馬 愛 民
(山東省萊蕪市環境衛生管理處,山東 萊蕪 271100)
城市垃圾和垃圾場工程綜合介紹
馬 愛 民
(山東省萊蕪市環境衛生管理處,山東 萊蕪 271100)
通過對城市垃圾和垃圾場工程的綜合介紹,從城市垃圾的基本分類和各類垃圾的特點、國內外垃圾處理的發展趨勢、垃圾場選址和垃圾處理工藝等方面,對城市垃圾處理和垃圾場工程進行了闡述,為工程師和環境工作者提供一定參考。
城市垃圾,垃圾場,垃圾處理工藝
城市生活垃圾處理是影響城市經濟發展和居民生活環境的重要因素,隨著我國經濟建設的快速發展和人民群眾環境愛護意識的日益提高,國家對城市垃圾處理和垃圾場環境治理提出了更高的要求,城市垃圾處理和垃圾場環境也受到社會各界的廣泛關注,許多學者對城市垃圾處理方法和垃圾場環境綜合治理方法進行了一些有益探討。另外,早期一些垃圾場由于開工建設較早,當時條件下的處理工藝相對滯后,隨著現在城市規模的不斷擴大和城市總體規劃的與時俱進,一些現有的垃圾場可能不能符合現有城市垃圾處理和垃圾場環境治理的要求。
隨著城市的快速發展和人們生活水平的提高,城市內各類廢棄物隨之產生,城市垃圾的數量和類別不斷增加,世界范圍內一些城市甚至出現了類似“垃圾圍城”的嚴峻局面。在城市生活垃圾中可能會包含一些易腐蝕或有毒性的污染物質,生活垃圾的隨意堆放不僅會嚴重污染垃圾堆放地的生態環境、破壞城市美觀、占用大量土地資源、影響環境衛生,還可能會引起疾病傳播,污染水質、污染土壤、污染大氣,從而污染農作物、畜牧業,引發其他災害,威脅人類的生命安全。城市生活垃圾中的主要污染物為有害微生物(如病毒、細菌、寄生蟲及其卵等)、無機污染物(如汞、鉛、鎘、鋅等重金屬)、有機污染物(如碳氫化合物、洗滌劑和一些致癌物等)以及其他(如可能引起富營養化的氮、磷等營養成分)等。一些文獻對垃圾場進行了介紹[1-3]。因此,探討城市垃圾的處理方式和垃圾場環境綜合治理方式是當時社會發展、提高城市垃圾處理的重要方面,是相關研究人員和環境工作者的重要任務,如何加強和規范城市生活垃圾、合理開展垃圾場環境綜合治理成為城市環境研究的一個重要課題。
城市垃圾處理和垃圾場環境的綜合治理及時引起了我國相關部門和學者的重視,有關人員積極采取相關措施,積極推進城市生活垃圾的處置利用,努力建立健全資源的循環利用系統,積極在社會進行保護環境美德的宣傳,擴大環保宣傳,充分調動群眾監督和參與的積極性,向著建設越來越美麗的生態環境不斷進步。
本文首先闡述了城市垃圾的基本分類和各類垃圾的特點,然后對國內外的發展趨勢進行了介紹。在此基礎上,對垃圾場選址和垃圾處理工藝進行了探討,分析了垃圾場選址的影響要素,討論了現有常見的垃圾處理工藝的優缺點和適用范圍,經濟效益和社會效益評價。
隨著我國城市居民生活水平的提高和消費觀念的改變,我國城市垃圾的數量和種類也在變化,并且隨著城市規模和城市結構的不同而有所不同。雖然如此,目前我國城市垃圾一般而言主要可以分為五大類,即食品垃圾、普通垃圾、建筑垃圾、清掃垃圾和危險垃圾等,不同類別的城市垃圾有不同的物理性質和化學性質,含有不同的生物成分,其產生數量、腐蝕性、分解速度、回收利用價值、毒性等有所不同。據調查,城市垃圾的無序堆放和不及時處理對社會生態的危害很大,對垃圾堆放地點周圍的水資源、土壤資源等都會有影響,會產生惡臭氣體,使垃圾堆放地生態環境發生嚴重惡化。
就城市垃圾的分類,主要根據垃圾的產生途徑、垃圾物理化學性質能綜合分類,可以分為上述的五大類。其中,食品垃圾主要指人們在生產、包裝、儲存、運輸、食用等過程中產生的各種垃圾,這類垃圾一般腐蝕性強、垃圾分解速度快、會有惡臭氣味散發,多集中在居民點、超市、飯店密集地等。普通垃圾是指廢棄紙制品、廢棄金屬制品、廢棄木材、廢棄玻璃和廢棄塑料等,這類垃圾一般回收利用的價值高,可通過加強完善回收再利用渠道來減少該類垃圾的產生。建筑垃圾是指在建筑活動的開展建設過程中可能產生的各類垃圾,如廢棄混凝土、廢棄磚石、各類木材和廢棄填土等;一般地,這類垃圾會由建設單位自行處理,但也會有一些建筑垃圾進出到城市垃圾處理體系中來,成為城市垃圾的一部分。清掃垃圾是指在公共場所及路面等公共區域的清掃物等。危險垃圾指進入城市垃圾體系的危險品、有毒物品或會給環境造成重大污染的危險物品,比如生活中所用的干電池、溫度計和日光燈管等,以及其他一些含放射性物質的物品;這類垃圾對生活環境的污染相對嚴重,一般應進行單獨處理,除此之外,在社會中倡導的垃圾分類能盡量減少危險垃圾混入一般垃圾中,有利于危險垃圾處理工作。
就國內外城市垃圾和垃圾場綜合治理的發展歷史和發展趨勢而言,由于不同國家和地區受當地社會情況、經濟水平、城市垃圾組成、自然條件及飲食方式的差別,不同國家的城市垃圾和垃圾處理方式也可能有較大差別。盡管如此,總體來說各國家的城市垃圾處理發展方向和意愿比較接近,總體來說都以無害化、資源化和減量化為前進方向。就垃圾處理方式而言,目前國際上比較常見的大體有焚燒、堆肥、填埋和綜合利用三種方式,不同垃圾處理方式的使用范圍、處理效果和能源消耗情況等都有所不同,各國家根據其自身狀況和條件有所側重。隨著全球化進程和科學技術、社會經濟的進步,各國家處理城市垃圾的方式和觀念也在發生著改變。在過去時代,城市垃圾的處理方式往往簡單粗暴,也因此在歷史上給生態環境與居民造成了很大傷害,一些案例至今還觸目驚心,讓相關研究人員和實踐人員對城市垃圾處理引起了重視,也更堅定了要發展好城市垃圾處理的決心。隨著我國經濟社會的發展,我國對城市垃圾的處理越來越重視,并在這方面取得了長足的進步,我國城市垃圾處理工藝越來越成熟、城市垃圾處理越來越系統、處理工業化程度越來越高、垃圾場建設和綜合治理越來越現代化。在工業化比較發達的國家和能源及土地資源比較緊張的國家,城市垃圾一般比較傾向于采用焚燒處理的方式;比較而言,對比工業化程度不太發達及土地資源比較充足的國家,填埋式的處理方式比較多見;一些欠發達地區還會采用堆肥這一垃圾處理工藝。由于衛生填埋的處理方式是城市垃圾的最終處置手段,因此一直占有比較高的比例。隨著目前國際上對環境保護的重視,環境保護標準日益趨向嚴格,對垃圾處理工藝提出了越來越高的要求。
垃圾場有利于實現城市垃圾的綜合治理,有利于實現從城市垃圾的收集、運輸到實時處理全過程的管理控制,可以減少對環境的二次污染,也利于推進城市垃圾減量化、資源化和無害化的治理目標,向著建設生態城市前進,有利于實現防污染和再利用。
垃圾場的選址需要綜合考慮地形地貌、氣象水文、地質地震和水電設施等眾多因素,在實際選址時應該綜合考慮場址的地理位置、所在區域的功能規劃、可用占地面積、污水排放出路、村舍或居民點位置、土地征用費、水電等設施條件、交通運輸條件、土壤土質條件、地質條件和地震區劃、經濟水平等方面,建立合理可行的評價機制,由專業人員討論調研,對場址方案進行評議,進行可行性研究,通過詳細探討和論證,最終確定垃圾場場址。總體來說,對垃圾場場址的綜合評議應從以下幾個方面進行綜合論證:
1)符合所在市、城鎮的總體規劃和環保規定。場址選擇應符合城市的總體發展目標,符合總體規劃和相關法律法規。
2)盡量選擇在遠離居民區或主要交通道路的位置,垃圾車及其周圍應不存在自然保護區、風景名勝地和其他一些特別需要保護的區域。
3)盡量減少對地表水和環境空氣的污染,盡量遠離飲用水源和保護水質區域,垃圾場要盡可能位于城市或主要村落常年主導風向或最大風頻的下風向,以減少垃圾產生的惡臭氣體對居民居住環境的影響。
4)選址時應該關注場址的土壤地質條件,進行必要的探測調查,不應選在易發生斷層、滑坡、泥石流、流砂等嚴重地質地震災害的區域,同時,應該避開沼澤及采礦塌落區等。
5)應遵守科學合理、節約用地的原則,在能夠滿足生產和辦公等需求的同時,合理節約土地資源。同時,垃圾場建設往往不是一蹴而就的事情,應做好長遠規劃,盡量留有發展的空間和余地,盡量能為以后采用新技術等提供必要條件。
6)選址還應該綜合考慮交通運輸條件、土地利用現狀、已有基礎設施狀況等其他因素。交通便利、運輸成本低、周圍可利用的設施多、供電供水排污方便等均會對垃圾場的建設和運營提供很大益處。
需要指出的是,不同城市有不同的現實條件和地理環境,垃圾場選址難以一概而論,在實際確定垃圾場場址時,應進行仔細論證和方案比較,進行科學有效的可行性分析。合理選擇垃圾場建設地點是有關垃圾場的運行、生產、管理和發展的重要問題,一定要嚴謹科學對待。
國內外對生活垃圾處理都比較關注,就目前而言,對生活垃圾的處理主要有衛生填埋、焚燒以及堆肥三種方式。城市垃圾處理的三大基本原則是無害化、減量化和資源化,即三化原則。在垃圾處理過程中,要盡量做到在源頭減少垃圾產量、對垃圾進行分類回收、在處理時綜合處理、爭取做到重復利用。另外,不同的垃圾處理工藝可以適用于不同的垃圾對象,比如可堆肥的堆肥、可焚燒的焚燒、剩下的填埋,這樣可以大大減少填埋垃圾的數量。
各個方式有不同的優缺點和適用條件。衛生填埋是城市垃圾的最終處理手段,在國內外城市垃圾處理中占有較大的比例,也是目前大多數國家所采用的主要方式。衛生填埋處理方式的投資較低、運營期間的運行費用也相對較低;該工藝相對簡單,處理量相對較大;是其他處理方法產生殘渣的最終消納場;大型填埋場產生的沼氣有一定利用價值。然而,衛生填埋的場址受地理、地質和水文條件的限制較多,占地較多,場地的使用年限受垃圾量的影響大。相比而言,焚燒處理方式的使用期限較長,可以在城近郊建廠,因此運輸費用也會相對較低;同時,焚燒處理方式的減量化和無害化程度比較高。然而,焚燒處理方式也存在其自身的不利方法,其投資高,運行費用也較高;工藝、設備復雜,要求垃圾達到一定熱值;管理水平要求高等。高溫堆肥方式的投資適中,使用年限較長;無害化程度高;產品有農用價值,然而,高溫堆肥方式對垃圾中有機物含量有一定要求,只能處理垃圾中的可堆腐有機物,運行費用較高。從以上分析可以看到,不同垃圾處理方式的投資、運行費用、處理量、工藝及管理水平、無害化程度、使用年限和適用范圍等都有所差異,在實際選擇中應綜合考慮城市地理社會環境、發展規劃和經濟水平,選擇適用于本地區的垃圾處理方式。有條件的城市,可以結合具體城市環境,引入一種或多種垃圾處理工藝,應有針對性的處理不同性質和不同區域的垃圾。
本文對城市垃圾的基本分類、各類垃圾的基本特點、國內外的城市垃圾處理的發展趨勢、垃圾場選址的影響因素和評議方面、現有主要垃圾處理工藝的優缺點和適用范圍等進行了介紹和探討,對城市垃圾處理和垃圾場綜合治理有一定參考意義。
[1] 董煒華,梁品文,宋 揚.長春市垃圾場的分布及對城市垃圾處理能力分析[J].長春師范學院學報,2012(3):90-95.
[2] 廖 利,全宏東,吳學龍,等.深圳鹽田垃圾場對周圍土壤污染狀況分析[J].城市環境與城市生態,1999(3):53-55.
[3] 王欣寶,宋冬梅,張樹剛.唐山市趙各莊垃圾場污染研究[J].河北農業科學,2011(3):106-109,138.
Municipal refuse and waste yard engineering
Ma Aimin
(ShandongLaiwuEnvironmentSanitaryAdministration,Laiwu271100,China)
This paper general introduces the municipal refuse and waste yard engineering from the aspects of basic classification, characteristics, international developing trends, site selection of waste yard engineering, and garbage treating technics. Both the municipal refuse and waste yard engineering are discussed. Overall, this paper summarizes and compares the garbage treating technics and gives reference for engineers.
municipal refuse, waste yard, garbage treating technics
1009-6825(2017)20-0187-02
2017-05-06
馬愛民(1986- ),男,工程師
X705
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