李靜開
(賓川縣環境衛生管理站,云南 賓川 671600)
城市垃圾的構成特性與地理條件、經濟發展水平、居民消費水平、消費結構以及城市居民燃氣化率等因素有關。我國城市的垃圾在產量迅速增加的同時,垃圾的構成及特性也發生了很大的變化。城市生活垃圾中有機成分占總量的60%,無機物約占40%。其中,廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物約占總量的20%。目前,垃圾中的可燃物增多,可利用價值增大。因此,隨著今后我國大城市尤其是北方城市,城市燃氣化率的不斷提高,城市生活垃圾中的有機物含量及垃圾的熱值將進一步增加。居民生活水平和消費結構的改變,不僅影響城市垃圾的產量,而且也影響著城市垃圾的成分。尤其是近十年來,隨著居民收入不斷增加,人民的生活水平不斷提高,包裝產品的消費以及廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物的消費不斷增加。
包裝廢物的快速增長,是城市生活垃圾增長的重要原因之一。實際上,垃圾中的廢紙、金屬、玻璃、塑料等絕大部分是使用后廢棄的包裝物。隨著包裝業的快速發展,商品包裝形式越來越繁多,包裝物的種類和數量增加很快,過分包裝和豪華包裝的產品比比皆是,這在大城市尤為突出。另外,一次性商品被廣泛用于賓館和餐飲業。一次性的商品完成消費后就作為廢棄物,成了垃圾,大大增加了垃圾的產量。目前,我國包裝品廢棄物約占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其體積要構成家庭垃圾的30%以上。
分類收集是各種垃圾處理技術的基礎和前提。我國城市生活垃圾中有機質含量高,將廚余物從混合垃圾中分離出來,具有十分重要的意義。這樣,分類后的垃圾不僅熱值得到極大提高,利于進行熱處理,而且對其中有機垃圾能很容易進行堆肥處理。國內垃圾處理方法多種多樣,主要有:堆肥,焚燒,衛生填埋,熱解,生物處理和生化處理。近年來,分類回收、綜合處理已引起越來越多的重視。但迄今為止,應用最廣泛的仍是前三種方法。衛生填埋處理是垃圾的最終穩定處置方法,衛生填埋費用低廉,即使按照國外標準建設和營運管理,其費用也比焚燒等其它處理方法低,建設垃圾衛生填埋場是符合我們國情的。在任何時候都是不可缺的。
2.1.1 技術類型
城市生活垃圾中,可堆肥物主要是廚余垃圾以及落葉等植物類垃圾。用于處理城市生活垃圾的堆肥系統有許多種,按生物發酵的方式,可分為厭氧堆肥和好氧堆肥;按垃圾所處的狀態,可分為靜態堆肥和動態堆肥;按發酵設備形式,可分為封閉式堆肥和敞開式堆肥;按垃圾物料流動形式,可分為間歇式堆肥和連續式堆肥。目前,國內常用的城市生活垃圾堆肥系統主要為自然通風靜態堆肥和強制通風靜態堆肥。動態堆肥系統由于運行成本高等因素應用較少,典型工程如常州市環境衛生綜合廠采用的筒倉式發酵倉。
2.1.2 堆肥處理的應用前景
隨著城市經濟的發展、居民生活水平的提高和居民燃料結構的改變,城市生活垃圾中的煤灰含量逐步降低,而包裝物如塑料、廢紙等含量逐步增多,這些混合收集生活垃圾就難以用堆肥特別是無預處理的靜態堆肥來處理。
分析我國的城市生活垃圾成分變化趨勢,特別是對于經濟較發達的地區,由于居民氣化率的提高 (北方地區集中供熱普及率的提高也會顯著減低垃圾中的灰渣含量),當垃圾灰渣含量顯著降低后,廚余類有機物就成為垃圾中最主要的成分。無論從環境保護,還是從資源循環利用角度出發,廚余類有機物處理的最佳方式就是使其轉化為穩定的有機質,使其來源于自然再回歸于自然。從這個意義上說,我國城市生活垃圾堆肥處理有很大的發展需求和潛力。垃圾收集分區、分類收集和建立垃圾收費制度,將是影響今后我國垃圾堆肥處理的關鍵因素。
2.2.1 技術類型
目前,城市垃圾焚燒在發達國家應用的主要有以下幾種類型。全量焚燒系統,通常焚燒處理量250~3000/日,用來焚燒混合垃圾;另一類,將混合垃圾進行分選處理制成一定尺寸規格的垃圾衍生燃料(簡稱RDF)。制成的RDF燃料比混和垃圾具有較好的均勻性,可以和煤、木屑等其它燃料混和燃燒;塊裝組合式焚燒系統,通常是在制造廠制造好標準組件,到現場組合安裝,此類型焚燒系統處理量相對較小(10~200T/日);此外還有應用較少的處理工藝,如流化床焚燒爐、熱解等。垃圾焚燒處理技術主要包括垃圾焚燒、煙氣處理和余熱利用三部分。煙氣處理和余熱利用技術在我國其它行業有一定的基礎,垃圾焚燒技術在消化、吸收國外生活垃圾焚燒技術的基礎上,結合我國生活垃圾特性的研究、開發活動正在取得進展。
2.2.2 焚燒處理的應用前景
垃圾焚燒處理與填埋處理相比,具有占地小、場地選擇易、處理時問短、減量化顯著(減重一般達70%,減容一般達90%),無害化較徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優點,在發達國家得到越來越廣泛應用。目前,在我國大城市,因資金、技術等因素制約,城市生活垃圾焚燒處理發展緩慢。同時,我們應該看到,也有三個因素在推動著城市生活垃圾焚燒處理的發展。其一,大城市土地資源寶貴,生活垃圾填埋場場地選擇將越來越困難,垃圾填埋處理的成本也會越來越高。焚燒處理會逐步發展成為這一地區大規模處理生活垃圾的主要手段;其二,垃圾的成分不斷變化。隨著燃氣率的提高,以及分類收集的逐步推進,生活垃圾中高熱值可燃物含量不斷增加;其三,我國在不斷進行垃圾焚燒處理相關技術的開發。垃圾焚燒技術在消化、吸收國外生活垃圾焚燒技術基礎上,結合我國生活垃圾特性的研究、開發活動正在取得進展。如深圳垃圾焚燒廠3#爐設備國產化水平達到80%以上,在技術性能方面達到或超過了原引進設備的水平,為我國大型垃圾焚燒設備國產化打下了基礎。目前,北海、廈門、廣州、上海、北京等城市,正在建設或計劃利用外資建設垃圾焚燒廠。許多大城市如武漢、成都等地,也規劃在今后進行垃圾焚燒廠的建設。可以預見,在未來5年和l5年內,我國城市生活垃圾焚燒處理占處理總量的比例將可達到0.5~1.8%、5~11%。
2.3.1 填埋技術
所謂衛生填埋,就是能對滲濾液和填埋氣體進行控制的填埋方式。防滲處理是生活垃圾衛生填埋場防止滲濾液污染地下水所采取的基本手段,也是選址和建設要考慮的重要因素之一。在填埋場基底沒有天然隔水層的情況下,為防止垃圾滲濾液污染填埋場及其周圍的地下水,需要對填埋場采用防滲處理。同時,對滲濾液進行處理。垃圾滲濾液現場處理并達標排放處理工藝較復雜,投資和運行成本較高。因此,要求從填埋場管理和填埋工藝等方面盡可能減少污水產生量。新建擴建的填埋場,還應對填埋氣體(LFG)通過收集管網系統抽取收集后進行回收利用,避免填埋氣體直接排人大氣中。現代大型衛生填埋場,大多采用單元填埋、垃圾壓實和日覆蓋,填埋場的主要作業機械是推土機和垃圾壓實機。
2.3.2 衛生填埋處理的應用前景
填埋處理作為垃圾最終處置手段,一直占有重要地位。目前仍然是大多數國家主要的處理方式。垃圾填埋處理具有操作設備簡單、適應性和靈活性強特點,但理想的垃圾填埋場越來越少。現在,垃圾衛生填埋場污染控制得到逐步加強。采用人工防滲層,提高垃圾防滲水平;加強滲濾液收集和處理,防治水污染;對填埋氣體回收利用,保障填埋場安全,減輕大氣污染并實現資源回收。另外,由于填埋的衛生技術標準不斷提高,填埋場的投資費用和運行成本也不斷提高,因而新垃圾填埋場有向大型化發展趨勢。為充分利用填埋空間,普遍采用垃圾壓實,以提高填埋場使用壽命。隨著垃圾資源再生利用率的提高,為了減少垃圾填埋場污染物的產生,垃圾填埋場的填埋物有機物含量會逐步降低。
垃圾處理對策的確定,除了應考慮城市垃圾成分和特性外,還要考慮城市經濟發展、技術水平、區域自然條件和社會環境。總的來說,城市垃圾處理的趨勢是向多元化、綜合化方向發展。具體而言,現階段大城市對各種處理技術的選擇排序如下:首先,應建設符合標準的城市生活垃圾衛生填埋場,逐步消除垃圾堆放場,優先解決大城市日益增加的垃圾產量的出路問題。其次,在資金條件容許、國家規劃指導下,逐步建立符合國家煙氣排放標準的垃圾焚燒廠。對熱值含量高并可燃燒的垃圾進行焚燒處理,同時進行余熱利用。再次,在已推行分類收集的基礎上,對已分開的廚余物采用適宜的堆肥技術進行堆肥或發酵處理。最后,考慮其他技術的選擇,如焚燒廢渣的制磚等綜合利用技術。
將城市垃圾變廢為寶,用以造福全人類,并通過科學回收方法,使地球環境不斷得到改善、更新。解決城市污染問題,要建立全世界各國政府指導和參與下的人類環球綠色環保事業,共同治理人類賴以生存的地球空間。
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