虽然我国在城市生活垃圾处理中做出了非常大的努力,保证尽量在不影响环境的前提下进行生活垃圾处理,但是城市生活垃圾处理中还是存在较多的问题,形成这些问题的主要原因有如下几点:(1)生活垃圾处理整体规划不合理。因为我国经济发展较快,所以城镇化速度也较快,城市规划本身变动较频繁,导致原有的垃圾处理场地不适宜继续运行,而新的垃圾处理场地选址困难。(2)垃圾处理设施建设标准和规模落后。我国大部分地区的垃圾处理设施存在低水平、重复建设的情况,垃圾处理设施标准并不能得到保证。(3)生活垃圾处理是较为紧凑的系统工程,涉及到运输、分类、处理、回收、副产品利用等各个环节,但是目前在我国,对回收和副产品利用不重视,未形成完整的产业链。
2.新时期城市生活垃圾低碳处理方法机制
2.1城市生活垃圾低碳处理设施建设和运营机制
城市生活垃圾处理设施是保证低碳处理的重要条件,为了提高垃圾处理设施的利用率,要对选址、建设标准、处理方式等进行严格的约束:
(1)科学选址。各地要严格论证,选址要综合考虑当地的自然资源和城市发展规划,且要形成网络化发展,将城市生活垃圾收集、处理、副产品利用等结合起来,与周边环境保持一致。(2)确定科学的建设标准。在城市生活垃圾处理设施建设中不仅要考虑当前垃圾处理需求,而且对未来本地区垃圾处理需求要做科学预算,确定垃圾处理设施的分布和数量。建设单位必须具备相应资质,建设材料必须按照相关规定购置。(3)选择合适的垃圾处理方式。城市生活垃圾在分类回收的基础上选择高标准低碳的处理方式,将焚烧、堆肥、填埋等结合起来,实现以综合利用为主要原则的处理方式,确保低碳处理方式成为城市生活垃圾处理的主要手段。
2.2垃圾减量化和分类回收
城市垃圾最重要的处理措施就是从源头上减少生活垃圾的产生。相关部门要分析生活垃圾的来源,加强对生产和生活过程的监管,例如,政府对产品外包装过程加强监管,限制过度包装,减少包装材料,从而减少生活垃圾。又如,加强宣传,鼓励市民自备购物袋,减少塑料袋的使用。改变垃圾收费政策也是非常有效的减少垃圾量的手段,政府可以将目前的按人、按户收费改为按量收费。另外,生活垃圾分类回收也可以实现生活垃圾无害化。生活垃圾分类回收按垃圾成分将可回收垃圾与其他垃圾分离利用,降低了处理成本。政府部门应该从法律和政策的层面鼓励居民进行垃圾分类。
2.3完善生活垃圾处理法律法规
虽然目前我国已经出台了《固体废弃物污染环境防治法》,该法律中对城市生活垃圾处理有了一定的要求,但是要全面发挥作用还需要一些配套制度将其落实。作为地方政府,要结合本地的具体情况,制定生活垃圾处理相关法律法规,明确职能部门的责任,尤其对违反法律的行为制定明确的处罚措施。例如,制定城市生活垃圾处理污染公布制度,城市垃圾处理企业审查制度等,执法部门以这些法律法规为依据执法。
2.4建立新的城市垃圾管理体制
在市场经济条件下的,市场的调节作用必须得到发挥。以往生活垃圾管理主要是政企合一的体制,政府部门在管理中处于被动地位,在新时期,政府部门应该转变职能,履行法律监管的职责,而具体的保洁公司开展垃圾处理管理。政府鼓励公司、企业参与到垃圾处理中,负责垃圾的收集、运输以及处理和处置,不仅体现市场经济的特点,而且能提高垃圾处理效率,减轻政府的财政压力。另外,政府部门为了吸引企业参与垃圾处理,可以制定相应的税收制度,为广大企业创造平等的竞争环境,形成有竞争力的城市生活垃圾处理管理模式。
2.5鼓励公众参与
公众是城市生活垃圾的制造者,也是生活垃圾低碳处理的关键环节。城市生活垃圾低碳处理中鼓励公众积极参与是非常有效的途径。首先要提高公众的环保意识,加强宣传,提倡低碳生活。其次要加强知识宣传,让公众了解垃圾分类知识,收费政策,提高公众的法律观念,从身边的小事做起,实现城市生活垃圾低碳处理目标。
2.6城市生活垃圾低碳监督和评价机制
国家和政府要加强对下级政府垃圾处理工作的监督,设置城市生活垃圾处理巡视制度,将低碳处理与地方经济发展紧密联系起来,设立垃圾低碳处理专项资金,支持低碳处理。在全国范围内设立垃圾处理设施监控中心,加强对垃圾处理设施排放物的监测,减少对环境的污染。对于运行中的垃圾处理设施的运行效果进行考评,公布考评结果,及时取缔不能合格运营的企业和单位。
3.结语
综上所述,城市生活垃圾低碳处理不仅需要政府部门的管理,还需要公众的积极参与,要真正实现城市生活垃圾低碳处理必须要从技术、制度、规划、政策等多个方面入手,对现有的垃圾处理情况进行分析,寻找问题,实现城市低碳发展目标。
【参考文献】
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.
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裸露堆放,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
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】
内黄县位于河南省北部,东界濮阳清丰县,南临鹤壁浚县,西临汤阴县,北临河北省魏县.地理座标为东经114°35′-114°,59′,北纬35°39′-36°09′,南北平均长55公里,东西平均宽21.1公里,总面积1161km2。目前内黄县全县人口70万人,县城人口12.7万人 , 内黄县城市生活垃圾年产生总量约为5万吨,已全部进入垃圾处理场进行处理。
2 内黄县城市生活垃圾污染危害
内黄县城在垃圾处理场未建成以前,垃圾堆放在县城西南司杨庄村旁的大坑内,未设渗沥液导排和甲烷收集导排设施,也未作任何的防渗处理,污染得不到有效控制。城市生活垃圾的危害主要有:(1)垃圾堆放侵占了大量农田;(2)垃圾露天堆放,有机物分解产生恶臭并释放大量氨、硫化物等有害气体,其中含有机挥发气体达100多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物。塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”,严重污染了大气和城市的生活环境;(3)垃圾不但含有病原微生物,功能在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物,并会将垃圾中的重金属溶解出来,形成有机物质,重金属和病原微生物三为一体的污染源,雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染;(4)垃圾中有许多致病微生物,同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的孳生地,这些必然危害着广大群众的身体健康;(5)垃圾中含有大量可燃物,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,遇明火或自燃易引起火灾,造成重大损失。
3 国内外垃圾处理方法
3.1 垃圾处理方法概述
城市生活垃圾成分复杂,与当地经济发展水平、能源结构、气候条件以及居民生活习惯有关,其处理方法没有统一的模式。但不同的处理技术、处理方法最终都以垃圾的无害化、减量化及资源化为目标。总的来说,国内外在城市生活垃圾处理方面普遍采用的处理方法主要有三种:卫生填埋法、堆肥处理法、焚烧法。这三种处理方法的适用条件和处理效果各有其特点。
(1)卫生填埋法:在垃圾填埋场的水平方向和垂直方向分别进行防渗漏处理,将垃圾污水收集后集中处理,并将填埋场产生的气体进行收集处理。在填埋作业过程中,采用压实消毒、覆土等措施,尽量减少对周边环境的影响,避免产生二次污染。卫生填埋技术成熟,作业机械设备相对较简单,一次性投资相对较小,处理成本相对较低,且处理量较大。
(2)堆肥法:堆肥是对垃圾进行资源化利用的有效方式,其处理方法是在人工控制的厌氧或好氧条件下,利用自然中的各种微生物,对垃圾中的各种动物、植物性有机物进行分解,形成稳定的腐殖质,同时杀灭垃圾中的各种致病微生物,达到资源化和无害化的目的。
采用堆肥法处理城市生活垃圾可通过前分选对垃圾中的有用成分进行分选回收,其堆肥产品可以作为土壤改良剂施用于农田,也可以进一步加工生产高效复合肥。但垃圾堆肥要求垃圾中有机物含量较高,一般不低于40%为宜。该方法投资相对较大,处理成本相对较高。
(3)焚烧法:垃圾焚烧是利用高温使垃圾中碳水化合物转化成CO2和H2O,同时在高温条件下杀灭垃圾中的细菌与病毒,并对垃圾焚烧过程中产生的热能进行合理的利用,对焚烧过程中产生的烟气进行严格的处理。垃圾焚烧处理对垃圾的热值要求较高,要求每千克垃圾低位热值不宜低于800千卡。由于垃圾焚烧产生的烟气中含有二恶英等多氯苯物质,会对大气造成严重的二次污染,因此必须对烟气进行严格的处理后才能排放。该方法焚烧设备昂贵,一次性投资大,运行费用也很高。
3.2 国内生活垃圾处理概况
近年来我国城市生活垃圾处理行业取得了快速的发展,在中央国债的支持下,地方政府加大了投入的力度。垃圾卫生填埋场技术规范经过2001年和2004年两次修订,2007年又增加了CJ113-2007《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》,已经在填埋场防渗、渗滤液处理、填埋气体控制等方面达到国际上较高标准。“十一五”期间,一大批垃圾处理项目按照新标准开工建设并相继投入使用,极大地提高了我国城市生活垃圾处理能力。填埋是我国目前大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法, 85%的城市生活垃圾采用填埋处理。在填埋处理中,有近80%的属于简易和受控填埋场。这些填埋场大多有以下特点:不能做到及时覆盖;不具备完善的垃圾渗滤液收集、排导和处理设施;没有完善的填埋气体排导和处理设施。特别是填埋场的渗滤液,许多填埋场还未能达到达标排放。采用堆肥方式处理的生活垃圾占无害化处理总量的4%。堆肥处理可分为简易堆肥、好氧高温堆肥和厌氧消化三类。我国有约10%的城市生活垃圾采用焚烧处理。随着我国东南部沿海地区和部分大中城市的经济发展和生活垃圾低位热值的提高,不少城市已将建设生活垃圾焚烧厂提到了办事日程,正在积极组织实施,目前处于快速发展阶段。
4 内黄县城市生活垃圾成分与处理技术、工艺
分析
内黄县城市生活垃圾主要来自居民家庭、饮食服务行业、商业、公共场所、街道清扫和集贸市场等,其中不可回收垃圾中有机成分含量约占25.0%,无机成分含量约占65.0%。垃圾成分以不可回收无机物为主,占生活垃圾总成分的90.0%左右。
根据内黄县城市生活垃圾的成分组成、自然条件与经济条件分析,内黄县城市生活垃圾采取焚烧工艺投资过高,财政难以承受。采用堆肥处理,目前的垃圾有机组分达不到堆肥要求。采用卫生填埋处理从投资和处理工艺上均比较符合内黄县的实际情况,也符合我国县级城市的实际情况。目前内黄县的垃圾处理采用卫生填埋处理工艺,同时采用了人工防渗技术,对填埋库区进行了防渗处理;对填埋气体进行了集中燃烧处理。经监测渗滤液中BOD与COD比值大于0.45,对渗滤液采取的处理工艺为“一体化生化处理系统(包括混凝沉淀池+A/O+MBR膜反应器)+纳滤+反渗透”污水处理装置。在填埋过程中采取了及时覆土、洒水、消毒等措施 ,使填埋场对周围环境的影响降到最小。该项垃圾处理工程目前已通过省市环保部门的验收,取得了明显的环境效益和社会效益。
5 未来城市生活垃圾处理对策的趋势
随着城市化进程的快速发展,内黄城市垃圾产生的数量将会增加,垃圾填埋场的服务年限逐渐缩短(该处理场服务年限为11年)。由于垃圾填埋处理需占用大量土地,因此垃圾需要减量,要限制过度包装,减少一次性消费产生的生活垃圾,改变燃料结构,提高燃气普及率和集中供热率,减少煤灰垃圾产生量。再者积极开发垃圾分类收集,垃圾分类收集是实现垃圾资源化的最有效途径。通过分类收集,不仅可直接回收大量的废旧原料,实现垃圾减量化、资源化,而且可以减少垃圾运输费用,大大简化垃圾处理工艺,降低垃圾处理成本。有机物含量大于40%的垃圾在垃圾分类的基础上进行高温堆肥处理。随着经济的发展,垃圾填埋标准越来越高,填埋比例逐步下降,垃圾焚烧将会稳步发展,垃圾焚烧产生的热能应尽量回收利用。
参考文献
[1]郑州大学.《内黄县城市生活垃圾无害化处理场工程环境影响报告书》,2007,2-6.
[2]郑州大学环境技术咨询工程公司 .《内黄县城市生活垃圾无害化处理场工程渗滤液处理工艺变更分析报告》,2011,9.
中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(c)-0256-01
我国是一个城市垃圾资源十分丰富的国家,而城市垃圾的处理能力和方式又十分有限和简单,随着我国城市化进程的不断扩大,城市人口的大量增加,生活水平的不断提高,城市垃圾,尤其是餐厨垃圾,数量越来越大。目前,这种垃圾主要是用来不加处理地喂猪,或被不法商贩回收提炼废弃油脂(地沟油),或与普通生活垃圾一起填埋。并已经成为危害人们身体健康和环境污染的重要根源,因此,城市餐厨垃圾的处理已经越来越被我国各级政府日益重视起来。
1 我国城市餐厨垃圾的特征
1.1 数量庞大,并呈快速上升趋势
公开数据显示,2007年至2011年,我国餐饮业零售额年均复合增长率高达19%,截至2011年,行业零售额已达2.06万亿元。相伴而生的是,我国每年的餐厨垃圾产生量约为6000~7000万t。而随着我国人口的增加、餐饮业的持续快速发展,餐厨垃圾产生量也将逐年增长,每年的增速预将在15%以上。而且由于饮食文化和聚餐习惯,餐厨垃圾成了中国独有的现象。
1.2 危害严重
(1)影响城市环境。餐厨垃圾主要特点是有机物含量丰富、水分含量高、极易腐烂变质,散发恶臭,其性状和气味都会对环境造成恶劣影响,同时其高含水率也使垃圾在收集、运输途中容易泄漏,对城市环境造成严重影响。另外餐厨垃圾如果直接被填埋处理,也会污染地表和地下水。
(2)作为饲料喂养家畜,也就说俗称的“泔水猪”。由于城市中的各类泔水来自千家万户,各行各业,有些泔水在春夏季因收集、保管、存放时间过长,开始发酵、酸化、发霉甚至腐败,一些人畜共患病,烈性动物传染病如乙肝,细菌性腹泻等极易通过泔水垃圾而广为传播。另外泔水垃圾内含大量油脂、胆固醇、重金属等,这些有害有毒物质通过猪肉转嫁给人体,将对人体健康构成严重威胁。
(3)废弃食用油脂所产生的危害。一些不法商贩利用“地沟油”(回收餐厨垃圾产生过程中的潲水,通过加热,过滤,蒸馏等一系列手段提取的油脂),用于食品加工,由于经过提炼得到的地沟油会有杂质,里面会沾染黄曲霉素、苯等有毒物质,长期食用会造成肿瘤等慢性疾病的发生,直接危害人们健康。
1.3 成分复杂
餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种,包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。其成分复杂,具体归纳为
(1)含水率高、可达70%~85%。
(2)盐分含量高。
(3)有机物含量高。
(4)富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素。
(5)存在病原菌、病原微生物。
1.4 高城市化率
垃圾资源特别是餐厨垃圾资源遍布每一个角落,但高度集中于城市,特别是大中城市。高人口密度区和高生产密度区往往是餐厨垃圾高密度区。全国目前城市化水平为37%,而城市所产生的餐厨垃圾占总量的98%以上,由此可见,我国城市是餐厨垃圾的主要载体。
2 餐厨垃圾的主要处理利用方法
随着技术的发展,餐厨垃圾资源化处理技术已经逐步成熟,特别是随着人们对泔水猪,地沟油等对人体危害的认识,餐厨垃圾的无害化处理也越来越受到人们及政府的重视。
2.1 餐厨垃圾饲料化
餐厨垃圾主要成分是油脂和蛋白质,可以替代玉米、鱼粉、粕等加工成高能蛋白优质饲料,也是制取生物柴油的适合原料。专家解释,按干物质含量计算,5000万t餐厨垃圾相当于500万t的优质饲料,内含的能量相当于每年1000万亩耕地的能量产出量,内含的蛋白质相当于每年2000万亩大豆的蛋白质产出量。也就是说,如果我国一年产出的餐厨垃圾全部得以利用,相当于节约了1000万亩耕地。
餐厨垃圾饲料化的主要技术有生物法和物理法。
生物法:
生物法采取微生物发酵技术制成发酵饲料,这种处理工艺一般周期较长、需要对菌种进行选择管理,工艺较复杂。现已公开的专利是一种利用餐厨废弃物生产高钙多维酵母蛋白饲料的方法。将餐厨垃圾经粉碎机粉碎、脱水、加氮中和、灭菌后,与通过流量控制器混合控制的酵母和微生物生物菌种进行混合接种后,经计算机控制分批进行固体发酵,再经干燥、磨粉、化验及包装制成高钙多维酵母蛋白饲料。
物理法:
物理法是将餐厨垃圾脱水后进行干燥消毒,粉碎后制成干饲料。它可直接将收集的餐厨垃圾在一次作业中,经分类、破碎、计量配方、脱水后送入卧式搅拌槽进行蒸煮灭菌、发酵或干燥处理后制成半成品,送至半成品贮桶,再依所需进行造粒或制成粉剂,成为鱼、禽、畜饲料或有机肥料。
2.2 餐厨垃圾应用于肥料生产
(1)蚯蚓堆肥
蚯蚓堆肥是近年来,国外根据蚯蚓在自然生态系统中,能够促进有机物质分解转化的功能的基础上发展起来的一项生物处理技术。蚯蚓在其新陈代谢过程中吞食大量有机物质并将其与土壤混合,通过砂囊的机械研磨作用和肠道内的生物化学作用促进有机质分解转化。
(2)密封式容器堆肥
餐厨垃圾水分含量高,低分子水溶性物质多,极易被微生物降解。一般情况下,餐厨垃圾在收集后的几个小时内便会发酸、发臭。以堆肥的方式来处理餐厨垃圾虽然是应用最广泛的一种生物处理法,但如果采取常规的露天堆肥方式,其散发的酸臭味以及滋生的蛆虫会污染环境。因此,餐厨垃圾的堆肥处理以密封式容器堆肥为多。密封式容器堆肥是一种环境可控的堆肥方式,其最大特点在于对周边环境的影响小。由于餐厨垃圾含有大量病菌,因此一般情况下密封式堆肥多采用好氧的方式,以利用堆体产生的高温来杀灭病菌。但近年来,厌氧堆肥处理技术也越来越受到人们的重视,它是在厌氧环境下,利用厌氧微生物将餐厨垃圾中有机物质进行发酵的处理技术,它可产生大量沼气并将利于农作物生长的氮、磷、钾等微量元素完整的保留在残留物中,成为高效的有机肥料,从而实现资源的最大化。
3 结语
除上述处理方法外,城市餐厨垃圾处理还有采取焚烧方式发电,高温炭化分解,及用垃圾生产生物柴油等方法。总之,综合开发利用餐厨垃圾资源是当务之急,组分复杂特性又要求必须根据各地餐厨垃圾资源的组成成分和技术水平及实际开发利用价值等合理确定餐厨垃圾资源综合开发利用途径,并通过统筹规划,合理布局处理设施,通过加强法规建设,促进市场管理机制,把城市餐厨垃圾作为一种资源进行不断的开发利用 。
参考文献
一、垃圾渗滤液的基本性质和危害
(一)垃圾渗滤液的产生特点
当进入填埋场的水大于蒸发和提供给垃圾本身一定的湿度时,多余部分的水即从垃圾场中渗滤出来,即形成垃圾渗滤液。进入填埋场的水主要有两部分,一是垃圾本身所含水量;它包括垃圾本身所含的显水和垃圾在长期的厌氧发酵过程中产生出来的化合水。二是有效降水量;其主要受降水量、蒸发量、气温和径流量等因素的影响。众多实践表明,垃圾渗滤液的产生量主要受当地的降水量影响,降水量的大小又直接影响垃圾渗滤液的多少。而降水量受季节性的影响很大,因此渗滤液的产生量又与季节的变化密切相关。一般来说,在我国冬季和春季的降水量较小,夏季和秋季的降水量多而大,故冬季和春季内的渗滤液产生量相对较小,夏季和秋季内的渗滤液产生量大而多,在我国北方尤显突出。由此看来,全年内的渗滤液产生量很不平衡,继而又对水质的变化产生影响。这一特点为渗滤液的处理带来了一定难度。
(二)垃圾渗滤液的水质特点
垃圾渗滤液的水质除与降水量的多少直接相关外,还与填埋场的垃圾填埋时间有关,处于酸性发酵阶段的较“年轻”的填埋场产生出来的渗滤液,PH5.5~6.5,CODcr15,000~40000mg/l或更高,CODcr/BOD5值为1.5~3.0,由于PH较低,故其中的重金属含量较高,往往可达3~30mg/l。而处于碱性发酵阶段的较“老”填埋场产生出来的渗滤液,PH为7~8,CODcr1,500~5,000mg/l,CODcr/BOD5值大于10,重金属含量往往小于5mg/l。渗滤液的另一特点是含氮量和含盐量高,氮多以氨氮的形式存在,其主要是在废物的厌氧分解过程中,由各种蛋白质和其它含氮化合物的分解而产生出来的,约占TKN的80~90%。盐主要为氯化物(2000~4000mg/l)和硫酸盐(100~500mg/l)。渗滤液的水质特点也给其处理工艺的选择带来一定的难度。
(三)垃圾渗滤液的危害
垃圾渗滤液中除含有高浓度的有机物和氨氮外,还含有大量的有毒有害污染物质如重金属等。如果处理不好,将严重污染周围环境和水体,尤其是对地下水的污染。据对7600个垃圾填埋场的调查发现,有2000个填埋场对人体健康产生了直接威胁,所以必须对其进行有效处理。
二、垃圾渗滤液的处理方法及应用
众多研究结果表明,垃圾渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,而其中生物法因其费用低,效率高而得到最广泛的应用。目前国内外最普遍使用的渗滤液处理方法是好氧生物法,此法可有效地降低BOD5、CODcr和氨氮,还可去除其它污染物,如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多,另外还有曝气稳定塘和生物转盘等。对于BOD5含量低,氨氮含量高,一般BOD5/NH3-N
(一)与城市污水合并处理法
如果能将垃圾渗滤液直接送到城市污水处理厂或与城市污水相类似的污水处理厂与这些污水合并处理,是最简单最经济的处理方法。由于渗滤液中所含成份与城市污水基本相同,所不同之处则是渗滤液中的BOD5、CODcr及氨氮含量高于城市污水中的含量。但由于城市污水量较大,可将渗滤液中的有机物及氨氮加以稀释,同时又可弥补渗滤液中磷含量的不足,而对于城市污水处理系统的正常运转来说又不产生任何影响。据国外资料介绍,当渗滤液的CODcr浓度在24000mg/l时,其体积占城市污水处理总体积的2%时,对污水处理厂的处理效果不产生影响,如CODcr浓度为3500mg/l,其渗滤液体积占城市污水处理总体积的40%时,污水处理厂的处理效果也不受影响。因此,将渗滤液送到城市污水处理厂共同处理是可行的,并且污水处理厂中的剩余污泥又可作为垃圾回填到垃圾填埋场。由于剩余污泥中的微生物含量很高,可加速垃圾中有机物的分解稳定,缩短垃圾的发酵期,从而缩短垃圾填埋场的稳定过程。将渗滤液与城市污水共同处理的综合处理工艺,可减少城市污水处理厂的污泥处理部分,又可减少垃圾填埋场的污水处理部分,因此可使整个工程造价和运行费用大大降低,是改善投资效果,提高环境效益的最佳选择。但采用该处理工艺时,需要考虑如下几个因素:(1)城市污水处理厂或与其相类似的污水处
理厂必须具有二级以上的污水处理设施;(2)城市污水处理厂
二级污水处理设施或与其相类似的污水处理厂的设计规模和远景规划;(3)垃圾填埋场与城市污水处理厂或与其相类似的
污水处理厂的距离等。
(二)渗滤液单独处理法
对于大多数目前现已存在的城市来说,情况往往是不尽人意的。很多城市的污水处理已先行,而垃圾处理只是近几年来才实施的项目,并且垃圾填埋场往往又远离城市,其渗滤液与城市污水合并处理具有一定的困难。因此,在这种情况下必须对渗滤液进行单独处理。