城市生活垃圾處理與物聯網技術應用

馬佳麗

摘 要：面臨城市垃圾泛濫，各國都投入大量資金技術積極應對。對比國外先進的生活垃圾處理方式，我國在垃圾處理技術方面仍存在改進空間。本文對國內外城市生活垃圾處理現狀對比，指出我國城鎮化進程中不斷增加的城市生活垃圾現狀，同時提出垃圾處理應尋求新型綜合管理模式，與信息化技術結合，整合垃圾處理流程，提高處理效率。

關鍵詞：城市生活垃圾；處理方式評價；物聯網

1 研究背景

中國經濟高速增長、城鎮化速度加快，城市生活垃圾存量逐年增高。世界銀行2005年一份報告開篇：“世界上沒有一個國家曾經經歷過像中國現在正在面臨的固體廢棄物數量如此之大或如此之快的增長”。垃圾分類意識薄弱，處理方式相對落后，相關技術不完善導致垃圾處理能力缺口日益增大。2012年4月國務院辦公廳、發展改革委、住房城鄉建設部、環境保護部組織編制了《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》，要求提高城鎮生活垃圾無害化處理水平，切實改善人居環境。生活垃圾問題已經成為不容忽視、亟待解決的環境和民生問題，引起政府部門高度關注。

2 國內外城市生活垃圾處理現狀

通用垃圾處理方法主要有衛生填埋、焚燒和堆肥三種。瑞諾瓦做為瑞典最先進的垃圾焚燒企業之一，其垃圾焚燒效能和廢氣排放的清潔度技術世界領先；德國重視垃圾循環利用，開發周密高效的垃圾處理體系；美國依然采用填埋處理作為主要方法，并大力發展多層次垃圾管理模式，形成以控制垃圾源頭為先、垃圾再循環和堆肥處理居次、填埋或焚燒垃圾隨后的多層次垃圾管理模式。

我國生活垃圾處理處置能力相對落后。仍有部分城市，尤其西部落后城市，采用露天堆放、自然填溝和坑填的簡單方式處理城市生活垃圾，對土壤、河流、地下水等都造成了嚴重的影響和潛在的長期危害。堆肥與焚燒技術發展時間較短，盡管目前全國已有很多生產商、研究單位和大專院校在研究開發各種焚燒技術及設備，研究和開發過程仍然需要時間。

3 城市生活垃圾處理方式比較

截止2014年底，我國城市生活垃圾清運量約1.79億噸，各類無害化處理廠818座，全年填埋量10744萬噸、焚燒量5329萬噸、堆肥等其他方式319.6萬噸，分別占總垃圾處理量的60%、29%和1.79%，我國城市生活垃圾主要還是靠填埋為主，焚燒等技術還與世界發達國家有很大差距。

3.1 填埋場處理方式評價

衛生填埋目前是我國城市生活垃圾主要處理方式，填埋場中多采用高密度聚乙烯膜做為防滲材料以提高填埋場的防滲水平，一些大型填埋場采用填埋壓實機來提高填埋作業效率。盡管如此，垃圾填埋技術仍然存在很大的問題，垃圾填埋占用大量的土地、垃圾填埋場滲濾液處理、填埋的無害化程度較低、對水資源和大氣潛在影響深遠、填埋資源回收率低、填埋場征地運轉費上漲等。同時，我國填埋使用設備和鋪設機械主要依賴國外進口；滲濾液處理技術落后，滲濾液對環境造成二次污染；防滲材料自主研發水平低，國內產品耐久性差，進口材料又導致填埋成本太高。

3.2 堆肥處理方式評價

生活垃圾的生物處理主要有好氧堆肥和厭氧發酵技術，通過創造適宜的微生物生存環境，利用自然界原有的微生物或投放菌種，氧化分解垃圾中的有機成分，從而達到無害化和資源化的目的。

生活垃圾堆肥技術工藝簡單，所用機械設備少，操作簡單且投資少。我國是采用堆肥技術最早的國家，開展過機械化程度較高的動態高溫堆肥研究和開發，并取得了積極的成果，現在已經基本上形成了較為完整的堆肥技術。但同時堆肥技術也存在問題：傳統生物處理周期長、占地大、處理能力有限、難以形成較大垃圾處理規模；好氧堆肥和厭氧發酵成本高、品質差，不具有競爭優勢，難以規模生產。

3.3 焚燒處理方式評價

焚燒技術具有無害化、減量化和資源化程度高的特點，生活垃圾焚燒一般都和能源利用相結合，進入20世紀90年代，隨著對廢氣中有害物質危害的認識，各國對新建焚燒廠開始持慎重態度，并注重對焚燒廢氣排放控制及污染治理的研究，力爭降低焚燒可能產生的二次污染。天津雙港垃圾焚燒發電廠的建成，創造了國內規模最大、自動化水平最高等多項記錄。同時，焚燒發電廠把垃圾焚燒發電，廢渣制磚，余熱取暖，蒸汽向空中無害排放，形成一個循環經濟鏈。

現有或正在籌建的垃圾焚燒處理廠主要是以引進國外技術和設備為主，設備費和運行費較高，下一步我國應該加強技術研發和自主知識產權，逐步實現焚燒技術進步和設備國產化。

4 城市生活垃圾處理的未來

4.1 物聯網在城市生活垃圾中的運用

國務院頒布《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中將新一代信息技術列為7大戰略性新興產業之一，物聯網作為其中重要內容被多次提及。利用物聯網技術實現對物品信息的自動識別、傳輸、處理，通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享，實現物品動態、實時“可視化”管理。城市發展對生活垃圾的管理工作提出更高要求，而物聯網技術的應運而生也為生活垃圾管理更加科學化、規范化、精細化提供了技術支撐。

城市生活垃圾包含源頭收集、中轉運輸和末端處理三個環節，居民放入指定垃圾桶，社區保潔員按指定時間送至垃圾收集樓，壓縮后運往垃圾中轉站，經過分揀篩選處理后，運往垃圾處理場處理。

源頭識別；通過嵌有RFID芯片或貼有電子標簽的垃圾桶或廢物箱，輔以讀卡設備，掌握垃圾產生源頭，為垃圾收運、收集容器配置和垃圾品質分析提供參考依據。

中轉運輸：通過電子圍欄技術，識別環衛作業車，了解垃圾來源和清運量；GPS定位，了解環衛作業車輛線路軌跡、位置、速度等實時數據，對作業、運輸全程監督，及時解決突發問題；垃圾稱量聯網上傳至數據庫，了解中轉站中轉量。

末端處置：各處理場的生活垃圾量及處理后殘渣或副產品稱量和品質監控，了解處理場所的處置負荷量、處置效果。

通過物聯網技術在垃圾轉運環節應用，建立完善的信息化管理平臺，正確識別生活垃圾來源、成分，為垃圾分類、收費提供依據。同時，完善的管理信息平臺也可對城市生活垃圾進行調配，合理安排垃圾處理設施密度和強度。

5 總結與展望

面對嚴峻的城市垃圾考驗，我國應采取綜合化的方法應對城市生活垃圾。在技術創新的同時，還要建立完善的管理體系，如轉移機制、收費機制和減量機制，才能應對未來的“垃圾之戰”。

參考文獻

[1]“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃[J].中國環保產業.2012（07）：4-13.

[2]吳麗.我國城市生活垃圾清運量預測及垃圾處理技術發展趨勢研究[D].華中科技大學，2006.

[3]張瑞久，逄辰生.美國城市生活垃圾處理現狀與趨勢（上）[J].節能與環保.2007（10）：16-18.

[4]賓曉蓓，李倩.國內外城市生活垃圾處理現狀與處理技術[J].北方環境.2011，23（10）：42-44.

[5]宋志偉，呂一波，梁洋，等.國內外城市生活垃圾焚燒技術的發展現狀[J].環境衛生工程.2007，15（1）：21-24.

[6]李如年.基于RFID技術的物聯網研究[J].中國電子科學研究院學報.2009，4（6）：594-597.

[7]馬文剛.物聯網：建設智慧城市的DNA[J].上海信息化.2011（3）：18-21.

[8]李俊杰，宋衛恭，馮中越.模塊化理論在城市垃圾處理產業的應用研究——以北京市垃圾處理產業為例[J].首都經濟貿易大學學報.2009（03）：81-85.

[9]陳麗.淺析物聯網技術在生活垃圾收運處置中的應用[J].環境衛生工程.2011（06）：24-25.

[10]江源，劉運通，邵培.城市生活垃圾管理〔M〕.北京：中國環境科學出版社，