淺析浦東新區垃圾處理技術發展及對比

李 美

(中海船研科技股份有限公司，上海 200135)

1 浦東新區垃圾產生及收運情況

浦東新區面積為1 210 km2，常住人口526.39萬，按照人均生活垃圾末端處理量0.74 kg/d計算[1]，日均產生垃圾約3 740 t。

人們生活中產生的垃圾可粗分為干垃圾和濕垃圾。干垃圾包括除廚余果皮(濕垃圾)、專項收運、廢品回收以外的日常生活垃圾，如廢棄餐巾紙、尿不濕、灰土、廢紙、塑料袋等。濕垃圾(餐飲垃圾、廚余垃圾)是植物類和廚余類垃圾，如花草、菜葉、剩飯、食物殘渣、過期食品等。實施干濕分類投放對減少生活垃圾處理量以及處理效果至關重要，而浦東新區政府以及居民近年來在垃圾分類方面也做了很多努力。

2011年2月，上海市浦東新區環保市容局頒布了《關于“十二五”期間全面推進本區生活垃圾分類促進源頭減量的實施意見》，明確“十二五”期間全面推進本區生活垃圾分類促進源頭減量工作的重要性，確定從2011— 2015年，該項工作分成試點階段(2011年)、推廣階段(2012—2013年)、完善階段(2014—2015年)三個階段，要因地制宜，循序漸進，確保工作扎實有序推進，取得實實在在的成效[2]。截至2012年底，上海市共有2 300余個小區、247個機關、396個學校、67個公園、914家企事業單位、349家菜場實行了垃圾分類，垃圾分類覆蓋到120萬戶居民；其中，浦東新區共有430個小區、5座公園、120所學校等開展了垃圾分類[1]。

2 浦東新區現有垃圾處理處置設施情況

浦東新區現有垃圾處理與處置設施三座，即御橋垃圾焚燒發電廠(設計處理規模1 000 t/d)、上海浦東美商生物高科技環保有限公司垃圾生化處理廠(設計處理規模1 000 t/d)和黎明垃圾老填埋場(設計處理規模1 500 t/d)，目前已封場。2009 年3 月在原黎明垃圾填埋場北側又進行了擴建工程(設計日處理規模882 t/d)，總庫容360 萬t，填埋年限為9 年。現有的垃圾處理與處置設施的處理量不能完全解決現有的垃圾產生，因此在2012年新建上海黎明資源再利用中心(設計處理規模2 000 t/d)。接著對曹路地區臭氣擾民的主要源頭美商生物高科技環保有限公司垃圾生化處理廠進行關停，并新建浦東有機質固廢處理廠(設計處理規模300 t/d)。

3 浦東新區垃圾處理技術發展及對比

浦東新區垃圾處理發展至今，主要用到的技術有：填埋、焚燒和生化處理。每一種處理方式均有其適應性和優缺點，而正是干垃圾與濕垃圾的特點決定了它們所適用的處理方式也大為不同。較之干垃圾，濕垃圾具有含水量、有機物量、油脂及含鹽量高，易腐敗等特點。因此，濕垃圾如果填埋則會存在著浪費土地、產生惡臭氣體及滲濾液等問題。此外，由餐飲垃圾、廚余垃圾派生的“潲水油”、地溝油等問題，危害人民健康，也引起了社會的極大關注。同樣的由于濕垃圾含水量高，如果混入干垃圾中焚燒，則會降低干垃圾的熱值，使垃圾得不到充分燃燒，影響后期焚燒處置的效果。把濕垃圾與干垃圾分開投放，濕垃圾可以通過集中生化處理，轉化為肥料或者沼氣等，實現資源再利用，有利于減少生活垃圾的運輸處置量及相關過程中對環境的污染。而浦東新區的生化處理技術又經歷了從美商生化處理廠到浦東有機質固廢處理廠的過程，這兩者最大的不同在于兩者工藝中對氧的需求。美商生化處理廠應用的是好氧堆肥工藝，而新建的浦東有機質固廢處理廠應用的是厭氧消化工藝。

3.1 好氧堆肥

好氧堆肥是在有氧的條件下，依靠好氧微生物(主要是好氧細菌)的作用來進行的。好氧菌對有機質進行吸收、氧化、分解。微生物通過自身的生命活動，進行分解代謝(氧化還原過程)和合成代謝(生物合成過程)，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量，而另一部分有機物則被合成新的細胞質，使微生物不斷生長繁殖，產生出更多生物體，從而將可生物降解的有機質轉化為穩定的腐殖質。這些腐殖質可以用作土壤改良劑或肥料(見圖1)。

圖1 好氧堆肥工藝

好氧堆肥的最大特點是需要保證供氧量。氧氣是微生物賴以生存的物質條件，供氧不足會造成大量微生物死亡從而影響最終處理效果。好氧堆肥的優點在于投資較小，反應過程參數控制簡單，設備要求較低；缺點是占地大；需要保持開放狀態，帶來臭氣問題難以控制。

3.2 厭氧消化

厭氧消化是無氧環境下有機質的自然降解過程。在無氧的條件下，依靠厭氧微生物(主要是厭氧細菌)的作用來進行。在此過程中微生物分解有機物，轉化為簡單、穩定的化合物，同時釋放能量。其中，大部分能量以甲烷形式出現，這種可燃氣體可回收利用。同時，僅少量有機物被轉化、合成為新的細胞組成部分。影響反應的環境因素主要有溫度、pH 值、厭氧條件、C/N、微量元素(如Ni、Co、Mo 等)以及有毒物質的允許濃度等。厭氧過程一般在缺氧狀態下產生，它的形成見圖2。

圖2 厭氧消化工藝

厭氧消化在大自然中是廣泛存在的，只是速度較為緩慢，效率無法最大化，隨著厭氧技術在污水治理的發展，人們已經慢慢研究出了不同類型的厭氧反應器，甚至在某些反應器中可以形成富含厭氧菌的高效顆粒污泥，大大提高了厭氧消化的效率。厭氧消化分為兩步，第一步是酸化過程，分解成有機酸、醇類等。第二步是甲烷化階段，生成甲烷、水等。整個厭氧的過程在密閉反應器中進行，最終的產品甲烷可以通過管道收集、輸送，經過凈化，脫氨，形成可以回收的沼氣，用于發電或者供熱，最大程度的進行資源化。

其優點是:具有高的有機負荷承擔能力；能回收生物質能；不存在同源性的問題，有機物被變成CH4和CO2；產品(CH4)銷路較好。其缺點是工程投資較大；工藝較復雜；對預處理及過程控制要求較高。

3.3 好氧堆肥和厭氧消化的對比

表1 好氧堆肥與厭氧消化的對比

好氧堆肥和厭氧消化都是垃圾資源化利用的方法，相較之下，厭氧消化技術更為先進；可靠性較高；符合國家產業政策和發展方向；產品為沼氣或電力，能平穩銷售，可保證垃圾的長期持續性處理；適合大規模連續化工廠生產；二次環境污染較小，易于控制。

且厭氧消化方式的突出優勢還體現在節能環保、循環經濟等多種理念，能夠實現環境、社會和經濟效益的協調統一，對環境和經濟的可持續發展都具有重要的意義。

(1) 厭氧消化后產生的沼氣是清潔能源;

(2) 在有機物質轉變成甲烷的過程中實現了減量化和資源化;

(3) 厭氧消化產生的沼氣可以進行發電或者制取天然氣，減少了溫室氣體的排放量;

(4) 餐飲垃圾含水率高，采用厭氧消化處理幾乎不用調節其含水率，節省了新水消耗量。

由于厭氧消化對于預處理的要求也更高，隨著浦東新區在垃圾分類工作的不斷進步，相信未來的垃圾處理技術也將向著更專業化、細致化的程度發展。

總而言之浦東新區采用厭氧消化的方式新建有機質固廢處理廠不僅能改善原美商生物處理廠周邊的臭氣問題，也對浦東新區居民的垃圾分類提出了更高的要求。

4 結 語

垃圾是一種放錯地方的資源，若任由其不規范的管理和處置，將會帶來不良社會影響、環境影響和健康影響。經過多年發展，隨著浦東新區生活垃圾分類工作的深入以及垃圾處理處置設施的逐步完善，浦東新區的生活垃圾處理逐步形成焚燒發電、生化處理、填埋等多元化、產業化生活垃圾處理處置體系；逐步形成全封閉、全壓縮生活垃圾轉運模式，這種垃圾綜合管理模式將對于推進浦東新區垃圾的減量化、資源化、無害化處理處置起到積極作用。

參考文獻：

[1] 郭劍烽. 今年人均生活垃圾處理量每天0.74公斤[N/OL].新民晚報，2012-06-06[02][2013-02-06].http://xmwb.xinmin.cn/xmwb/html/2012-06-/06/content_2_6.htm.

[2] 浦東新區人民政府．關于“十二五”期間全面推進本區生活垃圾分類促進源頭減量的實施意見，浦府[2011]53號[R]．上海：浦東新區人民政府，2011．