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[關鍵詞]垃圾處理焚燒衛(wèi)生填埋堆肥
中圖分類號:X7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120129-02
隨著世界經濟的進一步發(fā)展、城市化進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100億t,2003年,我國660個城市生活垃圾清運量達1.5億t,每年以約4%的速度增長。按各地上報的數據統(tǒng)計,目前,我國歷年垃圾堆存量已達60億t,占用耕地5億m2。全國660個城市中有200個城市陷入垃圾包圍之中。如何進行有效的垃圾處理已經成為城市政府面臨的最棘手的問題之一。對垃圾泛濫成災的現(xiàn)實,只有采取積極的態(tài)度和有力的措施,著手科學地處理、利用垃圾,將垃圾列為社會發(fā)展的可利用資源,才能從根本上解決垃圾處理的問題。
一、城市垃圾處理方法現(xiàn)狀
目前國外發(fā)達國家的城市垃圾在處理方面廣泛采用的城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥三種處理方式。
(一)垃圾焚燒處理
焚燒是指垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進行燃燒過程。實質是碳、氫、硫等元素與氧的化學反應。垃圾焚燒后,釋放出熱能,同時產生煙氣和固體殘渣。熱能要回收,煙氣要凈化,殘渣要消化,這是焚燒處理必不可少的工藝過程。焚燒處理技術的特點是處理量大,減容性好,無害化徹底,焚燒過程產生的熱量用來發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的能源化,因此是世界各發(fā)達國家普遍采用的一種垃圾處理技術。
對垃圾進行焚燒處理減容、減量及無害化程度都很高,焚燒過程產生的熱量用來發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的能源化,是一種較好的垃圾處理方法。但對焚燒條件控制不當會存在煙氣污染問題,且設備投資巨大。國外目前通過改進焚燒系統(tǒng)工藝及強化民氣處理等手段已經較好地解決了尾氣污染問題,但投資也相應增加。如果引進國外技術進行垃圾焚燒發(fā)電,每處理100噸/日垃圾的建設成本通常在4干萬元以上,我國的地方財政難以承受。焚燒是銷毀垃圾利用熱能的一種垃圾處理技術。但是,只有對那些不能回收有價物,只能回收熱能的垃圾,垃圾焚燒處理才是科學、合理的。
(二)衛(wèi)生填埋處理
所謂衛(wèi)生填埋,就是能對滲濾液和填埋氣體進行控制的填埋方式。早期的垃圾填埋處理由于未控制其對環(huán)境的污染,造成了嚴重的后果。直到本世紀30年代,在美國的加利福尼亞才首次提出“衛(wèi)生填埋”的概念。由于垃圾產量大增加,而且含有有毒有害物質,因此造成環(huán)境污染的可能性也大增加,所以人們對垃圾填埋場的環(huán)境影響越來越重視,垃圾填埋場的操作運行管理越來越嚴格。
衛(wèi)生填埋首先要防止從廢物中擠壓出的液體濾瀝及雨水徑流對地下水的污染。一般規(guī)范要求回填地最低處的標高要高出地下水位3.3m以上,并且回填地的下部應有不透水的巖石或粘土層。否則需另設粘土、瀝青、塑料薄膜等不透水層。其次,填埋場應設置排氣口,使厭氧微生物分解過程中釋放出的甲烷等氣體能及時逸出,避免發(fā)生爆炸。回填后的場地,一般在20年內不宜在其上修建房屋,避免由于回填場不均勻下沉造成的結構破壞,但可作綠地、農田、牧場等使用。填埋處理用地,盡量選用天然的或人工挖出的洼地,開發(fā)資源后的廢粘土坑、廢采石場、廢礦坑等。將垃圾填埋于坑中,有利于恢復地貌,維持生態(tài)平衡,但如果在大面積的洼地、港灣、山谷等回填,則需考慮是否會破壞生態(tài)平衡。
(三)堆肥處理
堆肥處理是利用微生物分解垃圾有機成分的生物化學過程。在生物化學反應過程中,有機物、氧氣和細菌相互作用,析出二氧化碳、水和熱,同時生成腐殖質。堆肥的關鍵,在于提供一種使微生物活躍生長的環(huán)境,以加速其致菌分解過程,使之達到穩(wěn)定。堆肥主要受廢物中的養(yǎng)分、溫度、濕度、pH等因素的控制。
根據堆肥原理,可分為厭氧分解與好氧分解兩種。厭氧分解需在嚴格缺氧條件下進行,厭氧微生物分解生長較慢,故不多用。好氧分解過程可同時產生高溫,可以殺滅病蟲卵、細菌等,我國主要采用好氧分解法。
現(xiàn)代堆肥技術是從30年代開始發(fā)展的,已經形成了各種完善的工藝系統(tǒng)和成套設備。由于堆肥產品的市場等原因,垃圾堆肥處理特別是城市生活垃圾的堆肥處理在發(fā)達國家曾一度處于停滯甚至萎縮狀態(tài)。進入九十年代以后,由于以下幾方面因素,堆肥處理又呈上升的發(fā)展趨勢。歐美發(fā)達國家垃圾填埋場的標準和焚燒處理的排放標準都不同程度的進行修訂并進一步提高,焚燒處理和填埋處理成本也隨之增加;垃圾分類收集的普遍推行,為垃圾的再生利用也包括堆肥處理的發(fā)展提供了良好基礎條件;垃圾再生利用得到廣泛地重視。近幾年來,歐美發(fā)達國家把垃圾堆肥也看作為可降解有機物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾減量和垃圾資源化的最佳途徑。
堆肥技術的工藝也比較簡單,適合于易腐有機質含量較高的垃圾處理,對垃圾中的部分組分進行資源利用,且處理相同質量的垃圾投資比單純的焚燒處理大大降低。堆肥技術在歐美國家起步較早,目前已經達到工業(yè)化應用的水平。但引進國外技術投資巨大,不適合我國國情。發(fā)達國家由于生活垃圾中的易腐有機物含量大大低于我國的一般水平,因此靠堆肥只能處理15%左右的垃圾組分,這在一定程度上阻礙了堆肥技術的推廣。但就我國垃圾的具體情況來看,生活垃圾中的易腐有機物含量較高,采用堆肥技術可以達到比較好的處理效果。
但堆肥技術也存在明顯的缺點不能處理不可腐爛的有機物和無機物,因此減容、減量及無害化程度低。因此僅僅依靠堆肥處理仍然不能徹底解決垃圾問題。
二、對城市垃圾處理方法的思路調整
解決垃圾問題的目標是將垃圾減量化、資源化及無害化處理。通過選擇較高層次的管理目標,達到垃圾處理可持續(xù)發(fā)展的目的。首先,最優(yōu)先方案是避免產生垃圾;如果必須產生,產出量要最小。其次是按實際情況最大可能地進行回用或回收。然后,處理的目標應當是能源回收和減少最終處置量。
(一)對生活垃圾特性的再認識
我國生活垃圾的主要特性不同于發(fā)達國家。第一,我國生活垃圾含水高,一般為55%-65%,一些南方城市在夏季高達70%,而西方國家一般為30%-35%。第二,我國生活垃圾中廚余和餐飲等有機廢物比例大,為45%-55%,西方發(fā)達國家一般在20%左右。第三,我國生活垃圾依然以混合收集為主,盡管近年來大力推行生活垃圾分類收集,但收效甚微。全國絕大部分城市處理的都是混合原生垃圾。而發(fā)達國家生活垃圾分類收集率在60%以上,德國等一些歐洲國家超過80%。
我國生活垃圾的這些特性,使我們面臨的問題比發(fā)達國家更加棘手。一是垃圾填埋產生的滲瀝液量大,污染物濃度高;二是生活垃圾發(fā)熱量低,大部分不宜直接焚燒;三是混合垃圾具有“黏稠”性,難以進行機械化分選,資源回收率低,堆肥質量差。多年來,我們十分注重借鑒或引進國外的技術和設備,但是,實踐表明,國外的技術和設備在我國并不完全適用。當務之急,要進一步認識我國生活垃圾的特性和產生的影響,加強針對性研究和實踐,開發(fā)適合國情的技術和設備。
(二)對技術路線的反思
多年來,我們的技術研究和資金投入著重在兩方面,一是在引進國外技術和設備的基礎上,進行必要改造和國產化,使之適用于中國垃圾處理;二是強化末端污染的治理,使之達到環(huán)境標準的要求。
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在填埋處理中,為了防止?jié)B瀝液對地下水的污染,我們采用了國際流行的人工防滲措施,就如三峽庫區(qū)那些貧困地區(qū),也普遍采用了土工布加高密度膜的防滲結構;為凈化滲瀝液,一些地區(qū)引進了昂貴的“反滲透”技術設備,處理每噸污水的投資近10萬元,運行成本達數十元。在焚燒處理方面,我們多年研究低發(fā)熱量垃圾的適應性問題,但不可能改變燃燒科學的一些基本規(guī)律,燃燒的效率低和費用高是難以避免的;由于混合生活垃圾成分復雜,焚燒污染嚴重,目前采取了國際先進的治理技術,煙氣處理的投資幾乎和焚燒主體相當。在生物堆肥方面,一些城市引進了美國、德國等機械設備,但依然解決不了生活垃圾的分選問題。
在調查研究、科學試驗和工程實踐的基礎上,我們提出了調整技術路線的建議:首先,大部分城市生活垃圾適宜生物預處理,重點削減垃圾中的水分和有機物,改善垃圾特性,為后續(xù)處理和減少污染物創(chuàng)造條件;第二,強化垃圾的機械分選,提高混合垃圾分揀和分類效率;第三,合理選用分類處置技術,優(yōu)勢互補;第四,審慎發(fā)展混合垃圾焚燒技術,加強技術經濟的綜合評估;第五,限制混合垃圾直接填埋,源頭控制污染,減少土地消耗。
(三)關于資源回收利用
一般認為,我國龐大的“拾荒大軍”基本解決了垃圾中資源回收問題,在最終處理過程中,可直接回收的廢物寥寥無幾,主要通過焚燒發(fā)電進行資源利用。但是,調查表明,在生活垃圾最終處理環(huán)節(jié),可以直接回收的廢物超過20%,其中塑料和橡膠占6%-9%,紙類4%-6%,還包括一定量的織物、金屬和玻璃等。這些可回收物資一燒了之,不僅利用效率低,還造成嚴重的煙氣污染。實踐證明,只要解決了機械分選和篩分技術,垃圾中的可用資源絕大部分能夠直接回收,同時可生產約占垃圾總量8%的高質量基肥,可以首先用于城市綠化和林業(yè)。我國是一個資源匱乏的國家,應當大力發(fā)展循環(huán)經濟,注重垃圾資源的直接回收利用,著力把生活垃圾處理發(fā)展為資源再生產業(yè)。
三、結論與建議
1.加強垃圾預處理技術的科學研究。
通過生物預處理,實現(xiàn)水分和有機物的減量,改善生活垃圾特性,將對后續(xù)的焚燒、填埋等都可能產生積極的影響。根據我們對北京順義垃圾焚燒廠的初步測試,生活垃圾經過簡單生物發(fā)酵和篩分后,減量近50%,發(fā)熱量提高約2.5倍,具有顯著的技術經濟效益。
2.鼓勵使用再生有機肥。
城市政府要制定政策,對于符合標準的垃圾堆肥,鼓勵在城市綠化和林業(yè)方面優(yōu)先使用,逐步減少化肥使用量。
3.在實踐驗證的基礎上,調整并完善技術政策。
提倡對生活垃圾進行生物預處理,重點削減垃圾中的水分和有機物,為后續(xù)處理和減少污染創(chuàng)造條件;強化垃圾的機械分選,提高混合垃圾分揀和分類效率;合理選用分類處置技術,大力發(fā)展垃圾處理資源再生產業(yè),逐步限制混合垃圾直接填埋,注重源頭控制污染,減少土地資源消耗。
4.建立完善的城市垃圾管理法規(guī)體系。
建立與社會主義市場經濟相適應的城市垃圾管理體系,進一步完善城市垃圾管理的經濟政策,利用合理的經濟手段來促進垃圾的減量化、資源化、和無害化處理。要堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,大力推廣清潔生產,盡可能避免垃圾的產生,實現(xiàn)垃圾源頭減量。大力推選垃圾的分類收集,促進廢品的回收利用,提高垃圾的資源化水平。
參考文獻:
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摘要:垃圾處理已成為我國繼能源、交通、工業(yè)三廢之后又一重大難題,目前廣泛使用的垃圾填埋法、堆肥法、焚燒法等常規(guī)方法各有其利弊,通過對照比較垃圾焚燒處理是符合減量化、資源化、無害化的原則,經濟、有效地進行垃圾處理方式,是我國城市垃圾處理的趨勢。
關鍵詞:城市垃圾;處理方式
中圖分類號:R124.3 文獻標識碼:A 一、垃圾處理的常規(guī)方法及其利弊 (一)填埋法 根據工藝的不同,又分傳統(tǒng)填埋法和衛(wèi)生填埋法兩類。 1、傳統(tǒng)填埋法 這種方法實際上是在自然條件下,利用坑、塘、洼地將垃圾集中堆置在一起,不加掩蓋,未經科學處理的填埋方法。 2、衛(wèi)生填埋法 衛(wèi)生填埋法是采用工程技術措施,防止產生污染及危害環(huán)境土地的處理方法。 此二種填理法處理量大,方便易行,投資省,是我國目前處理城市垃圾的一種主要方法。但此法缺點是填理后易造成二次污染(污染地下水源),被填埋的垃圾發(fā)酵產生的甲烷氣體易引發(fā)爆炸等,還占用大量農田面積,垃圾填埋場周圍臭氣等嚴重影響大氣環(huán)境。 (二)堆肥法 堆肥法就是把城市垃圾運到郊外堆肥廠,按堆肥工藝流程處理后制作為肥料,成本低、產量大。由于經濟實用的化肥大量普及,堆肥量大,勞動強度大,全面比較后,市場越來越小。 (三)焚燒法 按焚燒原理不同,全世界又主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、熱解法三種。 1、 爐排爐焚燒 就是將城市垃圾運到焚燒廠的垃圾池,經料斗慢慢進入爐堂,經過干燥、燃燒、燃燼三個階段,在大量氧氣的助燃條件下,垃圾在爐排中用不同方法攪動下,充分燃燒,燒燼的爐渣入渣池冷卻后,運往廠外填埋,垃圾燃燒后產生的大量高溫煙氣(850-900℃)進入余熱鍋爐換熱,過熱蒸氣再進入汽輪發(fā)電機組發(fā)電。 2、流化床焚燒 就是將城市垃圾運到焚燒廠倒入垃圾池后,經抓吊入料斗,垃圾從焚燒爐的頂端投放進爐內后,落在活動床的中央,然后慢慢通過熱砂床(600-700℃),其結果是垃圾被熱砂焙燒而失去其水分變脆,繼之分散到活動床兩側的流化床。在流化床內,脆而易碎的垃圾被劇烈運動的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。另一方面,垃圾中的不燃物則與砂粒一起移動到焚燒爐兩側,通過不燃物排出孔,與砂粒一起自動排出爐外。 此種新型流化床焚燒爐能夠在不經事先處理(破碎)的情況下直接進行焚化,是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司,目前單臺日處理量已達390t/d。但它的價格仍然和爐排爐一樣很高。 3、熱解法 熱解法是在隔絕空氣的條件下,垃圾在熱解裝置中受熱而使有機質分解,轉化成燃氣。燃氣進入余熱鍋爐換熱后,過熱蒸氣進入汽輪發(fā)電機發(fā)電。 此種方法是近10~20年研制出來的,是這三種焚燒法中最新焚燒理論。由于此種爐型結構簡單,無運動件,設備技術投資比較前二種便宜約50%,很有發(fā)展前途。它的產品以美國和加拿大公司為代表。 焚燒處理的優(yōu)點是減量效果好(焚燒后的殘渣體積減少90%以上,重量減少80%以上),處理徹底。但是,根據美國的報道焚燒廠的建設和生產費用極為昂貴。在多數情況下,這些裝備所產生的電能價值遠遠低于預期的銷售額給當地政府留下巨額經濟虧損。由于垃圾含有某些金屬,焚燒具有很高的毒性,產生二次環(huán)境危害。焚燒處理要求垃圾的熱值大于3.35MJ/kg,否則,必須添加助燃劑,這將使運行費用增高到一般城市難以承受的地步。
二、技術發(fā)展趨勢對比 (一) 垃圾的焚燒的優(yōu)勢 我國屬于發(fā)展中國家,經濟發(fā)展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不斷提高,導致了城市垃圾量的不斷增加。我國目前已有600多座城市,城市垃圾量以每年7-8%的速度增長。而垃圾的處理不到1/3,真正達到無害化處理和能源利用的比例更低。隨著經濟的高速發(fā)展,城市化水平的提高,在城市周邊很難尋找適宜的垃圾填埋的場地,因此,造成我國城市垃圾處理問題相當嚴重。目前我城市生活垃圾90%采用填埋處理,但是如不是嚴格意義上的填埋產生的高濃度滲出液,會造成地下水以及地表水的嚴重污染,對水資源造成嚴重威脅。同時產生大量的有害氣體,會污染大氣,如若處理不當,其產生的危害會延續(xù)幾百年甚至上千年。 垃圾焚燒處理是目前國外應用最普遍的垃圾處理方法,此方法的最大優(yōu)點是垃圾資源化和減量化處理程度高。垃圾焚燒廠建立在城市周圍,運送垃圾方便,并且可以向城市提供電能或熱能,產生很好的經濟效益。垃圾焚燒發(fā)電已成為發(fā)達國家處理生活垃圾的主要途徑和電力行業(yè)的重要組成部分。應用計算機控制使焚燒爐運行在最佳運行工況,并且有先進的尾氣處理設備和嚴格的排放監(jiān)測手段,使得垃圾焚燒對大氣造成的二次污染降到最低點 (二) 垃圾焚燒處理面臨的問題 垃圾分類收集是實現(xiàn)垃圾綜合處理的一個重要步驟。通過分類收集和相應采取不同的處理方式,既可以保證有用資源的循環(huán)再利用,又可以大大減少垃圾的最終處理費用。目前我國各城市還沒有普遍實行垃圾分類收集,有的處于試點運行階段,而這與我們即將采用的垃圾處理方式不相適應。垃圾分類收集后,最終處置的垃圾量及垃圾成分都會發(fā)生變化,由于分類使有用的資源得以循環(huán)再利用,處置的垃圾量將減少,同時降低了垃圾運輸費及處置費。垃圾的分類還可以減輕機械磨損及腐蝕,延長焚燒爐的壽命,減少維護管理費用。同時也降低了有害成分的含量,易于二次污染的控制。垃圾的分類是大勢所趨。因此對于采用垃圾焚燒處理方式的城市,應充分考慮垃圾的分類。 (三)環(huán)境保護措施 垃圾焚燒處理的主要目的是為了節(jié)約土地資源、環(huán)境保護及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路。垃圾的資源發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的無害化、減容化、資源化。但由于垃圾的特性,在垃圾焚燒的整個過程中難免出現(xiàn)一些對環(huán)境不利的影響物質,因此必須采取相應的環(huán)保措施以達到垃圾焚燒的真正目的。垃圾焚燒處理的主要污染物有:臭氣、煙氣中的有害物質、垃圾滲出液、飛灰及反應物。目前煙氣的排放標準已經制定和實施。對于垃圾滲出液的處理方法,國內一般采用噴入焚燒爐內處理,但最好采用污水處理方法。對于垃圾堆放過程中產生的臭氣,也應根據相關標準進行處理排放。 三、結語 綜上所述目前我國城市垃圾以衛(wèi)生填埋和高溫堆肥技術為主,近幾年各城市開始進行垃圾焚燒處理的基礎研究和應用研究工作,隨著我國經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,城市垃圾中可燃物、易燃物含量明顯增加,熱值顯著增大,一般經過分類、分選等預處理后,垃圾熱值已接近發(fā)達國家城市垃圾的熱值。因此我國一些城市,特別是沿海經濟發(fā)達地區(qū)等已具備了發(fā)展焚燒技術的基礎。
【關鍵詞】垃圾滲濾液;處理方法
一、垃圾滲濾液的基本性質和危害
(一)垃圾滲濾液的產生特點
當進入填埋場的水大于蒸發(fā)和提供給垃圾本身一定的濕度時,多余部分的水即從垃圾場中滲濾出來,即形成垃圾滲濾液。進入填埋場的水主要有兩部分,一是垃圾本身所含水量;它包括垃圾本身所含的顯水和垃圾在長期的厭氧發(fā)酵過程中產生出來的化合水。二是有效降水量;其主要受降水量、蒸發(fā)量、氣溫和徑流量等因素的影響。眾多實踐表明,垃圾滲濾液的產生量主要受當地的降水量影響,降水量的大小又直接影響垃圾滲濾液的多少。而降水量受季節(jié)性的影響很大,因此滲濾液的產生量又與季節(jié)的變化密切相關。一般來說,在我國冬季和春季的降水量較小,夏季和秋季的降水量多而大,故冬季和春季內的滲濾液產生量相對較小,夏季和秋季內的滲濾液產生量大而多,在我國北方尤顯突出。由此看來,全年內的滲濾液產生量很不平衡,繼而又對水質的變化產生影響。這一特點為滲濾液的處理帶來了一定難度。
(二)垃圾滲濾液的水質特點
垃圾滲濾液的水質除與降水量的多少直接相關外,還與填埋場的垃圾填埋時間有關,處于酸性發(fā)酵階段的較“年輕”的填埋場產生出來的滲濾液,PH5.5~6.5,CODcr15,000~40000mg/l或更高,CODcr/BOD5值為1.5~3.0,由于PH較低,故其中的重金屬含量較高,往往可達3~30mg/l。而處于堿性發(fā)酵階段的較“老”填埋場產生出來的滲濾液,PH為7~8,CODcr1,500~5,000mg/l,CODcr/BOD5值大于10,重金屬含量往往小于5mg/l。滲濾液的另一特點是含氮量和含鹽量高,氮多以氨氮的形式存在,其主要是在廢物的厭氧分解過程中,由各種蛋白質和其它含氮化合物的分解而產生出來的,約占TKN的80~90%。鹽主要為氯化物(2000~4000mg/l)和硫酸鹽(100~500mg/l)。滲濾液的水質特點也給其處理工藝的選擇帶來一定的難度。
(三)垃圾滲濾液的危害
垃圾滲濾液中除含有高濃度的有機物和氨氮外,還含有大量的有毒有害污染物質如重金屬等。如果處理不好,將嚴重污染周圍環(huán)境和水體,尤其是對地下水的污染。據對7600個垃圾填埋場的調查發(fā)現(xiàn),有2000個填埋場對人體健康產生了直接威脅,所以必須對其進行有效處理。
二、垃圾滲濾液的處理方法及應用
眾多研究結果表明,垃圾滲濾液可用生物法、化學絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯(lián)合處理,而其中生物法因其費用低,效率高而得到最廣泛的應用。目前國內外最普遍使用的滲濾液處理方法是好氧生物法,此法可有效地降低BOD5、CODcr和氨氮,還可去除其它污染物,如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用得最多,另外還有曝氣穩(wěn)定塘和生物轉盤等。對于BOD5含量低,氨氮含量高,一般BOD5/NH3-N
(一)與城市污水合并處理法
如果能將垃圾滲濾液直接送到城市污水處理廠或與城市污水相類似的污水處理廠與這些污水合并處理,是最簡單最經濟的處理方法。由于滲濾液中所含成份與城市污水基本相同,所不同之處則是滲濾液中的BOD5、CODcr及氨氮含量高于城市污水中的含量。但由于城市污水量較大,可將滲濾液中的有機物及氨氮加以稀釋,同時又可彌補滲濾液中磷含量的不足,而對于城市污水處理系統(tǒng)的正常運轉來說又不產生任何影響。據國外資料介紹,當滲濾液的CODcr濃度在24000mg/l時,其體積占城市污水處理總體積的2%時,對污水處理廠的處理效果不產生影響,如CODcr濃度為3500mg/l,其滲濾液體積占城市污水處理總體積的40%時,污水處理廠的處理效果也不受影響。因此,將滲濾液送到城市污水處理廠共同處理是可行的,并且污水處理廠中的剩余污泥又可作為垃圾回填到垃圾填埋場。由于剩余污泥中的微生物含量很高,可加速垃圾中有機物的分解穩(wěn)定,縮短垃圾的發(fā)酵期,從而縮短垃圾填埋場的穩(wěn)定過程。將滲濾液與城市污水共同處理的綜合處理工藝,可減少城市污水處理廠的污泥處理部分,又可減少垃圾填埋場的污水處理部分,因此可使整個工程造價和運行費用大大降低,是改善投資效果,提高環(huán)境效益的最佳選擇。但采用該處理工藝時,需要考慮如下幾個因素:(1)城市污水處理廠或與其相類似的污水處
理廠必須具有二級以上的污水處理設施;(2)城市污水處理廠
二級污水處理設施或與其相類似的污水處理廠的設計規(guī)模和遠景規(guī)劃;(3)垃圾填埋場與城市污水處理廠或與其相類似的
污水處理廠的距離等。
(二)滲濾液單獨處理法
對于大多數目前現(xiàn)已存在的城市來說,情況往往是不盡人意的。很多城市的污水處理已先行,而垃圾處理只是近幾年來才實施的項目,并且垃圾填埋場往往又遠離城市,其滲濾液與城市污水合并處理具有一定的困難。因此,在這種情況下必須對滲濾液進行單獨處理。
1.滲濾液循環(huán)回流處理法。滲濾液循環(huán)回流處理就是將垃圾滲濾液收集后,經調節(jié)池預沉淀處理后,噴灌回流至填埋場。一則通過噴灌,在太陽的照射下,可蒸發(fā)掉部分水量以減少后續(xù)處理的水量。二則可將垃圾填埋場當作一個巨大的不加控制的生物濾池,上層垃圾可作為好氧生物濾池,下層垃圾可作為厭氧生物濾池。噴灌回流又可增加污水中的氧量以加速微生物對滲濾液中有機污染物的降解。滲濾液在經過多次回流蒸發(fā)及垃圾滲濾過程中的生物降解和吸附之后,其流量和有機物的含量會越來越少。同時在這一工藝處理過程中,由于滲濾液的回流作用,又可加速垃圾中有機物的分解穩(wěn)定,可以起到縮短填埋場穩(wěn)定過程的作用。對有沼氣回收系統(tǒng)的填埋場來說,又可增加沼氣的產量。但在選擇該工藝處理垃圾滲濾液時,應首先在垃圾填埋場設計時,就要考慮滲濾液的收集與導出措施。
關鍵詞:循環(huán)經濟 城市 生活垃圾 應用
中圖分類號: R124.3 文獻標識碼: A
正文:
1 城市垃圾處理的原則
按照垃圾的組成物料性質分類,城市垃圾可分為有機垃圾(如廚余、果皮)、無機垃圾(磚瓦、爐灰、灰土)、廢品(如廢紙、塑料、金屬、玻璃)。城市垃圾的管理的原則是:減量化、資源化、無害化。減量化是貫穿于城市垃圾處理的整個過程,不僅要求在城市垃圾產生的源頭減少產量,而且在處理的末端也要求對垃圾的最終排放物減低到最少,以達到對環(huán)境造成最低的污染;資源化是要求垃圾的再利用,這樣不僅能達到物質能量的極限利用,而也達到了減量化的要求;無害化是垃圾處理的基本要求,無論用那種方法處理,都必須要達到無害排放。垃圾圍城現(xiàn)象的出現(xiàn),從某種程度上,促使人們重視城市垃圾的“三化”處理,其中,資源化是對城市垃圾處理發(fā)達的歐美國家所提倡的,例如瑞典,近年來,人們逐步認識到城市垃圾資源化利用的重要性。
2 城市垃圾處理方法
2.1 衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋是將垃圾與環(huán)境的物流交換渠道加以隔離同時實施填埋的方法,其主要原理是通過填埋場內的厭氧消化、微生物降解等作用將垃圾降解。衛(wèi)生填埋始于 20 世紀 60 年代,現(xiàn)今,污泥的衛(wèi)生填埋已是一項相對成熟的污泥處置方法。衛(wèi)生填埋具有運行簡單、投資及運行成本低、適用性強等優(yōu)點,國內城市垃圾中如有一半的垃圾填埋產沼后得到回收,則可日回收熱值為 21MJ/m3的沼氣 120 億 m3,相當于新建 33 個 100 噸規(guī)模焦化廠的產氣量,可節(jié)約標準煤 861.244 t/d。但是同時衛(wèi)生填埋的占地面積大、選址困難,存在滲濾液滲漏造成二次污染風險等缺點。主要應用衛(wèi)生填埋的方式處理城市垃圾的國家有美國、德國等,當前我國 90 %的城市是采用填埋的方法進行處理,衛(wèi)生填埋技術的應用雖然具有一定的局限性,但是在目前沒有其他更優(yōu)的方法情況下,它是不二之選。
2.2 垃圾焚燒
焚燒是以燃燒反應徹底轉化垃圾中可燃組分的一種方法,這種方法可使垃圾減量 90 %,大大減少占地,并可利用余熱發(fā)電實現(xiàn)資源化。垃圾焚燒的缺點在于投資費用大、運行成本高、并且產生二噁英等微量劇毒物需采取措施控制。主要使用焚燒的方法處理垃圾的國家有日本、瑞士和丹麥,所占比例分別為 65 %、70 %和 66 %。焚燒處理垃圾的方法在我國剛剛興起,但是對于焚燒方法是否安全卻倍受爭議,這場爭議促使了政府和市民意識到垃圾分類的重要性。其實,利用焚燒處理方法在其他國家和地區(qū)受到青睞,關鍵是人家嚴格運行、嚴格管理,在我國由于種種的原因,環(huán)保行業(yè)總是硬件設施建設好了,但在實際運行中卻出現(xiàn)著偷排,甚至直接排放的情況,相信人們所擔心的不是技術本身的問題,而是管理者的職業(yè)操守。
2.3 垃圾堆肥
堆肥是處理與利用垃圾的一種方法,是利用垃圾或土壤中存在的細菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物,使垃圾中的有機物發(fā)生生物化學反應而降解(消化),形成一種類似腐蝕質土壤的物質,用作肥料并用來改良土壤?,F(xiàn)在,采用堆肥化處理城市生活垃圾最多的國家是荷蘭和法國。堆肥法的主要優(yōu)點是:部分實現(xiàn)資源化,有利于生態(tài)的良性循環(huán)。其缺點是:處理周期較長,占地面積大,衛(wèi)生條件差;在使用過程中容易造成二次污染,特別是對土壤、水體和大氣的污染;此外,堆肥產品中所含重金屬還會通過食物鏈對人畜造成危害。堆肥的垃圾處理方法在我國未得到認同,這可能是由于我國還沒有形成垃圾分類的體制,還沒有具備對垃圾進行堆肥處理的基礎條件。
通過對三種應用廣泛的垃圾處理的闡述,我們可以看出,無論用哪種方法都有它的缺點,而有些缺點會影響整個方法的應用,例如衛(wèi)生填埋的滲漏液滲漏風險。因此,在垃圾處理方法選擇上,必須因地制宜,根據實際情況選用方法。例如:土地資源豐富的,可以用衛(wèi)生填埋的方法;而人們環(huán)保意識高的地區(qū),可以嘗試進行垃圾分類,然后進行堆肥。在目前能源緊缺的情況下,如何利用垃圾,將垃圾處理方法有機地結合起來使用實現(xiàn)垃圾資源化才是當今社會垃圾處理的主流。
3 發(fā)展循環(huán)經濟 推廣城市垃圾資源化
城市垃圾資源化主要是從能源節(jié)約和垃圾減量化的角度考慮。特別是在我國城市垃圾產量大、處理率低的情況下,實行城市垃圾的資源化,是可以實現(xiàn)城市垃圾無害化處理的最好方法。根據 2010 年遠景規(guī)劃目標要求,今年城市垃圾量為 2.4 億噸,無害化處理將達到 85 %~90 %,但是目前遇到的困境是城市衛(wèi)生填埋的負荷已近乎極限,焚燒的方法未得到普及,堆肥的方法更未得到認同?,F(xiàn)今,我國城市垃圾資源化還沒有形成規(guī)模,主要存在著垃圾分類、減量化、資源化未引起重視,資金投入不足、未形成產業(yè)鏈等問題,實現(xiàn)城市垃圾資源化,應從以下四方面入手:
(1)通過政府有效引導,提高市民的垃圾分類意識無論最終以什么方式來實現(xiàn)城市垃圾的資源化,垃圾分類是第一步,提高市民垃圾分類意識是第一步。我國國民的環(huán)保意識相當于發(fā)達國家,還比較低下,更勿用談垃圾分類意識,但是城市經濟的發(fā)展,人們生活水平和文化水平的提高,給生活在城市的市民提高垃圾分類意識提供了硬性基礎。而市民對生活質量的要求越來越高則是提高市民的垃圾分類意識的催化劑,這必然帶動市民自覺地對垃圾進行分類后才廢棄。然而,市民的意識通常是當自身受到損害時,才會付諸于行動,從這個角度說,市民的垃圾分類意識是脆弱的,要市民的垃圾分類意識穩(wěn)固,政府部門需要加強垃圾分類的宣傳,積極參與垃圾分類的工作,使市民感覺到他們的行動得到了社會的認同,他們才可以堅持自己的意念和行動。
(2)加大資金的投入,形成城市垃圾的產業(yè)鏈在城市垃圾中,有機垃圾占 60 %~70 %,塑料占 8 %~9 %,玻璃占 3 %~5 %,紙張占 2 %~3 %,其他(包括廢金屬制品等)占13 %~21 %??苫厥盏挠胁A?、紙張、金屬制品等,可回收率約10 %~15 %。另外有機垃圾中以廚余與果皮居多,如果通過垃圾分類,就可以將廚余與果皮進行堆肥,這樣最終垃圾處理量將大大地降低。目前,垃圾中可回收主要是靠城市垃圾的拾荒者完成,回收只是一小部分,而由于沒有得到分類,廚余與果皮根本無法進行堆肥,且存在著市民分類好的垃圾,無處投放的尷尬局面。政府應該加大這方面的資金投入,一方面通過政策鼓勵企業(yè)對產品利用完后可回收部分進行回收,循環(huán)利用;另一方面則建立廢品回收產業(yè),回收可回收的但企業(yè)未能回收的廢品;再者,建立垃圾分類細則,并嚴格執(zhí)行,以小區(qū)為單位,推廣垃圾堆肥處理方法,形成垃圾堆肥后化肥的產業(yè)鏈,建立市場運行機制。還要打破目前垃圾處理中政企不分、壟斷經營、非市場化運作的現(xiàn)狀,要由原來的政府環(huán)衛(wèi)部門運作轉變?yōu)槭袌鰴C制企業(yè)化運作,讓企業(yè)成為市場的主體。
(3)因地制宜,加強對垃圾處理設施運營者的監(jiān)督經過垃圾分類后,不能用于回收或堆肥的垃圾,還是要采用衛(wèi)生填埋或焚燒的方式對其進行最終的處理,各個地方應根據當地的實際情況選用最終的處理方法。政府部門應建立完善的監(jiān)督機制,對垃圾處理設施運營者加強監(jiān)督,促使垃圾處理設施運行符合技術要求,并且鼓勵市民參與到監(jiān)督過程,讓市民更加了解垃圾處理的過程,以取得市民的信任。
(4)完善環(huán)境保護法律法規(guī)體系,實行城市垃圾處理規(guī)范化
我國在環(huán)境保護法律法規(guī)的制定方面起步較晚,且其發(fā)展未能與現(xiàn)時環(huán)境問題的真實情況相一致,這就導致了環(huán)境問題的處理得不到正常化和規(guī)范化,而在城市垃圾處理的法律法規(guī)更加如此,到目前為止,還沒有關于城市垃圾處理的法律法規(guī),這就造成了我國城市垃圾處理得不到明確的法律保護。完善我國環(huán)境保護法律法規(guī),根據環(huán)境問題的實際情況及時更新,是實行包括城市垃圾問題在內的環(huán)境問題規(guī)范化處理的基礎。城市化進程加快了大量廢棄物進入環(huán)境,以城市為中心的環(huán)境污染在擴大,并向農村蔓延。城市垃圾資源化,不僅可以減少垃圾對城市的污染,而且還促進循環(huán)經濟建設,維護區(qū)域生態(tài)平衡。實現(xiàn)城市垃圾資源化和不能資源化的垃圾進行處理的有機結合,是應對垃圾圍城的最佳方法。實現(xiàn)城市垃圾資源化,需要長時間去建立有效的機制,在這個過程中必須要堅持不懈,勇于改革創(chuàng)新。
4 結語
隨著城市的發(fā)展,城市垃圾量也會不斷地增加,這種趨勢不可逆轉。解決城市垃圾圍城問題,關系到城市的可持續(xù)發(fā)展,關系到城市生態(tài)環(huán)境,關系到廣大市民的切身利益。因此,無論是政府還是個人,都應該在這個問題上做好屬于自己的工作:按照垃圾分類的方法將垃圾分好類,進行資源化;加大資金投入,形成垃圾資源化產業(yè)鏈;垃圾循環(huán)利用,最終實現(xiàn)垃圾的減量化、資源化及無害化。
參考文獻
【關鍵詞】城市 生活垃圾 處理方法
前言
隨著國民生活質量的發(fā)展,妥善解決城市垃圾問題迫在眉睫。我國城市環(huán)境衛(wèi)生基礎設施水平整體上較落后,歷史欠賬較多,目前還存在許多困難。垃圾處理必須源頭減量、物質利用、能量利用和衛(wèi)生填埋等多法并舉,少產垃圾,自產自銷,就近處理,依賴完善的法律法規(guī)和先進的處理技術,走產業(yè)化道路,才能有效解決城市生活垃圾問題。
1我國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀
城市生活垃圾,是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為城市生活垃圾的固體廢物。目前,我國城市垃圾以每年 8%~9%的速度在增長,城市人均年生活垃圾產生量約為 450~500kg。
雖然近年來我國城市生活垃圾處理取得了一定成效,但總體的生活垃圾處理能力還明顯不足,處理能力的增長速度滯后于垃圾產生量增長的速度,大量城市生活垃圾由于無法得到及時處理而堆積于郊外, 侵占了大面積土地, 部分城市面臨著“垃圾圍城”的威脅。按清運量統(tǒng)計, 2008 年底我國城市生活垃圾的無害化處理率約為 66%,縣城和建制鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理率約為 16%;若綜合考慮其他因素, 2008 年底比較接近實際情況的參考數據為,城市生活垃圾的無害化處理率約為 50%,城鎮(zhèn)生活垃圾的無害化處理率約為 40%。
2當前我國城市垃圾處理存在的問題
概括地講,我國城市生活垃圾處理存在的主要問題是:垃圾產生量大、 垃圾處理能力不足、 處理率偏低;垃圾處理效果差、 超標現(xiàn)象普遍、 二次污染明顯;居民環(huán)保意識偏低、 垃圾分類收集管理有難度; 垃圾處理技術待完善、 垃圾處理場管理有漏洞。
2.1我國城市生活垃圾產生量大、 處理能力不足、處理率偏低。2000年全國城市生活垃圾垃圾清運量達1.18%億噸,垃圾處理量則僅為0.49億噸!,處理率為41.5% 。垃圾的產生量大而處理率低的矛盾突出。
2.2我國城市居民環(huán)保意識偏低, 垃圾分類收集管理有難度。有的城市開始實施垃圾分類收集管理制度,但成效不顯著,相當一部分居民環(huán)保意識不高;有的城市則根本沒有對垃圾進行分類處理, 普通垃圾中混合收集有大量的有害物質,如廢電池、醫(yī)療垃圾等, 這些有害物質進入垃圾處理場,增大了垃圾無害化處理的難度,也降低了可用于堆肥的有機物質的資源化價值。
2.3 由于資金、 技術等原因,我國城市生活垃圾處理以填埋為主,堆肥和焚燒的比例尚不到15%。而我國的垃圾填埋場存在諸多問題:
2.3.1垃圾填埋場設計存在缺陷,處理設施和環(huán)保措施不到位。我國不少城市是利用自然凹坑和自然塌陷區(qū)形成的填埋場來處理生活垃圾的,不少填埋場環(huán)保設施沒有按設計要求完成,無墊層
處理、無滲濾液收集系統(tǒng)* 無地下水污染監(jiān)視井、無廢氣引出口等環(huán)保設施。
2.3.2許多垃圾填埋場管理上存在問題。不少城市生活垃圾填埋場沒有設置與周圍環(huán)境隔離的綠化防護帶,垃圾場破亂不堪,塑料袋隨處飄散,白色污染嚴重,有的垃圾場沒有有效的滅蠅、滅蟲、滅鼠措施,導致蚊蠅孳生,對人畜健康造成嚴重威脅,有的管理不嚴,在垃圾場內拾撿垃圾的人員混雜眾多,極易導致疾病的發(fā)生和蔓延。
2.3.3不少垃圾填埋場已“超期服役”, 產生出許多新的環(huán)境問題。我國目前不少城市現(xiàn)有的垃填埋場已基本填平,有些已超期服役,但每天仍有垃圾運來。運來的垃圾就近堆放, 隨意傾倒, 沒有進行任何環(huán)衛(wèi)處理,蚊蠅孳生,老鼠橫行,垃圾滲濾液肆意下溢,嚴重污染下游地表水體和當地地下水,干旱時,環(huán)衛(wèi)工人進行不定期的焚燒,再用推土機將焚燒后的垃圾推平! 煙氣和臭氣隨風飄散,嚴重影響了當地居民的正常生活。
2.4 各城市生活垃圾處理能力與水平存在差異47個重點城市和環(huán)境保護模范城市生活垃圾處理設施規(guī)劃和建設布局較為合理,生活垃圾處理較規(guī)范;其他中小城市、新建城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級生活垃圾處理處置水平較低,處理方法簡單,有的利用城區(qū)附近的溝、壕、澗等自然地理位置作為垃圾場.,有的利用廢棄的磚瓦窯坑作為填埋場,有的僅僅是設置固定的垃圾堆放點,不具備監(jiān)測和管理手段。
3 結合我國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀和存在的問題. 提出如下對策建議
3.1拓寬投資或融資渠道,制訂相關優(yōu)惠政策,鼓勵發(fā)展垃圾處理產業(yè),加快城市生活垃圾處理場的建設。這是改變目前我國垃圾產生量大、處理能力不足、處理率低的關鍵所在。
3.2盡快編制固體廢物(含生活垃圾)污染防治規(guī)劃。通過規(guī)劃的實施,提高生活垃圾處理規(guī)模,優(yōu)化設施結構和布局,高標準高起點建設符合國家標準的生活垃圾處理設施,改善居民的生存環(huán)境。
3.3加強垃圾處理場的管理。切實改變目前垃圾處理場臟、亂、差,管理水平低下的現(xiàn)狀。
3.4加強對生活垃圾處理設施的監(jiān)督監(jiān)測。嚴格垃圾處理場建設項目的審批與管理,認真履行建設項目環(huán)境影響評價制度和“三同時”制度;加強對垃圾處理場廢水、廢氣等各類環(huán)保處理設施以及滲濾液、地下水、無組織排放廢氣等的監(jiān)督監(jiān)測。完善生活垃圾處理設施的監(jiān)測方法、 監(jiān)測手段,健全監(jiān)測體系。
3.5 完善相關法律和政策體系
我國目前有關城市生活垃圾管理的法律還不夠完善,應加快修訂相關法律法規(guī),完善相關管理制度?!豆腆w廢棄物污染環(huán)境防治法》對城市垃圾做出了全面的規(guī)定和要求,但仍需制訂其他配套法規(guī)和專門法規(guī)落實細化[37],例如,關于垃圾分類收集處理,還沒有制訂一部相關的法規(guī)予以規(guī)范和指導;對于廢舊電池等危險廢棄物,也亟需制訂專門
的管理法規(guī)條例。
地方政府應積極發(fā)揮職能作用,制訂和完善具體的地方生活垃圾處理相關法規(guī)和標準,使有關部門能夠依法加強管理,規(guī)范生活垃圾處理行為。此外,地方政府還要重視法律、法規(guī)的落實和檢查督促工作,制訂一定的獎懲制度。在針對生活垃圾開展的管理工作中采取獎懲并舉、獎勵為主、懲罰為輔的原則,使法律、法規(guī)能夠真正落到實處。 2010 年,廣州市制定了《廣州市生活垃圾分類管理規(guī)定(征求意見稿) 》并向市民征集意見。在征求意見稿中,廣州擬安排專項資金用于生活垃圾分類管理及有關設施的建設和維護,并明確提出將為垃圾分類實施制定出處罰條款,處罰金額視違反情況從 500元至。
4 我國城市生活垃圾處理技術發(fā)展趨勢
近幾年我國垃圾焚燒處理發(fā)展迅速,國家政策鼓勵和支持發(fā)展垃圾焚燒處理,對于焚燒發(fā)電有一定的經濟補貼。隨著經濟的發(fā)展和土地資源的日益稀缺,對土地資源占用最少的焚燒處理將會有更大的發(fā)展?jié)摿ΑT诖罅ν七M焚燒處理的同時,應加快引進國外技術的吸收,實現(xiàn)技術和設備的國產化,降低垃圾焚燒廠建設和運營成本。
6 結束語
為了擺脫“垃圾圍城”的困擾,必須明了城市生活垃圾處理方式,必須采用適當的城市生活垃圾處理決策方法。
參考文獻
[1]國家發(fā)展和改革委員會,建設部,國家環(huán)境保護總局.全國城市生活垃圾無害化處理設施建設“十一五”規(guī)劃[z].北京:國家發(fā)展和改革委員會,建設部,國家環(huán)境保護總局,2007