國內城市生活垃圾處理技術現狀及發展趨勢

張宇睦

（山東省特種設備檢驗研究院淄博分院，山東 淄博255030）

國內城市生活垃圾處理技術現狀及發展趨勢

張宇睦

（山東省特種設備檢驗研究院淄博分院，山東 淄博255030）

在中國，快速發展的工業化和城市化致使城市生活生產中的垃圾越來越多，造成嚴重環境問題。城市生活垃圾處理方式不完善，導致不能高效、環保處理生活垃圾，只能堆放或填埋在城市的周圍。城市生活垃圾的傳統處理技術易產生二次污染物，因此城市生活垃圾應先通過物聯網技術進行綜合預處理，再通過控制生活垃圾含水率實現填埋、堆肥、焚燒優化處置。利用現有的前沿技術對處置方法加以完善，減少二次污染物的產生。把垃圾處理發展成為環保新興產業，是我國城市生活垃圾處理未來的發展趨勢。

城市生活垃圾；傳統處理技術；前沿技術；發展趨勢

隨著我國迅速工業化和城市化的發展，城市生產生活過程中產生的垃圾越來越多，致使傳統垃圾處理日趨困難，導致大量、未經處理的垃圾無法有效處置。傳統垃圾處理方法有填埋、堆肥和焚燒3種，由于經濟、技術限制，處理過程中產生的二次污染物沒有得到有效治理，由此產生較為嚴重的二次環境污染問題。本文論述了我國城市生活垃圾的現狀，闡明垃圾填埋、堆肥和焚燒的優缺點，并針對其缺陷提出改進措施和建議，探討我國城市生活垃圾未來發展趨勢。

1 國內城市生活垃圾的現狀

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、行政法規規定視為城市生活垃圾的固體廢物[1]。2011年，全國657個設市城市生活垃圾清運量1.64億噸，其處理率為91.9%，但其中20.1%為堆放和簡易填埋處理[2]。2／3的城市已被垃圾包圍，并且這個包圍圈開始逐漸向農村擴張,導致城鄉結合區域環境惡化[3]。傳統處理方法急需優化以增加對城市生活垃圾的處理量，實現垃圾資源化處置。

2 國內城市生活垃圾處理方式、存在問題和改進措施

解決垃圾問題要根據我國城市地理位置、能源結構、城市人口密度和經濟發展水平等因素來選擇合理的處理方式。目前國內傳統垃圾處理方法有填埋處理法、堆肥處理法、焚燒處理法。傳統處理方法所面臨主要問題是滲濾液、填埋氣和飛灰二次污染。因此我們要采取先進技術，加大對城市生活垃圾深度處理，減少二次環境污染的問題。

2.1 填埋處理法

垃圾填埋處理是我國處理生活垃圾的主要方式，我國垃圾填埋處理量大約占垃圾總量的80%[4]。雖然近十年來城市生活垃圾填埋技術得到較大發展，但是受經濟因素限制，處理效果并不理想。早期填埋處理只是簡易填埋，較少考慮填埋氣、滲濾液等二次污染物防治處理問題，造成二次污染。

填埋氣是由微生物在垃圾中有機質進行厭氧降解過程中釋放出的氨、硫化氫、甲硫醇、二甲硫醚、二甲基硫醚、三甲胺等惡臭氣體[5]。填埋氣應實現有組織處理排放，在老舊的填埋場設置導排井并采用充氣膜結構車間密閉化的作業方式替代傳統開放式作業，使作業面與大氣環境達到邊界隔離效果，對膜內氣體進行有組織的收集與排放[6]。組織外排填埋氣宜通過DDBD（Dou? ble Dielectric Barrier Discharge，簡稱DDBD）低溫等離子體技術處理，最終轉化為無二次污染的CO2和H2O等物質，從而達到凈化填埋氣的目的[7]。

滲濾液量不但與季節相關且隨填埋年限而變化。滲濾液COD、BOD呈不斷降低趨勢，而氨氮卻維持在較高水平，微生物營養元素比例失衡[8]。完善填埋場雨污分流系統和污水導排系統，利用排水板導排和豎井導排[9]收集滲濾液并輸送到均質調節池，再通過均質一二級生化池-MBR-納濾/反滲透聯合工藝處理，可保證出水達標排放[10]。

2.2 堆肥處理法

我國應用堆肥法處理生活垃圾的歷史開始于20世紀70～80年代[11]。堆肥處理法主要是利用自然界中的微生物，在適宜的水分、通氣的條件下，通過新陳代謝，從而將可生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化。由于國內城市生活垃圾分類工藝不完善，導致堆肥產品肥效不高且含有重金屬污染，市場前景不好。在堆肥中添加微生物菌劑，可縮短堆肥腐熟周期，提高堆肥品質。目前應用較為廣泛的微生物菌劑主要有日本的EM菌、酵素菌、美國的B系列菌群（以芽孢桿菌為主）以及臺灣的光合細菌和澳大利亞的奧爾尼克生物菌種等[12]。去除生活垃圾堆肥中的重金屬采用環境相對安全的LAS（直鏈烷基苯磺酸鈉）表面活性劑、螯合劑DL-蘋果酸和檸檬酸配制淋洗劑，單獨或復合使用[13]。

2.3 焚燒處理法

焚燒處理法處理生活垃圾已有100多年的歷史，由于經濟水平和科學技術的限制，我國的垃圾焚燒處理起步較晚，發展較為緩慢。焚燒處理法主要是利用高溫熱處理技術對生活垃圾進行處理，在焚燒爐內，有機廢物充分燃燒，經氧化、熱解而破壞，實現垃圾減量無害處理。焚燒處理法普遍存在問題是排放廢氣中的有毒氣體二英和危險廢物飛灰。去除廢氣中二英源頭控制方法包括添加有機抑制劑和無機抑制劑。有機抑制劑和催化劑在燃燒低溫階段發生反應生成復雜化合物阻滯二英生成，繼而在后燃燒階段添加無機抑制劑吸收產生廢氣中氯化氫，減小氯化氫濃度進而抑制二英生成[14]。末端治理方法主要包括洗滌器與袋式除塵器或靜電除塵法結合、活性炭吸附法、催化氧化法、電子書輻射法、等離子體技術等。垃圾焚燒生成飛灰主要成分包括SiO（235%～40%），CaO（10%～20%），Al2O（310%～20%），Fe2O（35%～10%），此外還存在各占1%～5%的MgO、Na2O、K2O以及少量的Zn、Cu、Pb、Cr等重金屬及鹽類[15]。水熱條件，可將飛灰中的Al、Si源或外加Al、Si源在堿性條件合成硅鋁酸鹽礦物，重金屬穩定于礦物中，提高飛灰的化學穩定性[16]。在25℃～45℃、pH值2～12、用量1 g～5 g，經過飛灰180min吸附，亞甲基藍的脫色率都達75%以上，最高可達99.46%，可用于處理染料廢水[17]。

2.4 垃圾綜合處理法

城市生活垃圾處理方法均需依賴垃圾預處理。垃圾預處理如果能實現精細分類將減輕或杜絕二次污染問題。垃圾精細分類可以通過物聯網技術建立信息化平臺，即通過紅外感應采集垃圾信息實現自動分類；收運過程，運輸設施上的RFID（無線射頻識別）讀寫器和GPS裝置及時與管理信息平臺互聯更新信息；到達處置場后，經處置的資源化產物需上報其流向，將信息錄入管理系統，規范市場流向。實現垃圾智能收集、智能運輸、智能處理全程信息化監控與管理[18]。初步分類后的垃圾，首先要廢物循環再利用，不可回用的垃圾含水率和有機質較高的分配到堆肥廠處理，含水率低和熱值高的垃圾進行等離子汽化處理[19]，無機垃圾在充分資源化之后作填埋處理，避免混合垃圾得不到高效處理而造成二次污染。

3 結束語

在中國，城市生活垃圾資源化是一項重大戰略，也是新興產業。每年有數量巨大的城市生活垃圾在精細分類之前被填埋，資源回收潛力需進一步研究。垃圾應被認為是可增長的資源，廢棄物處理業應該是根基產業[20]。城市生活垃圾應作為未來發展的戰略資源儲備，在未來可替代不可再生資源。垃圾處理應作為基本國策，提高公民節約資源和保護資源的意識。突破垃圾處理技術瓶頸是城市生活垃圾資源化的關鍵，是節約能源和可持續發展的基礎。

受我國經濟和技術條件制約，在今后相當長時間內，這些問題還將繼續存在。城市生活垃圾處理問題在城鎮化的發展中越來越突出，已逐漸成為城市發展的障礙。因此，需結合我國國情，從過去單純末端治理逐漸發展為綜合利用廢棄物資源技術處理，從而實現城市垃圾減量化、資源化、無害化處理，堅持走可持續發展之路。

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1671-0037（2014）02-42-2

2014年1月15日。

張宇睦（1972.10-），男，本科，研究方向：壓力容器及環保設備、檢驗檢測。