城市固體廢物處理技術現狀及發展綜述

季蘭

(沈陽環境科學研究院,遼寧沈陽 110016)

城市固體廢物處理技術現狀及發展綜述

季蘭

(沈陽環境科學研究院,遼寧沈陽 110016)

城市固體廢物是一個世界性的問題,是城市發展中的三大環境問題之一。城市人口密度大,固體廢物產量高,成份復雜,收集、運輸、處置工作量大,難度高,如果處理不好,就會污染環境,傳播疾病,影響和阻礙社會發展。目前,國內外多數城市都面臨著城市固體廢物處理的緊迫問題,都在探索和總結城市固體廢物處理的先進技術和實踐經驗。本文從城市固體廢物的特點和分類入手,分析了城市固體廢物的危害,并對目前城市固體廢物處理技術進行了對比分析,針對目前城市固體廢物處理存在的問題,提出了加快固體廢物減量化、資源化和無害化的建議。

城市固體廢物 危害 減量化 資源化 無害化

1 固體廢物的概念與特點

1.1 固體廢物的概念

固體廢物指人類在生產建設、日常生活和其他活動中產生的喪失原有利用價值或者雖未喪失使用價值但被拋棄或者放棄的固態、半固態和置于容器中的氣態的物品、物質以及法律、行政法規規定納入固體廢物管理的物品、物質。

按廢物來源又可分為城市固體廢物、工業固體廢物和農業固體廢物[1]。

固體廢物具有擴散性小、不易流動、成份極不均勻等特點。研究固體廢物的物理、化學、生物特性是進行固體廢物管理、處理、處置技術研發的重要基礎。

2 城市固體廢物的分類

城市固體廢物一般來源于居民生活、商業活動、市政建設與維護、機關辦公等過程。一般分為以下幾類:

(1)生活垃圾。是指在日常生活中或者為日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物以及法律、行政法規規定視為生活垃圾的固體廢物。

(2)城建渣土。包括廢磚瓦、碎石、渣土、混凝土碎塊等。

(3)商業固體廢物。包括廢紙、各種廢舊的包裝材料、丟棄的主副食品等。

(4)糞便。工業先進國家城市居民產生的糞便,大都通過下水道輸入污水處理廠處理。我國情況不同,城市下水處理設施少,糞便需要收集、清運,是城市固體廢物的重要組成部分。

收集廣東省惠州市氣象局2013年1月1日—2016年1月1日的氣象資料，包括日平均氣壓、日氣壓差、日平均氣溫、日氣溫差、日平均水汽壓、日平均相對濕度、日日降水量、日平均風速、日極大風速、舒適度指數等氣象因素及其相對應5天內的氣象指標，發病日及發病前1～5天分別以X0、X-1至X-5表示。其中舒適度指數是衡量人體在特定氣候條件下的主觀感受的常用指標，可通過日平均氣溫、濕度、平均風速計算，其計算方式多樣，本研究采用計算公式為：舒適度指數=1.8×日平均氣溫-0.55×（1.8×日平均氣溫-26）×（1-日相對濕度/100）+32-3.2×√（日平均風速）[3]。

3 城市固體廢物的危害

3.1 對土壤環境的危害

城市固體廢物對土壤主要有兩個方面的環境影響,第一個影響是城市固體廢物的堆放需要占用土地,我國許多城市的近郊常常是城市固體廢物的堆放場所,形成垃圾圍城的狀況。固體廢物的任意露天堆放,不但占用一定土地,而且其累積的存放量越多,所需的面積也越大,如此一來,勢必使可耕地面積短缺的矛盾加劇。

3.2 對水環境的危害

城市固體廢棄物進入水體影響水生生物的繁殖和水資源的利用,甚至會造成一定水域生物死亡。堆積的廢物或垃圾填埋場等,經雨浸淋,其浸出液和濾液也會污染地表水體,影響水生生物、動植物的生長,降低水質和使用價值; 甚至滲入地下含水層而導致地下水的污染。其污染物質主要包括有機污染物、重金屬和其他有毒物質[2]。

3.3 對大氣環境的危害

城市固體廢物在堆存和處理處置過程中會產生有害氣體,若不加以妥善處理將對大氣環境造成不同程度的影響。另外,堆放的固體廢物中的細微顆粒、粉塵等可隨風飛揚,從而對大氣環境造成污染。采用焚燒法處理固體廢物,已成為有些國家大氣污染的主要污染源之一。據報道,有的發達國家的固體廢物焚燒爐,約有2/3由于缺乏空氣凈化裝置而污染大氣,有的露天焚燒爐排出的粉塵在接近地面處的濃度達到0.56g/m3。我國的部分企業,采用焚燒法處理塑料排出Cl2、HCl和大量粉塵,也造成嚴重的大氣污染。

4 城市固體廢物處理技術現狀

由于城市固體廢物的嚴重污染,世界各國都在積極探討處理技術和方法。國內外城市固體廢物處理方法主要有衛生填埋、垃圾焚燒、高溫堆肥等。國內城市固體廢物處理采用的技術中衛生填埋是目前的主要處理方法,占收運量的81.8%;焚燒技術是沿海大中城市優先采用的處理方法,占收運量的14.5%;不同地區有選擇地使用堆肥方法,占收運量的3.7%[3]。

4.1 衛生填埋

衛生處理是垃圾處理必不可少的最終處理手段,也是現階段我國垃圾處理的主要方式。科學合理地選擇衛生填埋場場址,以利于減少衛生填埋對環境的影響。場址的自然條件符合標準要求的,可采用天然防滲方式;不具備天然防滲條件的,應采用人工防滲技術措施。場內實行雨水與污水分流,減少運行過程中的滲瀝水產生量。并設置滲瀝水收集系統,將經過處理的垃圾滲瀝水排入城市污水處理系統。不具備排水條件的,應單獨建設處理設施,達到排放標準后方可排入水體。滲瀝水也可以進行回流處理,以減少處理量,降低處理負荷,加快衛生填埋場穩定化。設置填埋氣體導排系統,采取工程措施,防止填埋氣體側向遷移引發的安全事故。盡可能對填埋氣體進行回收和利用,對難以回收和無利用價值的,可將其導出處理后排放。填埋時應實行單元分層作業,做好壓實和覆蓋。填埋終止后,要進行封場處理和生態環境恢復,繼續引導和處理滲瀝水、填埋氣體。

4.2 垃圾焚燒

焚燒適用于進爐垃圾平均低位熱值高于5000kJ/kg、衛生填埋場地缺乏和經濟發達的地區。垃圾焚燒目前多采用以爐排爐為基礎的成熟技術,并保證垃圾在焚燒爐內充分燃燒,煙氣在后燃室應在不低于850℃的條件下停留不少于2秒。垃圾焚燒產生的熱量應盡量回收利用,以減少熱污染。采用先進和可靠的技術及設備,嚴格控制垃圾焚燒的煙氣排放。煙氣處理多采用半干法加布袋除塵工藝。

4.3 高溫堆肥

垃圾堆肥適用于可生物降解的有機物含量大于40%的垃圾。鼓勵在垃圾分類收集的基礎上進行高溫堆肥處理。高溫堆肥過程要保證堆體內物料溫度在55℃以上保持5-7天。垃圾堆肥過程中產生的滲瀝水可用于堆肥物料水分調節,對堆肥過程中產生的臭氣應采取措施進行處理,殘余物可進行焚燒處理或衛生填埋處理。

5 我國城市固體廢物處理存在的問題

5.1 固體廢物數量巨大

隨著人口的增加和居民生活水平的提高,城市固體廢物的產生量也逐年增加。據有關數據表明,2003年我國城市固體廢物的年產量已達1.48億t左右,比2002年的1.36億t增加了8.8%。

5.2 處置設施落后、綜合利用率低

由于我國各地區經濟發展極不平衡,迄今為止,只在深圳市建成一座固體廢物無害化安全填埋場,這種狀況與我國每年固體廢物的大量產生量及排放量極不協調。固體廢物是在錯誤時間放在錯誤地點的資源,廢物僅僅相對于某一過程或某一方面沒有使用價值,而并非在一切過程或一切方面都沒有使用價值。應通過綜合利用,使有利用價值的固體廢物變廢為寶,實現資源的再循環利用,同時減少固體廢物的排放量。

5.3 二次污染嚴重

由于固體廢物對環境的危害需通過水、氣或土壤等介質方能進行,因此,對固體廢物的管理既要盡量避免和減少其產生,又要力求避免和減少其向水體、大氣以及土壤環境的排放。最終處置需要解決的就是固體廢物中有害組分的最終歸宿問題,也是控制環境污染的最后步驟。目前存在的主要問題是防治在處理過程中出現的二次污染,二次污染主要包括有機物的揮發、重金屬的揮發或是處理過程中形成新的更毒物質,如二惡英,還有一些高濃度的廢液,以及感染性物質的擴散,這些都是二次污染控制需要注意的問題。

6 城市固體廢物處理的發展方向

6.1 減量化

通過改變消費和生活方式,減少產品的過度包裝和一次性制品的大量使用,最大限度地減少固體廢物產生量,從源頭上控制。

6.2 資源化

固體廢物是“放錯了地方的資源”,是“尚未找到利用技術的新材料”,通過綜合利用,使有利用價值的固體廢物變廢為寶,實現資源的再循環利用。

6.3 無害化

對無利用價值的固體廢物采取焚燒或填埋的最終處置方式,在嚴格的管理控制下,按照特定要求進行,實現無害于環境的安全處置。

7 結語

城市固體廢物在我國已成為重大的環境問題,而且日趨嚴重。從源頭上減少城市固體廢物的產生是很有必要的,并充分利用資源和能源,最大限度地減少污染物的產生和排放,實現全過程控制,從而減少固體廢物的處理量和其潛在污染的可能性。

[1]環境保護部環境工程評估中心.全國環境影響評價工程師職業資格考試系列參考教材-環境影響評價技術方法[M].北京:中國環境科學出版社,2012:301-302.

[2]沈耀良,曹曉瑩.城市垃圾填埋場滲濾液的回灌處理及作用[J].江蘇環境科技,2004,17(2)4-6.

[3]中國環境保護產業協會固體廢物處理利用專業委員.我國固體廢物處理利用行業.2008年發展綜述[J].中國環保產業,2009(9):19-23.

[4]楊雪麗,王月紅.淺談城市固體廢物處理[J].環境科技,2008,21: 99-100.

季蘭(1980—),女,漢族,2003年7月畢業于沈陽農業大學環境工程專業,獲學士學位。畢業后一直在沈陽環境科學研究院從事環境影響評價工作,工程師。