西安市生活垃圾處理現狀及技術發展展望

胡 睿

(陜西省國防科技工業環境監測科研所西安 710061)

西安市生活垃圾處理現狀及技術發展展望

胡 睿

(陜西省國防科技工業環境監測科研所西安 710061)

生活垃圾是人類面臨的一個普遍性問題,關系著人口、資源、環境是否能協調發展。本文介紹了西安市生活垃圾的處理現狀和存在的問題,分析了各種方法的特點,并介紹了幾種最新的處理技術方法。最后指出我國生活垃圾處理方式的發展趨勢。

生活垃圾;處理;發展趨勢

隨著我國城市數量增加,規模擴大,人口增多以及人民生活方式的變化和生活水平的提高,城市生活垃圾以年均增長率 8%～10%的速度迅猛增加,垃圾成分也發生著明顯的變化。長期以來,由于對環境保護基礎設施重視不夠,投入不足,數量龐大的城市垃圾已對城市及城市周圍的生態環境構成日趨嚴重的威脅：全國 668座城市中至少有 200座以上處于垃圾的包圍之中;在城市周圍歷年堆存的生活垃圾量已達 60億 t,侵占了約5000km2的土地;垃圾直接堆放和簡易填埋場向大氣釋放大量的有害氣體,其中還含有致癌、致畸物,垃圾在堆放腐敗過程中產生大量酸性和堿性有機污染物,并溶解出其中的重金屬,形成有機物、重金屬和病原微生物三位一體的污染源[1]。了解垃圾的處理處置現狀,分析各種處理處置方法的優缺點,是結合國情制定垃圾處理處置技術路線的必需依據。

1 西安市生活垃圾的處理現狀

1.1 西安市生活垃圾特點

(1)垃圾產生量逐年增加。據西安市市容園林局固體廢棄物管理處統計,2007年,西安市城區每天產生的生活垃圾為3300t,2008年每天產生的生活垃圾 3700t,2009年夏天每天生活垃圾產生量突破 4000t。

(2)成分變化較大。西安市近年來,家庭燃料構成改變導致垃圾中無機爐灰比重大為降低;冷凍食品、預制成品及半成品的逐年普及,使家庭垃圾成分也發生明顯改變,食品廢物明顯減少;隨著包裝技術與材料的改革,紙、塑料、金屬、玻璃等廢物則大大增加[2]。

(3)產生量不均勻。主要指小城鎮生活垃圾的排出量會隨一年四季明顯不同,并呈現一定的變化規律。以西安市藍田縣焦岱鎮為例子,第一季度(尤其是一月份)量最多,3月份到第二季度開始減少,三季度 (約 7到 8月份)出現最低點,然后隨著天氣變冷,第四季度逐漸增加,并迅速增加到一月份高峰產量[2]。

(4)無機物多,有機物少。從生活垃圾的基本構成看：無機物多,有機物少。以藍田縣藍關鎮、華西鎮為例：不管是哪個城鎮各垃圾組分中,無機物占總垃圾成分的比重都比較大,超過了60%;有機物中所占的比重不大,都只是剛超過總垃圾成分的 20%[2]。

1.2 西安市生活垃圾處理現狀

1.2.1 填埋處理

目前,西安市生活垃圾處理仍以衛生填埋為主。西安市江村溝垃圾填埋場是西安市唯一的一個生活垃圾填埋場,位于灞橋區狄寨塬上,距市中心約 18km,可堆放垃圾容量為 4950萬 m3,1994年正式建成使用,設計使用 50年。以目前的增長速度來看,該填埋場使用期限將不足 20年。

1.2.2 焚燒發電

目前,西安市尚沒有建成運行的垃圾發電廠。西安市規劃中將新建 11座垃圾處理廠。其中,六村堡以西建一座生活垃圾焚燒發電廠,規模為日處理生活垃圾 1000t,負責處理蓮湖區全部、未央區部分及紀陽組團的生活垃圾;在北郊涇河工業園區“醫療廢物處置中心”基礎上擴建生活垃圾焚燒熱電廠,規模為日處理生活垃圾 600t,負責處理涇渭區、經濟技術開發區和新筑全部、未央區部分生活垃圾;南郊長安工業園區以北建一座生活垃圾焚燒熱電廠,規模為日處理生活垃圾 1000t,負責處理長安工業園區、長安大學城、長安城區全部和碑林區、雁塔區南部的生活垃圾[3]。

1.2.3 垃圾資源化處理

閻良垃圾資源化處理項目于 2008年投產運營,日處理 200t生活垃圾。該項目將“仿生技術”應用到城市生活垃圾處理中,將垃圾中的有機質分解成最易吸收的各種糖類進行還原,使垃圾變廢為寶,實現全資源化再生處理,垃圾中的有機物質全部制成有機肥料,廢舊塑料全部再生制成顆粒塑料或加工成柴油,無機質物質制成建筑用的固化多孔磚,經濟效益良好。

2 城市生活垃圾處理存在的問題

近年來,西安市生活垃圾治理投入大量人力、物力和財力,取得了很大成績。但從整體上看,仍滯后于城市的建設和發展。主要存在以下問題。(1)垃圾管理體制不順;(2)垃圾治理缺少資金,收費制度尚未建立;(3)垃圾減量化、資源化尚未引起重視;(4)法規不健全,全民環境衛生意識不高;(5)垃圾混合收集,增大了資源化、無害化處理的難度;(6)廢舊物資回收種類減少,價格降低,城市生活垃圾的廢品回收率低;(7)垃圾處理模式單一,處理技術落后,資源化、無害化水平低。

3 處理技術及展望

目前我國城鎮生活垃圾處理方式主要有：衛生填埋、堆肥法、焚燒發電及資源化綜合處理。

3.1 衛生填埋

衛生填埋法采用底層防滲,垃圾分層填埋,壓實后頂層覆蓋土層,使垃圾在厭氧條件下發酵,以達到無害化處理。它的特點是成本低廉、適用范圍廣,無二次污染,其在世界各國的采用比例也較大,是我國目前處理城市垃圾的一種主要方法。衛生填埋法占到全部垃圾處理的 70%以上[4]。同時,它也有以下缺點：(1)選址要求較高,占用大量空間;(2)滲濾液產生量較大,處理成本較高。

3.2 堆肥法

堆肥處理是指在有控制的條件下,利用微生物對垃圾中的有機物進行分解轉化的過程[4]。該法在我國處理效果也不容樂觀,大多數堆肥產品肥效低、銷路差,難以達到國家規定的標準,造成部分堆肥產品還要通過填埋進行最終處理。由于技術方面比較落后,現有的堆肥處理場,較多采用靜態好氧堆肥處理工藝,機械化程度較低。

3.3 焚燒發電

垃圾焚燒是固體廢物的高溫熱處理工藝。在800～1000℃的焚燒爐膛內,廢物中有機活性組分被充分氧化,留下的無機組分成為灰渣被排出,使廢物減容并穩定。焚燒與燃燒兩者是不完全相同的。焚燒的目的側重于固體廢物的減量化,灰渣的安全穩定化。燃燒的目的是使燃料燃燒獲得熱能,但是焚燒必須以良好的燃燒為基礎,否則,會產生大量的黑煙,同時,未燃物進入殘灰,達不到減量、安全、穩定化的目的[5]。城市生活垃圾焚燒發電是指使用特殊的垃圾焚燒設備,以垃圾為燃燒介質,在對垃圾進行焚燒處理的同時,利用其產生的能量發電的一種新型發電方式。由于這種處理方式具有環境與經濟雙重效益,已被發達國家廣泛采用。

3.4 資源化綜合處理

生活垃圾資源化處理就是通過物理、化學、生物等方法從垃圾中或其他處理過程中回收有用物質和能源,加速物質循環,創造經濟價值為主要目的的處理過程,是將廢物變無用為有用,變有害為有利,變一用為多用[5]。如垃圾有機物制成生物有機肥、生物氣化等。

3.4.1 垃圾有機物制成生物有機肥

該方法是集城市生活垃圾處理和資源循環再生利用于一體的生物方法,是在一定人為控制條件下,將垃圾中的可降解的有機物 (主要是廚余垃圾)在微生物的生化作用下分解、腐熟轉變成腐殖質,可作為有機肥或土壤改良劑施用于農田。

3.4.2 生物氣化

生物氣化是一種較理想的處理垃圾的方法。該法利用細菌等微生物的厭氧發酵作用將城市有機生活垃圾分解成廣義范圍內的天然氣。它既能有效緩解我國所面臨的嚴峻的能源挑戰,又能較徹底地處理城市垃圾,分解產生的廢物還是很好的農田肥料,可謂一舉多得。我國城市生活垃圾中有機組分含量很高,例如北京,2000年的食品類、紙類、塑料類等的含量占垃圾總量的 90.9%(吳文偉,2003),并且這個數據還在增長,因此,我國的城市垃圾生物氣化有著先天的優勢。據徐新華(1997)測算,我國城市垃圾若全部采用生物氣化技術,1997年產甲烷氣體就會相當于700萬 t左右煤炭的能源潛力,直接經濟價值達10億元,同時對環境保護所起的作用將更為可觀[6]。因此,生物氣化將是我國處理垃圾的具有中國特色的方法。

(1)生物氣化原理。生物氣化是有機物在隔絕空氣,在一定溫度、濕度、酸堿度的條件下,經過發酵細菌的作用而產生氣體的過程,一般可分為 3個階段：①水解階段;②產氫產乙酸階段;③產甲烷階段。

(2)生物氣化的前景[7]。城市生活垃圾的生物氣化是一種大有可為的技術：①城市生活垃圾是一種可以利用的資源,利用生物氣化法對其進行處理可以獲得工業意義的天然氣,緩解能源需求和垃圾處理的壓力;②立式活動蓋橢圓型水壓式發酵池是一種新興的垃圾生物氣化方法的設施,它具有其他垃圾處理方法所不具有的綠色、環保、高效、無污染的優點。

3 結語

西安市生活垃圾處理尚處于研究、開發階段,許多方面都有待進一步總結、發展和提高。一方面建設一批現代化的垃圾處理設施,引進先進的垃圾處理經驗,研究開發新的處理技術;另一方面加大對環保的宣傳力度,倡導市民“綠色消費”,鼓勵家庭進行垃圾分類,盡可能從源頭減少垃圾量。總之,西安市生活垃圾處理需要借鑒國內外在垃圾分類和處理設施上的成功經驗,找出符合西安市的垃圾分類和處理方式,真正實現垃圾的“無害化、減量化和資源化”,走可持續發展之路。

[1]中央愛國衛生運動委員會.全國城市垃圾調查資料匯編[M].北京：中央愛國衛生運動委員會,1988.

[2]李小萍.西安市小城鎮生活垃圾資源化利用無害化處置的研究[C].西安建筑科技大學學位論文,2008：11～12.

[3]陳敏.西安市城市生活垃圾處理政策分析[J].新西部,2008,18：253.

[4]劉榮瓊,葛曉光.我國生活垃圾的處理現狀及展望[C].中國環境保護優秀論文集第五章環境污染防治技術研究與開發,2005,1544～1546.

[5]吳文偉.城市生活垃圾資源化[M].科學出版社,2003.

[6]楊琦,張亞雷等.垃圾填埋場的厭氧降解作用及其微生物類群[J].中國沼氣.1997,15(3),7～10.

[7]高風彩,張學才,陳明功.城市有機生活垃圾資源化的研究[J].礦產安全與環保.2000,27(5),31～34.

X705

A

1673-288X(2010)04-0022-03

胡睿 (1983.2—),男,山東莒縣人,助理工程師,從事環境影響評價工作。