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关键词: 内蒙古通辽市科左中旗保康镇 生活垃圾处理 处理方案
一、引言
内蒙古通辽市科左中旗保康镇是位于科左中旗东部边缘平原地带,科左中旗旗委、旗人民政府所在地,是全旗各族人民政治、经济、文化教育的中心。
以前,保康镇没有垃圾处理场,所产垃圾清运到镇外仅仅是简单地填埋处理,基本能被完全外运填埋。但是垃圾填埋场缺少必要的卫生设备,场地无统一规划,垃圾填埋场对周围的空气、水体、地下水、土壤已产生污染,垃圾发酵所产生的大量沼气没有得到处理,成为事故隐患,已经影响了场区工作人员的身心健康和正常工作。设施不完善,无法采取卫生防疫措施,致使蚊蝇孽生,影响周围的环境卫生,易使传染病流行。
近几年随着经济的发展,城镇的扩张,人口与企业数目的增加,现有的环卫设施数量不足,标准不高,环卫设备陈旧,已经无法与快速发展的经济和城市建设相协调。从环境和容量角度看,镇外的填埋地点已经无法满足环境要求和垃圾量增长需要。
综上所述,通辽市保康镇建设一座现代化的、标准规范的生活垃圾无害化处理场势在必行。
二、保康镇生活垃圾处理分析
(一)国内生活垃圾处理技术现状
我国城市生活垃圾处理起步较晚,只是从1997年以后由于国债资金的使用,才逐步开始对城市垃圾处理技术、工艺、建设、运行管理等方面进行有益的探索。近年来陆续颁布了新的垃圾处理的技术标准、规范、法规条例等,还推广了很多卫生填埋、堆肥、焚烧等方面的典型经验和工程实例。
1.填埋技术的应用。
我国是一个发展中的国家,财政比较紧张,所以目前垃圾处理主要采用填埋法。过去垃圾主要采用天然坑、沟、废弃矿井、采石场等堆置,没有采用有效的工程措施,导致严重污染周围环境。
2.堆肥技术的应用。
近年来,中国垃圾堆肥发展较快。从上世纪80年代起就开始应用“二次发酵工艺”,由于采取了强制密封,氧发酵,缩短了发酵周期,堆肥机械日趋完善,生产趋向产业化。
3.焚烧处理技术的应用。
中国垃圾焚烧技术的研究起步于上世纪80年代中期,焚烧技术是垃圾无害化、减量化、资源化处理最有效的方式,是未来垃圾处理的发展方向,目前中国仅有深圳等少数城市建立了垃圾焚烧处理场,进行了焚烧发电的示范性试验,系统运行情况良好,但规模不大,日处理能力低。
(二)生活垃圾处理场建设的必要性
垃圾从收运到最终处理,是一个非常复杂而又耗资巨大的系统工程,其状况如何,是一个城市现代化程度的重要标志。
1.建设垃圾处理场是改善城市环境的需要。
城市生活垃圾是城市严重的固体污染源,不仅会产生有毒有害气体,造成对城市大气环境的影响,而且会产生有毒有害物质,污染城市土壤和地下水。同时,孽生蚊蝇、传播疾病,造成细菌和病原菌富集,处理不好将影响人们的健康。城市生活垃圾污染已成为社会一大公害,也是世界各国突出的环境问题之一,对城市生活垃圾进行无害化处理,是当前的一项重大课题。
2.建设卫生填埋场是避免生物性污染,改善人民生活环境,提高人民生活质量,保护人群健康的需要。
随着城镇建设的发展,驻镇居民生活水平的不断提高,城镇垃圾处理问题就显得越来越突出,严重影响镇容镇貌和生活环境。由于建设资金问题,保康镇没有建设形成规模的垃圾处理场,所产生的垃圾只能运到郊外进行简单的填埋处理,因此,解决和规划建设城镇垃圾处理问题已是刻不容缓。
3.建设垃圾处理场是创建文明卫生城市的需要。
通过市容、环境卫生管理和加强城市绿化美化,对创建文明卫生城镇工作,促进环保事业的健康发展,建设富裕文明和谐的科左中旗具有十分重要的意义。
4.建设垃圾处理场是城市建设发展的需要。
科左中旗城市建设发展迅速,人口逐渐增长。由于人口的增加,社会经济的发展,城市垃圾量不断增加,原有简易的垃圾处理厂处理能力不足,加上工艺上的缺陷,大量未经处理的垃圾露天堆放,不仅有损市容市貌,而且造成地表水和地下水的污染,因此急需解决垃圾处置问题,以适应城市建设发展的需要。
根据国家和自治区有关加快城镇基础设施建设的政策和要求,为提高城镇居民的生活质量,改善卫生环境,提高城镇居民的生活环境质量,改善卫生环境,提高城镇经济建设水平和综合服务能力,加快保康镇整体建设步伐,结合保康镇的现实状况,本着合理开发建设,全面规划、量力而行、远近结合,以近期为主,分期建设实施的原则,建设保康镇垃圾处理场,对保护环境、防止污染地下水都有着重要的意义。
(三)保康镇生活垃圾处理现状
1.保康镇目前垃圾收集概况。
保康镇垃圾收集以市区单位及个人生活垃圾为主。保康镇生活垃圾不分类别,分别集中于城区内各个垃圾站点。市区设垃圾收集点9处(由环卫处义务清运),分别位于向阳路、团结路、顾里木图路、友谊路、前进路、长江路、八一路、北京北路、响根布呼路,单位垃圾点为120处(部分由环卫处清运),其中对市区主街道(青街、北京路、文化路、顾里木图路)实行袋装化处理,由环卫收集工每日收运送往就近的垃圾收集点,垃圾清运主要由单位专业车辆进行清运,目前该处共有摆臂车3辆,密封车1辆,推土机1辆,同时,对市区由单位自行清运及其它承包人入场(垃圾场)内实行收费管理,具体为3吨以下(含3吨)车辆6元/次辆,3吨以上车辆10元/次辆,垃圾处理以填埋为主,因场内自然条件优越,黄土层厚,深度3―8米不等,填进方便,垃圾容量大。
2.垃圾处理情况。
没有固定的垃圾填埋场,垃圾清运到镇外只能作简单的填埋处理,新建垃圾处理场选在镇区东北处的荒地处。
3.环卫部门人员、机构、运输情况。
保康镇设有环卫所,事业单位,现有职工90人,运转良好。有铲车2台,自卸翻斗车3台,手推车40个。
4.垃圾收费情况。
年收垃圾清运费28万元。
5.保康镇垃圾处理存在的问题。
(1)垃圾收集、处理系统存在的问题。
垃圾收集面积大,清扫人员少,清扫只限在主城区的硬化道路范围内,而土路地段基本上没有垃圾收集点,垃圾收集清运到镇外只能作简单的填埋处理。资金短缺,收费困难。
(2)生活垃圾没有进行无害化处理。
保康镇现有的垃圾填埋场仅仅采用的是简单的填坑堆埋方式。经调查发现,垃圾填埋场对周围的空气、水体、地下水、土壤已产生污染,垃圾发酵所产生的大量沼气没有得到处理,成为事故隐患,已经影响了场区工作人员的身心健康和正常工作。
(3)生活垃圾处理缺乏科学性、计划性。
垃圾填埋场缺少必要的卫生设备,场地无统一规划,无法采取卫生防疫措施,致使蚊蝇孽生,影响周围的环境卫生,易使传染病流行。
(4)城市环境卫生基础设施薄弱,城市建设资金投入不足。
现有的环卫设施数量不足,标准不高,环卫设备陈旧。保康镇现有的环境卫生设施,已经与快速发展的经济和城市建设不相协调。城市建设资金投入不足,也导致垃圾无害化处理进展缓慢。
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(四)生活垃圾处理方案的确定
1.生活垃圾成分。
保康镇生活垃圾成分比较复杂,经过“四分法”和“干重测试法”,测定保康镇垃圾中残土,煤渣等有机和无机含量见下表1。通过表1可以看出,保康镇生活垃圾中有机物含量较低,仅占18%。
2.生活垃圾处理方案的确定。
城市生活垃圾处理受垃圾成分、经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯因素的影响,所以垃圾处理方式一般没有统一的模式,但最终都是以无害化、减量化、资源化为处理目标。从应用技术看,可归结为填埋、焚烧、堆肥和再生利用等四种主要方式。总的发展趋势是:在分类收集基础上的再生利用越来越受到重视;垃圾填埋的标准越来越高;垃圾焚烧将稳步发展。但对于北方城市来说,相当一段时间里生活垃圾处理仍然是以卫生填埋处理工艺为主。
通过技术、经济、环境影响比较可以看出,卫生填埋、堆肥和焚烧三种垃圾处理方法各有优缺点,对其使用的比例、取舍,取决于填埋场地的可供程度、堆肥产品市场情况、资金能力等条件。对于像科左中旗保康镇这样的城市,由于具有可供填埋的荒地,而且生活垃圾有机成分低,因此近期应以卫生填埋处理生活垃圾为主。结合中国的国情,针对科左中旗的实际情况,建议采取以卫生填埋方法处理生活垃圾的工艺。
3.填埋工艺及填埋作业工艺流程。
垃圾卫生填埋的步骤是:垃圾堆放、铺平、碾压、覆土、再碾压的填埋过程。垃圾运进场后,按预先计划卸下,用推土机摊铺均匀,每块垃圾层厚度为0.5―0.6m,再用垃圾压实机械或履带式推土机反复压实,压实密度要求大于0.80t/m,然后再卸垃圾再碾压,在垃圾填埋层厚度达2.5m后,立即覆土0.2m厚并压实。为尽量减少垃圾对环境的污染,夏季当天垃圾必须当天覆土压实,冬季可根据实际情况定期覆土,覆土材料一部分就地取材,不足部分采用建筑垃圾、炉灰渣等。
三、结论
(一)保康镇垃圾处理场符合国家关于垃圾处理的产业政策,此方法的实施将极大改善保康镇区的生活环境,提高城市的综合实力和水平,这对于建设富裕文明和谐的科左中旗具有十分重要的意义。
(二)保康镇垃圾处理场在经济上是合理的,在技术上是可行的。
四、建议
(一)由于生活垃圾处理是社会公益性事业,需要政府提供扶持、优惠政策,在项目资金筹措方面,应按专项拨款和自筹安排,以推进项目顺利开展;在征地和税费征收方面,应该给予减免扶持。
(二)加强对基础资料的调查和收集,掌握更全面的基础资料数据,从而作出更为准确的预测和决策。
(三)目前科左中旗的生活垃圾,从收集到运输到处理,基本上是混合收集、混合运输、填埋处理。从城市可持续发展的角度来说,这种垃圾管理方式,是与可持续发展的思路、循环经济的发展模式相违背的,对环境的污染和资源的浪费都是很大的。因此,科左中旗的垃圾管理方式应予改变,垃圾管理应从垃圾分类做起,也就是从源头做起。
【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向
1 生活垃圾处理发展概况
建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。
从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。
垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。
堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。
当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。
2 城市生活垃圾特性变化
城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。
我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。
垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。
居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。
包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。
3 城市垃圾处理现状分析
3.1 主要技术介绍
国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法,另外还有热解、分选回收、综合处理方法。
3.1.1 填埋
填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
1、简易填埋场(临时堆场)
基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。
2、受控填埋场(准卫生填埋场)
有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。
3、卫生填埋场(无害化处理场)
既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。
3.1.2 焚烧
我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。
1、简易焚烧炉
简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。
2、国产化焚烧设施
工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。
3、综合型焚烧设施
综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。
3.1.3 堆肥
生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。
1、简易堆肥
工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。
2、好氧堆肥
工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。
3、厌氧堆肥
工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。
3.1.4 热解
热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。
3.1.5 分选回收
城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。
3.1.6 综合处理
城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上,组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。
转贴于 3.2 应用情况
我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。
近年来综合处理已引起越来越多的重视,但迄今为止应用最广泛的仍是填埋、焚烧、堆肥三种方法,其中填埋法是我国城市生活垃圾处理的最主要方法,无论是大城市还是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技术较多,但处理规模较小,因堆肥销路等原因,有的已关闭;焚烧技术这几年在经济发达城市得到了迅速发展。
3.3 存在的问题分析
3.3.1 填埋场问题分析
大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题,表现在:(1)设计理念比较落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;(2)大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;(3)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展,现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放,简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态,不仅引起了温室效应,造成安全隐患,而且也是产生恶臭的主要原因;(5)填埋场的封场一般都未进行生态恢复,由于缺乏封场和后续管理标准,缺乏相应的政策和法规,已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。
3.3.2 焚烧问题分析
(1)对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。
3.3.3 堆肥问题分析
阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素,而是非技术的经济因素,这表现在:(1)混合收集的生活垃圾杂质含量高,为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高,没有政府的补贴,是很难运行下去的;(2)一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性,在粘性土壤地区,特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路;(3)堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售,利用粗堆肥产品制造的复合肥,其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争;(4)生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有盾,也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。
因此,虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路,近几年国内建成的大多数堆肥厂,实际上均不能正常运行。
4 生活垃圾处理技术发展方向
根据我国实际情况,现实的生活垃圾处理技术发展方向必须面对混合收集的、可回收物质含量和热值低、垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高的生活垃圾。远期(2015年后)可考虑实现了分类收集基础上的垃圾处理技术。
1、发展生活垃圾综合处理技术
我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理,必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。但是,这需要在一个新的基础上去考虑综合处理模式中各种技术的地位和作用。
针对我国混合收集垃圾的特点,将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术,是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。
2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展
主要表现在以下几点:(1)填埋气导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气回收利用技术在取得经验的基础上扩大试验范围;(2)大、中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆土。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(3)在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果;(4)国产化人工合成防渗衬底材料的质量有较大的提高,设置人工合成防渗衬底的生活垃圾填埋场不仅仅局限于个别示范工程;(5)生活垃圾渗滤水的处理技术多样化并取得实质性进展;(6)发达国家普遍采用的好氧填埋技术,在部分示范工程中率先得到应用;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。
3、生活垃圾堆肥技术机械化、国产化,堆肥产品高附加值发展
主要表现在以下方面:(1)生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;(2)堆肥产品中的重金属和碎玻璃等杂质的含量得到有效控制;(3)国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高;(4)采用机械化动态发酵工艺和利用有效菌种快速分解的新型堆肥技术,在部分城市得到应用并逐步推广;(5)由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。
4、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展
主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。
5、分类收集、分类处理逐步推行
生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视,垃圾分类收集、分类处理方式在我国大、中城市中逐步推行,主要途径如下:(1)对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装逐步减少;(2)净菜进城工作逐步被市民认可,生活垃圾中易腐有机物的比例逐步下降;(3)有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台,生活垃圾回收利用工作将纳入依法管理的轨道。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。
5 结语
从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。
综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。
参考文献
[1] 王均奇, 施国庆. 我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究, 2007, (1):99-100.
随着城市化进程的加速,我省经济的不断发展,城市加快了“新陈代谢”的速度。环境压力越来越大,发达国家在一百多年时间内遇到的问题,将在短时间内遇到。环境与社会经济发展之间的差异和不平衡性日益凸现,环境质量已成为可持续发展的重要制约因素之一。垃圾的大量产生和不安全处置,正在污染水体、大气环境和土壤,垃圾爆炸事故不断的发生。
一、基本情况
2014年全省城市生活垃圾的年产生量约8128.3吨,城市生活垃圾处理量约6853吨,清运量812.8吨,处理效率为84.31%,城市生活垃圾的处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧。
截止2014年,全省共有城市生活垃圾处理设施96个,其中垃圾填埋场1个;生化制肥场4个;各类垃圾焚烧厂1个。
据有关资料反映,我省农村地区年垃圾产生量约为1406.9 万吨。目前,全省建制镇生活垃圾年清运量为73.3 万吨、处理量为29.4 万吨, 处理率为40.1%;乡镇一级生活垃圾年清运量21 万吨,处理量7.2 万吨,处理率为34.3%;村庄年产生活垃圾152.9 万吨,对生活垃圾进行收集的行政村有6992 个,占总数的25.6%;对生活垃圾进行处理的行政村2337 个,占总数的8.5%,处理方式主要是简单的填埋。而大多数村镇没有无害化垃圾填埋场,生活垃圾被随意抛弃在沟渠、河岸或路旁,从调研情况看,一些乡村垃圾有“围村”之势。
二、生活垃圾处理存在问题
经过调研分析,垃圾的产生及处置主要存在以下五个方面的问题:
(一)我省生活垃圾产生量大,处理能力不足,处理率偏低。垃圾产生量大而处理率低的矛盾突出;
(二)人们环保意识不高,环境卫生管理体制不健全,实行垃圾分类收集有难度。大部分城市垃圾仍是混合收集。农村居民除把废报纸、废家具等卖掉外,其余生活垃圾一扔了之。生活垃圾管理部门的执法范围集中在市区、建制镇;农村生活垃圾的管理尚处于一种近乎空白的状态;
(三)停留于末端管理,政府经济包袱沉重。目前垃圾处理费用主要来源于国家和地方财政,且资金大都用于垃圾的收运,垃圾的无害化处理效率低;
(四)生活垃圾的处理技术及设备比较落后。由于资金、技术等原因,我省城市生活垃圾处理以填埋为主,高温焚烧的比例较低,且相当一部分处理设备及技术直接从国外引进,不适合我省省情,运行管理困难,重复建设严重,造成资源浪费;
(五)对生活垃圾场建设及其处理设施的监督监测不完善。建制镇生活垃圾处理场未履行建设项目环境影响评价制度和“三同时”制度;填埋场的渗滤液、废气等污染物排放亦存在不同程度的超标现象。
三、对策与建议
(一)加大资金投入。加大省级预算内投资各级政府对改造生活垃圾处理设施的投入力度,并逐年增加投入比例;提高生活垃圾处理项目的政府补贴标准。
(二)推进分类收集。因地制宜、分类指导,积极稳妥推进城镇生活垃圾分类收集工作;建立和完善废旧商品、废旧物资回收、利用和处理体系;健全再生资源回收网络,加快回收站点建设,规范站点管理。
(三)应用水泥窑协同处理垃圾。
【论文摘要】生活垃圾卫生填埋场的选址涉及多方面因素,不仅要分析其是否符合相关政策、规划、规范、标准等要求,而且还要紧密结合所选场址各方面特征因素,全面分析其可能存在的影响,并提出解决办法。本文阐述了选址中应注意的几个问题。
1前言
生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。随着人口增长和社会、经济发展,我国生活垃圾产生量不断增加,而生活垃圾处理处置相对滞后,据资料表明:2005年全国城市生活垃圾集中处理率仅52%,而无害化处理率仅约35%。大部分城市生活垃圾未得到规范处置,而农村生活垃圾处理处置率更低,据不完全统计,每年有1.2亿吨的农村垃圾露天堆放。生活垃圾围城、围镇、围村现象日益突出,生活垃圾污染引起群众不满和政府关注,并在一定程度上制约着社会经济发展和环境质量提高。近年来,为解决生活垃圾污染问题,国家制定了一系列政策、优惠政策、技术规范、标准等,指导、支持、鼓励加快生活垃圾处理步伐,各级政府在推行生活垃圾处理产业化的同时,投入大量资金或出台优惠政策,大力支持生活垃圾处理工程建设,生活垃圾处理率正逐步得到提高。
生活垃圾卫生填埋处理是我国现阶段垃圾处理的主要方式,填埋场址大多处于农村地区或城乡结合部,场址选择不仅要满足《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)、《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)及《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》等规定的技术要求,而且要紧密结合农村社会经济状况、农业生态环境特征及农民的风俗习惯和文化背景,以人为本,深入开展选址及环评公众参与工作,广泛征询场址周边群众意见,尊重群众环境权益以获得群众认可和支持。由于生活垃圾填埋场既是环保设施,同时也是一个潜在污染源,伴随着填埋场建设和使用,污染、生态环境破坏和环境风险隐患可能随之产生,加上人们对垃圾普遍厌恶的情绪,填埋场选址时周边居民反映十分强烈,阻力较大。然而,生活垃圾填埋场建设是改善环境质量、实现可持续发展和构建和谐社会的必要性基础设施,势在必行。如何权衡利弊,兼顾社会各群体的利益诉求成为选址成败关键因素。
2关于选址的规定条文
由于城镇生活垃圾卫生填埋场的选址不仅要考虑地理、地形、地貌、水文、气候、地质等一系列自然条件对周围环境、工程建设投资、运行成本及运输费用等影响,还应考虑当地社会经济条件等因素影响,因此选址时不仅应由建设、规划、环保、环卫、设计、国土资源、水利、卫生防疫、地质勘察等相关部门共同参加,还应高度重视公众参与。根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》和《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》,填埋场选址应执行下列强制性条文,不应设在下列地区:
⑴地下水集中供水水源地及补给区;
⑵洪泛区和泄洪道;
⑶填埋库区与污水处理区边界距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区;
⑷填埋库区与污水处理区边界距河流和湖泊50m以内的地区;
⑸填埋库区与污水处理区边界距民用机场3km以内的地区;
⑹活动的坍塌地带,尚未开采的地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞地区;
⑺珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区;
⑻公园,风景、游览区,文物古迹区,考古学、历史学、生物学研究考察区;
⑼军事要地、基地,军工基地和国家保密地区。
同时垃圾场场址选择还应符合《生活垃圾填埋污染控制标准》和其它相关标准的规定,主要应符合下列要求:
⑴与当地城乡建设总体规划、区域环境规划和环境卫生专业规划要求一致;
⑵与当地的大气污染防治、水资源保护、自然保护要求一致;
⑶人畜居栖点500m以外;
⑷库容应保证填埋场使用年限在10年以上,特殊情况下不低于8年;
⑸交通方便,运距合理;
⑹土地利用价值及征地费用较低;
⑺位于地下水贫乏地区、环境保护目标区域的地下水流向下游地区及夏季主导风向下风向。
3影响生活垃圾卫生填埋场选址特殊因素
卫生填埋是我国现阶段垃圾处理的主要方式,填埋场场址大多处于农村地区或城乡结合部,场址区社会经济因素及生态环境状况特征是选址中不容回避问题,除了上述规范和标准规定的强制性条文和一些重要因子的要求之外,还有许多规范和标准规定之外的很特殊因素,主要是:⑴由于生活垃圾填埋场的建设,大量生活垃圾集中,将彻底改变场址及其周边地区农村及农业生态环境,可能带来植被破坏、水土流失、污水、恶臭污染、滋生蚊蝇、生物入侵、火灾、疫病传播等一系列环境问题,影响农业生产和农村居住环境质量;⑵由于人们普遍存在的对垃圾厌恶情绪,垃圾填埋场址的周边地区群众通常难以接受大量垃圾集中到祖祖辈辈赖以生产、生活的环境。因此,生活垃圾填埋场建设时,场址周边(包括卫生防护距离之外和垃圾运输途经地)群众的反映非常强烈,抵触情绪较大,这也成为是项目选址中的难点之一;⑶农村地区风俗习惯、宗族势力及封建意识对选址影响也较突出。笔者就工作实践中所遇到的这些特殊因素归纳如下:
⑴卫生填埋场滋生蚊、蝇等昆虫可能对场址及周边地区基本农田保护区、果园、茶园、蔬菜基地种植环境及农产品产生不良影响,如蚊、蝇叮咬水果及其排泄物影响农产品品质及质量;
⑵垃圾卫生填埋场中垃圾夹带外来入侵物种及弃用带疫病的蔬菜、水果可能危及当地农业生态安全,例如垃圾中夹带福寿螺,由于其生命力旺盛、繁殖力强,入侵并破坏场址及周边地区生态环境可能性极大。
⑶场址若处于以针叶林为主的森林生态系统中,因森林火灾诱发填埋场火灾甚至爆炸以及填埋场自燃引发森林火灾危险性并存;可能造成当地生态灾难;
⑷卫生填埋场与场址及其周边地区存在重要基础设施(如:水利设施、跨越的高压输变电线路及穿越主要交通干线)之间环境风险隐患可能较大;
⑸场址虽不跨越行政辖区但可能存在跨行政辖区环境影响问题;
⑹场址及周边群众因对垃圾厌恶情绪而滋生的对填埋场选址建设抵触情绪,可能发生群体性环境问题;
⑺场址及其周边地区群众涉及所谓“精神意识”场所(如祖坟、祖厝、公祭及宗教等场所)等问题,可能对选址及建设产生严重干扰问题。
4选址特殊因素影响的对策与措施
建设生活垃圾卫生填埋场工程的选址涉及面广,政策性、技术性强,社会敏感度高。如前所述,由于《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》、《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》以及《生活垃圾填埋污染控制标准》等对生活垃圾卫生填埋工程场址选择已作出明确确定,尤其是《规范》中九点强制性条文,在选址工作中均能逐条套对分析,因此强制性条文要求一般是不会违反的。但是,仍会有一些项目因未能全面地分析可能涉及的各方面影响因素,包括一些看似简单的、细微的、易被忽略的影响因素,而造成选址建设及营运挫折及至失败。
通过对生活垃圾卫生填埋工程项目相关标准及规范的学习,结合该类项目的工作实践,总结出生活垃圾卫生填埋场选址工作中应注意如下几个问题:
首先,在收集充分的项目背景资料、场地及周边环境资料的基础上,首先应对照强制性条文逐条分析拟选场址是否有违背,并得出是否满足强制性条文的结论。
其次,根据城乡建设总体规划、环境保护规划、环境卫生专项规划、大气污染防治、水资源保护、自然保护、夏季主导风向、土地资源、道路交通等情况分析场址是否满足城乡建设总体规划布局要求、环境保护要求及节约资源及投资等要求。
第三,分析场址的特征因素,着重分析可能存在跨行政区域的环境影响、场地内及周边市政和水利等设施(如高压线路、引水渠道、道路、油气管道或储存库等)的影响、对农业生态及农业生产的影响、涉及民众“精神意识”的建(构)筑物的影响。
第四,由于填埋场大多处于农村地区或城乡结合部,因此选址应紧密结合农村社会经济状况、农业生态环境特征和农民风俗习惯和文化背景,贯彻“以人为本”,紧密配合建设业主,广泛深入开展公众参与工作。因为科学合理的选址决策不仅在专业技术层面要正确,还必须兼顾各社会群体的利益诉求,通过听证会等多种形式,让利害关系人有充分知情权,能充分阐述意见有参与权及有必要监督权,环评要结合业主与群众的协调意见,总结分析公众参与调查结果,尽力使选址决策能取得社会共识,才能更好地体现政府构建“和谐社会”执政理念,有利于社会主义新农村的建设。
参考文献
〔1〕中华人民共和国建设部.生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2004).北京:中国建筑工业出版社,2004
引言
随着我国城市化进程的加快,人们生活节奏越来越快,城市生活垃圾数量也在迅速增加。为解决城市生活垃圾这一全社会热点关注的问题,近年来,国家和各级政府不断采取相关措施,在全面推行城市生活垃圾处理产业化的同时,投入大量资金或出台优惠政策,大力支持城市生活垃圾无害化处理工程的建设,并将其列入城市可持续发展战略和作为各级政府部门为民办实事的工作重点。以此来保证人们生活的需求,城市生活垃圾卫生填埋工程项目的选址不仅要满足《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》和《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》等规定的技术要求,不管是对环境还是对人类生存、人与自然的和谐相处都有一定的作用,在建设城市垃圾管理公司时必须征询场址周边居民的意见并获得认可。由于生活垃圾填埋场的建设将伴随污水、恶臭、蚊蝇等一系列污染问题,加上人们对垃圾厌恶的普遍情绪,在垃圾场选址时周边居民反映是很强烈的,阻力很大,所以选址工作非常困难。然而,生活垃圾填埋场是改善城市环境质量、实现可持续发展的必要性市政基础设施,因此选址工作就成了多种利害因素的权衡。这一点不仅在项目的工程可行性研究报告中得到充分体现,而且也是作为项目环境影响评价中的一个极为重要环节,编制环境影响评价报告时必须充分翔实地调查、分析和论证,以客观公正地得出选址可行性结论。所以,在城市垃圾管理公司选址方面必须要做好周围居民的劝导工作,本着为人类生存发展的原则,来指导生产,以免出现不合适宜的地方,造成周围居民不满,影响社会发展的进程。
1 规范和标准规定的选址条文
城市生活垃圾卫生的处理关系着人们的幸福生活,是社会发展必须要重视的方面。城市生活垃圾卫生填埋工程项目在选址时必须要综合考虑地理、地形、地貌、水文、气候、地质等一系列条件,以及这些条件对周围环境、工程建设投资、运行成本及运输费用等影响。根据相关的文件和规范来指导具体的生产,填埋场选址应执行下列强制性条文,对环境有破坏的不应设场,不应设在下列地区:
1)地下水集中供水水源地及补给区;
2)洪泛区和泄洪道;
3)填埋库区与污水处理区边界距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区;
4)填埋库区与污水处理区边界距河流和湖泊50m以内的地区:
5)填埋库区与污水处理区边界距民用机场3km以内的地区;
6)活动的坍塌地带,尚未开采的地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩地区;
7)珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区;
8)公园,风景、游览区,文物古迹区,考古学、历史学、生物学研究考察区;
9)军事要地、基地,军工基地和国家保密地区。
2 规范和标准外的一些因素
城市生活的垃圾处理是关系到民生的一件大事,所以其选择的重要性不言而喻。除了上述规范和标准规定的强制性条文和一些重要因素的要求之外,还有许多规范和标准规定之外的特殊因素。由于城市生活垃圾填埋场的建设,每天几十吨到几百吨的大量城市生活垃圾集中在这个地方,将彻底改变原场址的原貌,地表一旦改变,将很难恢复到原貌,伴随着的将是植被破坏、水土流失、污水、恶臭、蚊蝇等一系列问题,场址周边住地的居民通常是无法接受全城垃圾集中到自己的家门口,因此这些居民的强烈反映已成为该类项目可行性分析当中必须重视的要点,另外还有一些是特定生活垃圾填埋工程的特殊影响因素,如居民生产生活有重大关系的事物,如果园等生活性事物,这些都需要引起足够注意。
3 结论
在具体的城市生活垃圾处理过程中,必须要通过对关于城市生活垃圾卫生填埋工程项目的建设标准及规范的学习,结合环境影响评价工作中所完成工程实例,吸收了参考资料及评审专家的意见,在自身实际的基础上,更好的开展各项工作,完成城市垃圾的处理生活,更好的造福人类发展。在进行城市生活垃圾管理公司的选址工作,要着重做好以下几个方面:
1)要对项目进行充分、细致的调查,在收集充分的项目背景资料、场地及周边环境资料和项目“工可”材料的基础上,首先应对照强制性条文逐条分析拟选场址是否违反,并得出是否满足强制性条文的结论,对于违反规定的地方,必须要做出改正。若不合适,则另外选择地点进行重新选址;
2)根据城市规划、主导风向、水源地状况、道路交通等情况分析场址是否满足城市总体的环境布局,结合这些因素来分析城市生活垃圾管理公司的处理情况和完成情况;
3)要根据工程的具体情况,结合工程分析,初步分析采用相应措施后工程建设产生的污染与环境影响是否能满足环境功能的要求,本着造福人类的原则,进行有针对性的建设和管理,给社会带来更好的环境。
参考文献
[1]余泽娜.农村生态环境问题探析[J].前沿,20xx(1).
[2]吴量.基于科学发展观对城市建筑垃圾消纳处置的若干思考[J].企业家天地下半月刊(理论版),20xx(1).
[关键词]垃圾处理焚烧卫生填埋堆肥
中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120129-02
随着世界经济的进一步发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高,垃圾的排放量迅速增加。每年新增垃圾100亿t,2003年,我国660个城市生活垃圾清运量达1.5亿t,每年以约4%的速度增长。按各地上报的数据统计,目前,我国历年垃圾堆存量已达60亿t,占用耕地5亿m2。全国660个城市中有200个城市陷入垃圾包围之中。如何进行有效的垃圾处理已经成为城市政府面临的最棘手的问题之一。对垃圾泛滥成灾的现实,只有采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理、利用垃圾,将垃圾列为社会发展的可利用资源,才能从根本上解决垃圾处理的问题。
一、城市垃圾处理方法现状
目前国外发达国家的城市垃圾在处理方面广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥三种处理方式。
(一)垃圾焚烧处理
焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。热能要回收,烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。
对垃圾进行焚烧处理减容、减量及无害化程度都很高,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,是一种较好的垃圾处理方法。但对焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题,且设备投资巨大。国外目前通过改进焚烧系统工艺及强化民气处理等手段已经较好地解决了尾气污染问题,但投资也相应增加。如果引进国外技术进行垃圾焚烧发电,每处理100吨/日垃圾的建设成本通常在4干万元以上,我国的地方财政难以承受。焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术。但是,只有对那些不能回收有价物,只能回收热能的垃圾,垃圾焚烧处理才是科学、合理的。
(二)卫生填埋处理
所谓卫生填埋,就是能对渗滤液和填埋气体进行控制的填埋方式。早期的垃圾填埋处理由于未控制其对环境的污染,造成了严重的后果。直到本世纪30年代,在美国的加利福尼亚才首次提出“卫生填埋”的概念。由于垃圾产量大增加,而且含有有毒有害物质,因此造成环境污染的可能性也大增加,所以人们对垃圾填埋场的环境影响越来越重视,垃圾填埋场的操作运行管理越来越严格。
卫生填埋首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染。一般规范要求回填地最低处的标高要高出地下水位3.3m以上,并且回填地的下部应有不透水的岩石或粘土层。否则需另设粘土、沥青、塑料薄膜等不透水层。其次,填埋场应设置排气口,使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出,避免发生爆炸。回填后的场地,一般在20年内不宜在其上修建房屋,避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏,但可作绿地、农田、牧场等使用。填埋处理用地,尽量选用天然的或人工挖出的洼地,开发资源后的废粘土坑、废采石场、废矿坑等。将垃圾填埋于坑中,有利于恢复地貌,维持生态平衡,但如果在大面积的洼地、港湾、山谷等回填,则需考虑是否会破坏生态平衡。
(三)堆肥处理
堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。堆肥的关键,在于提供一种使微生物活跃生长的环境,以加速其致菌分解过程,使之达到稳定。堆肥主要受废物中的养分、温度、湿度、pH等因素的控制。
根据堆肥原理,可分为厌氧分解与好氧分解两种。厌氧分解需在严格缺氧条件下进行,厌氧微生物分解生长较慢,故不多用。好氧分解过程可同时产生高温,可以杀灭病虫卵、细菌等,我国主要采用好氧分解法。
现代堆肥技术是从30年代开始发展的,已经形成了各种完善的工艺系统和成套设备。由于堆肥产品的市场等原因,垃圾堆肥处理特别是城市生活垃圾的堆肥处理在发达国家曾一度处于停滞甚至萎缩状态。进入九十年代以后,由于以下几方面因素,堆肥处理又呈上升的发展趋势。欧美发达国家垃圾填埋场的标准和焚烧处理的排放标准都不同程度的进行修订并进一步提高,焚烧处理和填埋处理成本也随之增加;垃圾分类收集的普遍推行,为垃圾的再生利用也包括堆肥处理的发展提供了良好基础条件;垃圾再生利用得到广泛地重视。近几年来,欧美发达国家把垃圾堆肥也看作为可降解有机物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾减量和垃圾资源化的最佳途径。
堆肥技术的工艺也比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量的垃圾投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。但引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。但就我国垃圾的具体情况来看,生活垃圾中的易腐有机物含量较高,采用堆肥技术可以达到比较好的处理效果。
但堆肥技术也存在明显的缺点不能处理不可腐烂的有机物和无机物,因此减容、减量及无害化程度低。因此仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。
二、对城市垃圾处理方法的思路调整
解决垃圾问题的目标是将垃圾减量化、资源化及无害化处理。通过选择较高层次的管理目标,达到垃圾处理可持续发展的目的。首先,最优先方案是避免产生垃圾;如果必须产生,产出量要最小。其次是按实际情况最大可能地进行回用或回收。然后,处理的目标应当是能源回收和减少最终处置量。
(一)对生活垃圾特性的再认识
我国生活垃圾的主要特性不同于发达国家。第一,我国生活垃圾含水高,一般为55%-65%,一些南方城市在夏季高达70%,而西方国家一般为30%-35%。第二,我国生活垃圾中厨余和餐饮等有机废物比例大,为45%-55%,西方发达国家一般在20%左右。第三,我国生活垃圾依然以混合收集为主,尽管近年来大力推行生活垃圾分类收集,但收效甚微。全国绝大部分城市处理的都是混合原生垃圾。而发达国家生活垃圾分类收集率在60%以上,德国等一些欧洲国家超过80%。
我国生活垃圾的这些特性,使我们面临的问题比发达国家更加棘手。一是垃圾填埋产生的渗沥液量大,污染物浓度高;二是生活垃圾发热量低,大部分不宜直接焚烧;三是混合垃圾具有“黏稠”性,难以进行机械化分选,资源回收率低,堆肥质量差。多年来,我们十分注重借鉴或引进国外的技术和设备,但是,实践表明,国外的技术和设备在我国并不完全适用。当务之急,要进一步认识我国生活垃圾的特性和产生的影响,加强针对性研究和实践,开发适合国情的技术和设备。
(二)对技术路线的反思
多年来,我们的技术研究和资金投入着重在两方面,一是在引进国外技术和设备的基础上,进行必要改造和国产化,使之适用于中国垃圾处理;二是强化末端污染的治理,使之达到环境标准的要求。
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在填埋处理中,为了防止渗沥液对地下水的污染,我们采用了国际流行的人工防渗措施,就如三峡库区那些贫困地区,也普遍采用了土工布加高密度膜的防渗结构;为净化渗沥液,一些地区引进了昂贵的“反渗透”技术设备,处理每吨污水的投资近10万元,运行成本达数十元。在焚烧处理方面,我们多年研究低发热量垃圾的适应性问题,但不可能改变燃烧科学的一些基本规律,燃烧的效率低和费用高是难以避免的;由于混合生活垃圾成分复杂,焚烧污染严重,目前采取了国际先进的治理技术,烟气处理的投资几乎和焚烧主体相当。在生物堆肥方面,一些城市引进了美国、德国等机械设备,但依然解决不了生活垃圾的分选问题。
在调查研究、科学试验和工程实践的基础上,我们提出了调整技术路线的建议:首先,大部分城市生活垃圾适宜生物预处理,重点削减垃圾中的水分和有机物,改善垃圾特性,为后续处理和减少污染物创造条件;第二,强化垃圾的机械分选,提高混合垃圾分拣和分类效率;第三,合理选用分类处置技术,优势互补;第四,审慎发展混合垃圾焚烧技术,加强技术经济的综合评估;第五,限制混合垃圾直接填埋,源头控制污染,减少土地消耗。
(三)关于资源回收利用
一般认为,我国庞大的“拾荒大军”基本解决了垃圾中资源回收问题,在最终处理过程中,可直接回收的废物寥寥无几,主要通过焚烧发电进行资源利用。但是,调查表明,在生活垃圾最终处理环节,可以直接回收的废物超过20%,其中塑料和橡胶占6%-9%,纸类4%-6%,还包括一定量的织物、金属和玻璃等。这些可回收物资一烧了之,不仅利用效率低,还造成严重的烟气污染。实践证明,只要解决了机械分选和筛分技术,垃圾中的可用资源绝大部分能够直接回收,同时可生产约占垃圾总量8%的高质量基肥,可以首先用于城市绿化和林业。我国是一个资源匮乏的国家,应当大力发展循环经济,注重垃圾资源的直接回收利用,着力把生活垃圾处理发展为资源再生产业。
三、结论与建议
1.加强垃圾预处理技术的科学研究。
通过生物预处理,实现水分和有机物的减量,改善生活垃圾特性,将对后续的焚烧、填埋等都可能产生积极的影响。根据我们对北京顺义垃圾焚烧厂的初步测试,生活垃圾经过简单生物发酵和筛分后,减量近50%,发热量提高约2.5倍,具有显著的技术经济效益。
2.鼓励使用再生有机肥。
城市政府要制定政策,对于符合标准的垃圾堆肥,鼓励在城市绿化和林业方面优先使用,逐步减少化肥使用量。
3.在实践验证的基础上,调整并完善技术政策。
提倡对生活垃圾进行生物预处理,重点削减垃圾中的水分和有机物,为后续处理和减少污染创造条件;强化垃圾的机械分选,提高混合垃圾分拣和分类效率;合理选用分类处置技术,大力发展垃圾处理资源再生产业,逐步限制混合垃圾直接填埋,注重源头控制污染,减少土地资源消耗。
4.建立完善的城市垃圾管理法规体系。
建立与社会主义市场经济相适应的城市垃圾管理体系,进一步完善城市垃圾管理的经济政策,利用合理的经济手段来促进垃圾的减量化、资源化、和无害化处理。要坚持可持续发展战略,大力推广清洁生产,尽可能避免垃圾的产生,实现垃圾源头减量。大力推选垃圾的分类收集,促进废品的回收利用,提高垃圾的资源化水平。
参考文献:
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关键词:卫生填埋困境 生物反应器 填埋技术 好氧生物 厌氧生物 反应器
1 城市生活垃圾卫生填埋处理现状及困境
城市生活垃圾卫生填埋处置方式由于具有技术可靠,工艺简单,管理方便;投资相对较省,运行费用低;适用范围广,对生活垃圾成分无严格要求,能完全消纳进场垃圾等一系列优点,在许多地区和国家都得到了广泛的运用。如1993年美国填埋处理量占垃圾总处理量的69.24%[1],英国1999年垃圾填埋处理占垃圾总处理量的67%,1991在德国年垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的60%,在西班牙占75%,而我国在2001年统计结果显示垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的80%。尽管垃圾卫生填埋处理技术拥有以上一系列的优点和得到了广泛的运用,然而现行传统的“式”(Dry Tomb)卫生填埋技术要求填埋过程中实行单元填埋、每日覆土、中场覆土,封场时再用自然土和粘土甚至土工膜组成最终覆盖层,严格按照上述要求施工的填埋场封场后就成了一个垃圾的“干墓穴”,由于湿度减少,微生物的活性减弱甚至停止,场内垃圾的生物降解是一个无任何控制的自然降解过程,封场后很长一段时间(数十年)内垃圾保持不变或者变化很小。此时的垃圾填埋场是一个潜在的污染源,一旦填埋场的覆盖层和防渗层部分功能失效,其污染特性必将暴露无疑。这种垃圾填埋形式实际上人为制造了一个定时炸弹,其实质只是将当代人产生的垃圾这一污染源转移给了下一代或后几代,这不符合可持续发展战略要求。现行的垃圾卫生填埋技术存在占地面积大的缺点之外,还存在如下几个无法避免的缺陷,由此严重的制约了垃圾卫生填埋技术的进一步推广和运用。
1.1 传统填埋场渗滤液水质、水量波动较大,处理难度大
现行垃圾填埋场渗滤液产量直接受进入场内的大气降水量的影响,一般填埋场运营期间渗滤液产量大,封场后渗滤液量相应减少;雨季渗滤液产量大,旱季渗滤液量则较少。受垃圾组分,大气降雨量的影响,填埋场渗滤液水质水量季节性波动显著;受填埋垃圾分解阶段的影响,填埋初期渗滤液有机污染物浓度特别高,垃圾填埋后期污染物浓度则逐渐降低。由于一般填埋场据城市污水处理厂距离较远,即使较近大量高污染物特征的渗滤液也会对城市污水处理系统的正常运行带来冲击,故一般填埋场都建设有独立渗滤液处理系统。但包括物理、化学、生物处理法等工艺在内的渗滤液处理系统都无法适应不断变化的渗滤液水质和水量的要求,经常要求随季节以及填埋阶段的不同改建渗滤液处理系统或对系统的有关运行参数进行调整。
1.2 传统填埋场渗滤液污染强度高,二次污染严重
传统填埋场渗滤液不仅污染种类繁多,成分复杂,同时污染物浓度极高。部分填埋场渗滤液COD可能高达近十万mg/L,氨氮浓度也可能高达近万mg/L,要使组分复杂,污染物浓度高的渗滤液排放前达到有关排放标准的要求,必须对其进行深度处理。深度处理费用之高,令很多填埋场的运行管理者望而止步。2001年7月国家环保总局下发了《关于开展生活垃圾处理设施环境影响调查和监测的通知》(环办[2001]72号),对全国垃圾处理设施的污染排放情况及其对周围环境的影响展开调查,调查结果显示,我国垃圾卫生填埋场渗滤液排放、地下水水质及无组织排放等无一家达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16887-1997)之规定,且二次污染程度较高[2]。
1.3 传统填埋场封场后维护监管期长、风险大、费用高、不利于场地及时复用
尽管传统填埋场不时有雨水进入,但受季节影响进入水量分布不均、受填埋场所布设的覆盖层影响使进入场内水分分布地点不均,因而填埋垃圾得不到均匀的、快速的降解,垃圾体的污染特征长期存在。美国EPA要求填埋场封场后监管30年,但有专家认为现行部分垃圾填埋场封场100年后还有大量垃圾未得到有效降解,仍对周围环境构成潜在威胁。长时间填埋场监管期不仅增加渗滤液处理、监测以及其他系统的维护费用,还增大了渗滤液收集系统、防渗层等系统失效的可能,从而增加了潜在的二次污染风险。
1.4 传统填埋场产气期滞后且历时较长,产气量小,资源化率低
传统填埋场进入甲烷化阶段所需时间长,还因渗滤液连续排放而损失大量可转化为甲烷气体的有机物,从而降低填埋场甲烷气体总产量;由于产气期较长而降低了产甲烷速率,使填埋场在甲烷总量减少的同时还延长了回收甲烷气体所需时间,因而降低了回收甲烷气体作为能源的经济效益。目前,除杭州、广州和深圳已在利用填埋场气体发电外,其余100多个填埋场都将填埋气体在燃烧后排放或直接排放,造成资源的严重浪费和对环境的负面影响。
1.5 传统填埋场垃圾处理费用高
由于传统填埋场的以上不足之处,自然就直接导致较高的单位垃圾填埋处理处置费用,不利于这一垃圾处置方式在更大范围的推广和运用。
2 生活垃圾生物反应器填埋技术
2.1 技术优势[3~6]
鉴于传统垃圾填埋技术以上一系列不足之处和生物技术在环境保护中的广泛运用,二十世纪后期欧美及日本等国家开始另一种改进的填埋场方式即生物反应器填埋技术的研究。生物反应器填埋技术根据填埋垃圾被微生物降解的机理和过程,利用填埋场这一天然的微生物活动场所,通过一系列手段优化填埋场内部环境使其成为一个可控生物反应器,为微生物大量繁殖提供一个最优的生存空间。生物反应器填埋技术不仅对填埋场产生的渗滤液能实现很大程度的场内就地净化,还为填埋场的提前稳定创造了良好条件,同时还增加了填埋气体回收利用的经济效益,明显提高垃圾的生物降解速度和效率,从而提高垃圾的资源化、无害化水平。生活垃圾生物反应器填埋技术较现行垃圾卫生填埋技术的主要优势:(1)通过渗滤液回灌,让渗滤液进一步参与生物反应,降低其污染物浓度,从而降低渗滤液的处理难度和处理费用;(2)加速生活垃圾的微生物降解过程,从而增加填埋场的有效容积;(3)通过控制填埋场内部的温度和湿度等条件,提高填埋气体的产气率和产气量,从而提高生活垃圾的资源化率;(4)加速填埋垃圾的稳定过程,从而降低填埋场的运行维护费用,并进一步降低对周围环境的二次污染风险等。由此可见生物反应器填埋技术具有传统卫生填埋技术不可比拟的优点。现如今生物反应器填埋技术在世界各国得到了广泛的运用,如美国EPA已着手修改现有的垃圾管理法规以推广这一新型的垃圾填埋技术。同样在1979年,生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术被由日本健康福利部颁布的废物最终处置导则采用,该工艺还在马来西亚、印尼、菲律宾及巴西等国被广泛运用,同时该技术的培训课程也在亚太地区逐步开展。
2.2 生活垃圾生物反应器填埋技术的不同形式及其特点
生活垃圾生物反应器填埋技术根据填埋工艺不同可分为好氧、厌氧、好氧-厌氧及半好氧四种生物反应器填埋技术。与传统的卫生填埋技术相比较,四种生物反应器填埋技术都有各自的特点。
2.2.1 好氧生物反应器填埋技术
好氧生物反应器填埋技术是将渗滤液、其他液体及空气等根据场内垃圾生物降解需要,通过一种可控的方式加入至填埋场,概念图见图1。这样不仅大大地加快填埋垃圾生物降解和稳定速率,减少危害最大的温室气体——甲烷的排放,同时降低渗滤液污染强度和处理费用。国外研究表明,好氧生物反应器填埋场的生活垃圾达到稳定的时间在2~4年左右,温室气体减少50%~90%。由于需要强制通风供氧、渗滤液回灌及其他控制形式,故单位时间内运行费用很高。由于运行维护时间大大缩短,故总的运行维护费用同传统的卫生填埋技术相比,相差不大。
2.2.2 厌氧生物反应器填埋技术
厌氧生物反应器填埋技术是通过向填埋垃圾体回灌渗滤液和注入其他的液体以保持填埋场内最佳的湿度条件,可生物降解垃圾在缺氧的条件下进行厌氧降解,同时快速产生富含CH4的填埋气体,概念图见图2。它具有加速填埋垃圾降解和稳定,减轻渗滤液有机污染强度,增大甲烷气体产量、产生速率,进而提高甲烷气体回收利用效益等优势,资源化率高,垃圾达到稳定化时间在4~10年左右,CH4气体产量增加约200%~250%,运行维护费用较低。缺点是渗滤液氨氮浓度长期偏高,不利于渗滤液的生物处理。
2.2.3 好氧-厌氧生物反应器填埋技术
好氧—厌氧生物反应器填埋技术是对上层新填埋垃圾进行强制通风供氧,下层垃圾仍按厌氧方式运行,概念图见图3。主要目的在于降低新填埋垃圾中易降解物酸化后对厌氧垃圾层的危害,同时向场内的湿度和其他环境条件进行控制,以实现填埋垃圾的无害化和资源化。垃圾达到稳定化时间和运行维护费用间于好氧和厌氧生物反应器填埋技术之间。
2.2.4 半好氧生物反应器填埋技术[7]
半好氧型生物反应器填埋场利用填埋场内外气体压力差,通过自然进风方式维持渗滤液收集管、排气管及中间覆土周围一定区域垃圾层的好氧状态,使部分垃圾实现好氧降解,同时向场内回灌渗滤液和其他液体,概念图见图4。其兼具好氧生物反应器填埋场的部分优点,同时建设成本和运行费用同传统的卫生填埋技术相比差别不大,二次污染程度低。
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3 我国城市生活垃圾处理现状分析
2000年统计结果显示我国垃圾产量已经达到了1.4亿t,然而能达到真正意义上的、符合环境卫生要求处理的垃圾只有3%左右[8],大部分垃圾仍是通过简单的“堆填”来消纳。垃圾的“堆填”实际上是垃圾在某处的“存放”,它通常既不设防衬层,也无渗滤液收集处理和填埋气利用设施,因而,并没有改变垃圾对环境的污染状况。由于我国环保资金投入和垃圾焚烧技术等方面的限制,尤其在我国中西部地区,垃圾低位热值低,含水率高等特点,要大力推广垃圾焚烧处理还有很长一条路要走。同时我国未实现垃圾分类收集、运输和处理,垃圾堆肥处理中仍有许多问题还未解决,导致堆肥产品肥效低,产品中含有大量的玻璃粹渣,农民用户对此反应强烈,市场前景黯淡。有关媒体对四川省第一批利用国债建设的近十个垃圾综合处理厂(堆肥+焚烧或者堆肥+填埋)进行了调查,结果显示仅有个别垃圾处理厂能正常运行,究其原因之一是堆肥产品质量达不到预期的效果,市场受挫,垃圾厂变成了堆放垃圾的垃圾场,造成财力、物力和人力资源的巨大浪费。而我国地幅辽远,自然条件千变万化,有许多地方具备了建设填埋场的天然地理条件。2000年建设部、国家环保总局、科技部联合制定了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,其总则指出填埋处理是垃圾处理必不可少地最终处置手段,也是现阶段乃至今后相当长一段时间内的一种主要垃圾处理处置模式。
4 结束语
随着生物技术的不断进步和完善以及人们能源与环境意识的加强,世界垃圾填埋技术已从传统的以贮留垃圾为主向多功能方向发展,即一个垃圾填埋场应同时具有贮留垃圾、隔断污染、生物降解和资源恢复等多个功能。我国也应紧跟世界垃圾填埋技术的发展新趋势,大力研发生活垃圾生物反应器填埋技术。鉴于我国现有生活垃圾处理处置技术现有水平和基本国情,考虑到经济性和可操作性,我国当前应在回灌型生物反应器填埋技术方面加大研发和运用力度。笔者认为当前研究的重点应放在:(1)日覆盖层和中间覆盖层材料的选择,确保适当的透气性和水利渗透系数;(2)不同回灌形式(表面喷洒、水平管/沟回灌、竖井回灌以及混合回灌等)各自的适用条件和每种回灌形式的定量计算;(3)渗滤液回灌量、时间、频率的确定;(4)由于渗滤液回灌可能导致场内产酸细菌的大量繁殖,产生大量的有机酸,造成环境酸的大量积累,从而抑止产甲烷细菌的生长繁殖,因此还需解决如何有效调节场内pH值的问题;(5)由于垃圾填埋技术涉及到水力学、微生物学、环境工程学等多个学科,研发过程中应运用系统工程学的原理和方法,确定最佳计方案和运行方式,使生物反应器填埋技术在满足环境保护的前提下,实现单位垃圾建设成本和运行成本最低。
参考文献
1 建设部标准定额研究所编.城市生活垃圾处理工程项目建设标准与技术规范宣贯教材.北京:中国计划出版社,2002.7
2 李国刚.我国城市生活垃圾处理处置的现状和问题.环境保护,2002,(4):26~28
3 Mostafa W.Bioreactor landfills:experimental and field results.Waste Management,2002,22:7~17
4 Debra R.Reinhart,PhD,PE The bioreactor landfill:its status and future.Waste manage Res.,2002,20:172~186
5 EPA530-F-97-001.Landfill Reclamation,1997
6 Hudgins M,Happer S.Operatinal Characteristics of Two Aerobic Landfill Systems The Seventh International Waste Management and Landfill Symposium in Sardinia.Italy,1999
2、可填埋垃圾填埋处理是城市生活垃圾最基本的处理方法。它是将垃圾埋入地下,通过微生物长期的分解作用,使之分解成无害的化合物。现代化大型垃圾卫生填埋场多采用单元填埋法,对填埋的垃圾采用逐层压实和每日覆盖的方法,提高利用效率。3、堆肥 生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。第一,简易堆肥。工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。第二,好氧堆肥。工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。第三,厌氧堆肥。工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。4、热解 热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。 5、分选回收 城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。6、综合处理城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上,组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。
二、垃圾处理存在的问题分析
1、填埋场问题分析大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题,表现在:设计理念比较落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展,现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放,简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态,不仅引起了温室效应,造成安全隐患,而且也是产生恶臭的主要原因;填埋场的封场一般都未进行生态恢复,由于缺乏封场和后续管理标准,缺乏相应的政策和法规,已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。
2焚烧问题分析 对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。
3、堆肥问题分析 阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素,而是非技术的经济因素,这表现在:混合收集的生活垃圾杂质含量高,为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高,没有政府的补贴,是很难运行下去的;一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性,在粘性土壤地区,特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路;堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售,利用粗堆肥产品制造的复合肥,其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争;生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有盾,也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。因此,虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路,近几年国内建成的大多数堆肥厂,实际上均不能正常运行。
三、对垃圾处理的建议
垃圾填埋难以为继
卫生填埋,长期以来被我国大多数城市作为处理垃圾的首选方式。但是随着城市扩容,城市人口剧增,“这一路线,越来越难以为继”,环卫工程专家徐海云表示。
以寸土寸金的北京为例,目前常住人口已超过2000万,有人曾开玩笑说,眼下北京除了有“住房难”,还有“倒垃圾难”。本来土地资源就紧缺,然而90%的生活垃圾仍依靠填埋解决,每年约占用500亩土地。
在广州,用填埋方式处理生活垃圾占比高达90%。早在2011年2月,广州市城管委就消息称,新增生活垃圾卫生填埋场已经用尽1.8亿立方米。广州最大的兴丰生活垃圾填埋场,实际进场垃圾量高达每日6970 吨,几乎为设计处理能力的3.5倍,这个填埋场设计使用寿命到2024年,按目前的形势,预计2014年就会因填满而封场。
新疆乌鲁木齐大浦沟固体废物综合处理场的生活垃圾填埋场,有140个标准足球场大小,投入使用10年来已经“吸纳”了600多万吨的城市垃圾。“按照这个速度递增,填埋年限会大大缩短,如果垃圾不焚烧,十年内生活垃圾将无处可填。”填埋场负责人坦言,而且生活垃圾要几十年到上百年才能完全降解,在降解过程中还会造成环境的污染。
在长沙,走进黑麋峰垃圾填埋场,人们惊讶地发现,深深的山谷在短短几年间已经被垃圾填平,鱼贯而来的中转车,在此倾倒各种垃圾。
…………
显然,在土地资源日益稀缺的今天,特别是在人口密集、垃圾产生量大的城市地区,填埋方式将受到越来越多的限制。北京建筑大学教授陈家珑就说:“未来10到20年,中国的城镇化进程将加速,实在不能再简单地填埋,因为很快将没有地方可埋了。”
垃圾焚烧举步维艰
在传统的垃圾填埋遭遇环境污染、土地紧张、分解难等众多因素限制的情况下,垃圾焚烧成为了众多城市选择的垃圾处理方式。
在业内人士看来,垃圾最好的处理办法是先焚烧然后再填埋,这样会大大减少填埋量,减少对土地的占用。同时垃圾焚烧进行发电也能够“变废为宝”,实现资源的循环利用。根据官方资料统计,2013年1~6月全国垃圾焚烧项目招标数量为80个,较去年同期增加近2倍。有机构称,我国今明两年将有逾700亿元的垃圾焚烧项目开工建设,其中大部分今年下半年集中上马。但现实的困境是,公众普遍担心垃圾焚烧带来大气污染,焚烧场周边的居民抵触情绪很大,近年来许多地方就因为垃圾焚烧厂项目的选址、开工而引发了大规模。
据统计,截止到2012年10月20日,国内垃圾处理引发的经中外华文媒体报道的总共有23件。其中大部分发生在2009年以后,共19件,占总数的82.6%。而从地域上看,发生在广东省内的最多,接近总数的50%。特别是2009年广州番禺业主反对垃圾焚烧发电厂兴建的风波,吸引了包括《南方都市报》、《广州日报》等众多本地媒体和中央电视台在内的中外媒体的跟踪报道,其影响之巨大,受关注程度之高可见一斑。
为什么专家眼中的科学处置方式,在公众眼里却成了洪水猛兽?因为在公众看来,垃圾焚烧不可避免会产生二恶英,而这是一种致癌物质。
但实际上,我国目前的技术已经可以实现垃圾燃烧后每立方米空气二恶英的含量不超过0.1纳克,符合欧盟的环保标准。不过,有学者就指出,技术成熟并不代表处理效果良好,垃圾焚烧厂能否控制二恶英的排放,项目的建设和运营情况是否公开才是垃圾焚烧厂能否被公众接受的关键因素。
环保组织“民间-垃圾焚烧小组”在2012年12月向全国23省/直辖市(港、澳、台除外)的76个市/区级环保局申请122家在运行垃圾焚烧厂“在2010、2011年度运行过程中环保局对其气体排放、飞灰、炉渣、垃圾渗滤液的监测数据和处理报告”。在提交的122份信息申请中,仅80家给予回复,30家回复中包含所需数据,5家给予二恶英数据。
信息的不公开,或者公开不及时,加剧了公众对垃圾焚烧的恐慌。“公众参与是最好的监管,如果老百姓随时都可以看到焚烧厂污染物的排放情况,随时可以进场参观焚烧项目的运行情况,他们对垃圾焚烧厂的顾虑可能会小很多。”自然大学校长冯永峰如是说。冯永峰也指出,目前一些垃圾焚烧厂运行期间的环境信息公开做的并不是很到位。比如公众最为关心的二恶英排放,个别焚烧厂一年只能做到监测一至两次。
此外,研究表明,二恶英等物质在850℃以上高温条件下停留超过两秒可以分解。虽然目前垃圾焚烧项目的环评报告表示能够控制炉膛温度在850℃,但国内部分地区焚烧项目的建设、运行和监管方面暴露出存在能力不足的问题,使得人们对垃圾焚烧的实际效果普遍存在担忧。
技术成熟不代表处理效果良好的另一个原因是我国的垃圾中含水量较高,特别是厨余垃圾含量高,和国外的垃圾成分并不相同。“国外的垃圾厨余部分相对很少,含水、含油量都比较小,与中国50%甚至更高的含水量不同。国内生活垃圾焚烧不加辅助燃料很难把炉温控制在850℃以上。技术是国外先进技术,但是垃圾成分和国外不一样,那处理效果能一样吗?”不少人都存在类似的疑惑。
虽然对垃圾焚烧的争议还会存在,但国内垃圾焚烧发电的比例却是逐年上升。今后3年,我国还将建设150余座900吨级垃圾焚烧厂。然而,我们可以清楚地看到,不管是业界的哪种观点,对垃圾焚烧普遍一致的看法就是要求先进行垃圾分类。专家表示,“如果垃圾不进行分类,其中含有的重金属、有毒有害物质一起放到焚烧炉里面,还是会对空气造成污染。”
垃圾分类的艰难探索
2000年6月,建设部确定北京、上海、南京、杭州、桂林、广州、深圳、厦门为全国8个垃圾分类收集试点城市。但由于种种原因,8个试点城市垃圾分类工作大部分都没有取得明显成效。不久前,央视对北京上海垃圾分类情况进行专题报道时称,两城市“13年来原地踏步”。
公开数据显示,以2011年为例,北京市在1200个小区、1200个村庄开展垃圾分类达标试点,市财政投入4亿元。2012年,垃圾分类的试点小区数量更是翻了一番。但是从处理的成果来看,垃圾分类、综合处理并不理想。2011年,北京市政市容管理委员会相关人士表示,北京市垃圾分类正确投放率达到平均50%的水平。但同年清华大学社会学系等一份实地调研显示,仅有4.4%的社区做到了按分类标准投放。
2010年,湖南首条垃圾分拣线在长沙市第一垃圾中转处理场试运行。18个月后,该分拣线却宣告“技改”停工。有消息称,该条垃圾分拣线或将有望近期复工。运行――停工――复工的轨迹折射出长沙垃圾分类之路步履蹒跚;同样在当年,岳麓区咸嘉新村率先推出首个四色环保垃圾桶,曾经引起社会各界高度关注,如今这一环保新举措也逐渐被市民淡忘。
中国青年报社会调查中心于2011年进行的一项调查显示,垃圾分类之所以很难推行,受访者眼中最重要的原因是“人们难以养成垃圾分类的习惯”(63.0%)。其他原因还有:政府不重视(62.1%);政府投入不够(61.4%);分类标准复杂,很难掌握(54.3%)等。
不过,在各地纷纷陷入困境之时,广州的垃圾分类工作却进行得如火如荼,而且从官方公布的数据来看,颇有成效。根据公开报道,得益于近两年大力推行的垃圾分类,2012年广州市生活垃圾产生量首次下降,全年减排4%,拐点已经显现。
今年上半年,广州全市城镇生活垃圾清运处理总量为269.7万吨,日均处理量为1.4万吨。其中焚烧填埋处理总量为193.3万吨,老六区较去年同比下降1.13%;全市餐厨垃圾分类收集量为4.4万吨,同比增长136.38%;资源回收量为71.9万吨(未含居民有偿交售量),同比增长75.06%;有害垃圾分类清运量为65吨,同比增长153.81%。
另外,广州已着手出台《广州市城市生活垃圾计量收费管理办法》,今年有望实施按量收费,2014年开始还将对垃圾分类不到位的行为正式进行处罚。虽然分类意识淡薄、处理能力有限还是困扰着广州,但是广州的探索和尝试以及取得的成效,无疑为国内其它城市提供了某种借鉴。根据计划,广州2015年城市生活垃圾资源化回收率将达到50%,餐厨垃圾分类收运处理率达到90%,无害化处理率达到100%。我们期待着广州的目标能够顺利实现,更希望广州能在分类意识培养、处理能力提升上取得突破。