生活垃圾的处理技术

2024-07-01

生活垃圾的处理技术(精选十篇)

生活垃圾的处理技术 篇1

卫生填埋即对垃圾渗滤液和填埋气体进行控制的垃圾填埋方式。需要在填埋场底采用人工衬层, 四周采用防渗幕, 形成独立水系, 防止污染地下水。但传统填埋场在使用时和封场后相当长时间会产生大量渗滤液和填埋气, 如不加以妥善处理, 将对周围大气、水和土壤环境造成数年甚至数十年的持续污染, 难以完全实现垃圾处理无害化的要求;同时填埋最大的缺点就是占地大, 且传统填埋场达到稳定的时间又相当长, 填埋场的土地效益得不到充分利用。

焚烧可以减少固体废弃物的体积, 并达到杀灭细菌的目的。但焚烧存在以下问题:1) 垃圾难以充分燃烧。2) 焚烧产生的气体对环境有污染。3) 焚烧产生的酸性气体会损坏焚烧设备。

高温堆肥分类较多, 我国采用的是静态敞开式堆肥, 处理成本低, 但对环境的污染较大。

由于垃圾的填埋处理技术可靠, 处理成本和单位投资低, 管理水平要求不高以及适用范围广泛等一系列特点, 目前仍为许多国家优先采用。目前, 我国垃圾仍以填埋方式为主。从发展趋势来讲, 由于填埋方式成本优势的缩小以及填埋场的选址难度的加大, 填埋处理垃圾方式将逐渐被边缘化。焚烧是最接近减量化、资源化和无害化原则的, 大型城市普遍已将焚烧作为未来主流方向。堆肥技术在我国城市垃圾处理中的地位逐渐下降, 但由于成本优势显著以及对垃圾中有机物进行堆肥处理要优于焚烧, 处理前端分选+后端堆肥的综合处理模式在二线城市仍极具吸引力, 是目前最为绿色环保的处理工艺。近年来, 我国填埋处理能力和处理量稳中有降, 填埋场数量则明显减少, 填埋场平均处理能力则稳步提高;焚烧方式呈迅速上升趋势, 堆肥方式呈下降趋势。

厌氧填埋是我国目前广泛采用的城市生活垃圾处置方法, 此方法是将垃圾填埋体独立于周围环境, 经过漫长的厌氧发酵使垃圾实现最终稳定化、无害化。厌氧填埋法具有投资省、处理成本低、工艺简单、管理方便、对垃圾成分无严格要求等优点。但厌氧卫生填埋也存在着占用土地多、稳定化时间长、渗滤液处理难等缺点。并且, 厌氧填埋技术也存在着缺陷:1) 渗滤液难于处理;2) 填埋场稳定化时间长;3) 填埋气体利用差;4) 填埋场选址困难。由于这些缺陷的存在, 欧美等发达国家陆续研制了一些新型填埋技术, 如生物反应器填埋技术、准好氧填埋技术、循环式准好氧填埋技术。这些新型填埋技术弥补厌氧填埋的不足, 为我国的垃圾填埋处置研究工作提供了新思路。

日本固体废物处理专家提出了准好氧填埋的概念, 与传统填埋技术相比, 准好氧填埋具有投资经济, 能够加速填埋场垃圾稳定等优点, 是可持续发展填埋技术的一个重要的发展方向。准好氧填埋主要设计思想是不用动力供氧, 而是利用渗滤液收集管道的不满流设计, 在垃圾堆体发酵产生的温差推动下, 空气自然通入, 可以使得在填埋场内部存在一定的好氧区域, 特别是在渗滤液收集系统和气体导排系统周围存在好氧区域, 抑制沼气和硫化氧等气体的产生, 利用好氧微生物的增长, 有益于垃圾有机物的生物降解.降低渗滤液的污染强度, 是传统填埋场可持续发展的一个必然趋势。准好氧填埋技术加速了垃圾的降解, 容易达到稳定状态;渗滤液中有机物浓度尤其是氨氮在短时间内可达到较低水平, 并趋于稳定, 减少了垃圾渗滤液处理费用, 具有独特的优势。

我国的准好氧填埋技术实验研究还处于起步阶段。尽管我国对于准好氧填埋场的研究取得了一定的进展, 但是大部分研究仅局限于对实验现象的分析总结, 缺乏对准好氧填埋场垃圾降解机理与降解规律的深入研究, 并且多数准好氧填埋试验研究结果具有一定的局限性。我国新建填埋场许多采用准好氧填埋结构, 大量老填埋场的改造可以朝准好氧填埋的方向发展, 准好氧填埋具有广阔的发展空间。需要指出的是我国发展准好氧填埋场, 在借鉴国外经验的同时也需要考虑自身特点。我们要根据我国自己的实际情况, 发展具有我国特色的准好氧填埋技术。准好氧填埋场具有巨大优势, 符合可持续发展的需要。

另外, 垃圾厌氧发酵产沼气是一种资源化发展方向。沼气发电技术是利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废物, 经厌氧发酵处理产生的沼气, 驱动沼气发电机组发电, 并可充分将发电机组的余热用于沼气生产, 使综合热效率达80%左右, 大大高于一般30%至40%的发电效率, 经济效益显著。站在可持续发展战略高度上, 沼气发电技术在我国未来垃圾处理中将占重要地位, 农村沼气的推广, 不仅处理了农村大量的废物, 而且产生了绿色能源, 是一种新的处理技术。

综上, 我国垃圾填埋技术还有很长的一段路要走。我国垃圾填埋场为保护我们的生存环境发挥了重大作用, 但由于起步较晚, 目前还存在不少问题。我们要加强与各国间的科技交流, 尽我们最大的努力解决城市垃圾问题, 创造一个环境美好的生活空间。

摘要:垃圾填埋技术与人们的生活息息相关, 随着经济的高速发展, 生活垃圾也与日俱增。对垃圾的合理处理引起了社会广泛的关注。本文将会分析我国广泛应用的垃圾填埋技术-卫生填埋、焚烧、堆肥, 以及垃圾填埋技术的新进展。

关键词:城市垃圾,卫生填埋,研究进展

参考文献

[1]严树, 吴文.城市生活垃圾的卫生填埋[J].2004.

[2]毛群英.城市垃圾填埋技术及发展动向[J].2008.

[3]曹霞, 刘丹.对城市生活垃圾填埋处置技术的思考[J].2004.

生活垃圾的处理技术 篇2

食物垃圾处理器-生活垃圾处理新技术

摘要:城市生活垃圾在分类收集过程中存在许多问题,导致垃圾分类处理的`效果不佳,建议在城市居民生活中推广使用食物垃圾处理器,可有效减少垃圾集中处理量和提高垃圾分类处理的工作效率.作 者:谢宏斌 XIE Hong-bin 作者单位:南宁市环境保护监测站,广西,南宁,530012期 刊:环境科学导刊 Journal:ENVIRONMENTAL SCIENCE SURVEY年,卷(期):2010,29(z1)分类号:X705关键词:生活垃圾 处理 食物垃圾处理器

简述生活垃圾的特点及其处理技术 篇3

关键字:生活垃圾 垃圾处理技术 垃圾填埋 垃圾焚烧 堆肥技术

中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)03(c)-0000-00

生活垃圾,是指日常生活中或为日常生活提供服务活动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定废物。它不仅影响人们的生活质量,而且随着人类社会的发展和时代的进步,人们意识到生态环境保护的重要性。生活垃圾是当前世界各国的普遍公害之一,严重威胁到人们的健康和生存。生活垃圾的处理问题应当引起人们的严重关切。

1生活垃圾的特点

1.1垃圾产量

我国既是一个人口大国,也是一个生活垃圾产量大国。据报道,目前我国城市垃圾人均年产量达到440公斤,2010年我国城市生活垃圾量达到了3.52亿吨,居世界第一,而且每年以8%至10%的速度增长。而欧美国家城市生活垃圾产量增长率基本在3%以下。我国垃圾的历年堆存量达到60多亿吨,全国有200多座城市陷入垃圾的包围之中。垃圾堆存侵占的土地面积多达75万亩。垃圾问题越来越成为影响城市生活质量的一个突出问题。

1.2 生活垃圾的主要成分

生活垃圾成分复杂,含有大量有机物,会产生大量细菌及恶臭,有机酸溶解金属会产生重金属污染物。通常分为以下几类:可降解的有机物,如蔬菜、纸张、竹木制品;固体永久性废弃物,如煤灰、废弃砖头瓦块;工业产品废弃物,如塑料、橡胶、玻璃、有机填充物等。

1.3 影响垃圾产生量的主要因素

影响垃圾产生量的主要因素有城市产业结构、消费结构、消费水平以及城市的市政管理水平,以及公民环保意识的增强都会对垃圾的回收率降低以及垃圾的人均产量减少有绝对影响。

我国目前的城市垃圾平均每年以3%左右的速度递增。城镇生活垃圾的历年堆存量已达到60多亿吨,占据了大量的土地资源。

2生活垃圾处理技术

生活垃圾如果长时间堆积,就会产生渗滤液,这种渗滤液对环境是有害的。其处理技术以无害化和资源化为目标。无害化处理主要包括填埋、堆肥、焚烧蚯蚓床和热解法等手段。

2.1废物利用,利国利民

废物利用便于人民群众随时随地实行,既是一种环保行为,又符合我国勤俭持家的传统美德。从而从减少垃圾源头入手。比如用过的废弃纸盒和不要的旧衣服可以用来做洋娃的床和衣服。看过的报纸可以用来练书法。喝过的饮料瓶、易拉罐可以做成手工艺品,拿来做花篮、笔筒之类的。倡导废物利用和物物交换,以尽可能地减少生活垃圾的随意丢弃。

2.2堆肥法

堆肥法是利用自然界广泛存在的微生物的新陈代谢作用,在适宜的条件下,进行微生物的自我殖质。它适用于处理易腐烂、可降解有机物质含量高的垃圾,其中的有机成分会转化为质含量较高的垃圾。这种处理方法具有无害化和资源化的特点,是处理有机垃圾最有效、最方便的技术手段之一。

2.3 填埋法

可降解的生活垃圾可通过填埋的方式予以处理,固体永久性废弃物只能通过深层填埋的方式处理,所以填埋法是一种必不可少的处置方式。填埋法具有投资少、费用低、处理量大、操作简便等特点,是世界上许多国家都广泛应用的方法。如美、英等国生活垃圾处理都以卫生填埋法为主。我国80%以上的垃圾仍采用直接填埋的处理方法,以建设部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》为国家标准。

2.4 焚烧法

固体永久性废弃物也可以通过焚烧的办法处理。

垃圾焚烧过程分为干燥、燃烧和烧透三个阶段。但燃烧的温度不得低于1100度,低于此温度,会产生二恶英致癌物。

垃圾焚烧炉的燃烧方式有:多级阶梯式链条炉排,倾斜往复式炉排和反送式的马丁炉排等炉排炉;流化床焚烧炉;旋转式燃烧――回转炉。流化床炉垃圾焚烧综合性能优越,尤其是我国的垃圾热值相对偏低,要实现其高效稳定燃烧,流化床是最佳选择。

2.5 蚯蚓床法

蚯蚓床法就是利用蚯蚓具有惊人的吞食能力,喜欢吞食完全腐熟的有机物的特性,来去除有机物的一种处理生活垃圾的生态处理办法,是一项新型生物处理技术。我国建立了百余处蚯蚓床垃圾处理场,仅北京就有十余处,总面积达500余亩,每年处理有机物约14000余吨。

2.6 热解法

热解法就是把有关固体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。同时也获得了煤(焦油),再作为化工原料。分解后剩余的以碳为主的残渣,用作肥料、填坑物和固体燃料等。是近几年来国际上较为流行的垃圾处理方式。

3存在的问题分析

3.1 填埋问题分析

填埋需要占用土地资源。这需要在初始设计时要有先进的设计理念,提高土地填埋利用率。需要有效的基础设施,防止边坡渗漏。生活垃圾中含水率往往高达50~60%,再加上发酵、雨水淋刷导致地下水污染地表水的事故不断出现。对周边地区环境和经济发展以及人民群众生活造成了十分严重的影响。

3.2 焚烧问题分析

焚烧法避免了直接堆放引起的水源、大气污染,又可节约大量的土地资源。但是工程投资大,资金回收周期长。我国引进国外先进技术建造的焚烧厂普遍工程建设投资大,折合吨工程投资约50~75万元。先进的焚烧炉也是从国外引进的,我国目前基本运转正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300万元/吨。焚烧过程中有可能产生有毒物质“二恶英”,要采用先进、有效的尾气净化技术进行处理。

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也是经济因素。混合收集的生活垃圾杂质含量高,采用复杂分离过程导致产品成本高;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的地质条件。如南方的红黄粘土、砖红粘土就有很好的销路。

3.4蚯蚓床法分析

工艺流程简单,费用低廉,适合我国农村的需要,但仍需进一步做好其研究开发工作。

3.5热解法分析

具有全封闭的工艺流程,对环境不造成污染,又可回收清洁燃气,有很好的环境效益。

4 结语

生活垃圾的处理需要全社会的关心,需要全民树立环保和环境卫生的意识。更需要从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽可能少产生垃圾,将已产生的垃圾最大程度地回收利用,再通过不产生二次污染的技术措施减容及进一步资源化,这是符合循环经济和可持续发展要求的做法。

参考文献

[1] 曹娜,我国城市生活垃圾处理收费价格研究[D],中国地质大学(北京),2010

[2] 李莉,生活垃圾填埋场渗滤液物化和生化预处理及组合处理工艺研究[D],重庆大学,2010

[3] 周效志,桑树勋,曹丽文等,生活垃圾填埋场表面沉降预测模型对比研究[C],第三届废物地下处置学术研讨会论文集,2010

生活垃圾处理技术分析与发展 篇4

1 生活垃圾处理的处理方式技术分析

目前生活垃圾处理处置的方法主要有:堆肥、填埋、焚烧三种方法, 另外还有热解、分选回收、综合处理等方法。

1.1 堆肥

1.1.1 堆肥处理的技术分析

垃圾堆肥是处理与利用垃圾的一种方法, 是利用垃圾或土壤中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物, 使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解 (消化) , 形成一种类似腐蚀质土壤的物质, 用作肥料并用来改良土壤。堆肥是实现生活垃圾资源化、减量化的一条重要途径。

1.1.2 堆肥处理的局限性

(1) 对生活垃圾成分要求高, 厨余垃圾、园林垃圾、果蔬残渣、养殖场、屠宰场废弃物等, 单独分类收集后用于堆肥较合适, 而其它的生活垃圾并不适宜堆肥且我国并未实行垃圾分类; (2) 有毒有害物质得不到及时地处理会污染环境; (3) 堆肥的气味较为独特, 如若用作城市绿化带的肥料, 市民较难接受, 导致销路不畅。

1.2 填埋

1.2.1 卫生填埋的技术分析

卫生填埋场是按国家有关标准立项建设、投入使用的现代化垃圾卫生填埋场, 垃圾库区采用水平防渗, 库区底部及四周分别铺垫设高密度聚乙烯膜 (HDPE) 防止垃圾渗滤液渗入地下水。库区底部分别铺设有渗滤液导排系统和地下水导排系统, 确保垃圾堆体中渗滤液以及雨季地下水的顺畅导排。为了防止垃圾堆体中垃圾发酵产生的气体 (沼气) 爆炸, 随着垃圾堆体的不断升高, 还要修建导气石笼, 便于垃圾堆体中产生的沼气的导排或收集利用。收集后的沼气可用于发电, 不但可以获得很好经济收益, 同时还可以变废为宝, 减少温室气体排放, 提高垃圾处理的资源化和无害化水平。

1.2.2 填埋处理的局限性

(1) 选址较困难, 对周边居民存在一定的影响; (2) 减容效果差、土地填埋利用率不高, 占用大量土地资源; (3) 大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础建设和边坡防渗措施, 对周围的环境造成影响; (4) 垃圾渗滤液处理较难, 很多垃圾场并未能有效地处理渗滤液, 导致地下水、地表水的污染事故出现。

1.3 焚烧

1.3.1 垃圾焚烧的技术分析

垃圾焚烧, 或称垃圾焚化, 是一种废物处理的方法, 通过焚烧废物中有机物质, 以缩减废物体积。[1]焚烧与其他高温垃圾处理系统, 皆被称为“热处理”。垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一, 焚烧法具有减量化程度高, 处理周期短, 占地面积小, 燃烧的热能可用来发电或供暖等优点。目前国内用于焚烧处理生活垃圾的焚烧技术主要是机械炉排炉技术和流化床技术[2]。旋转窑焚烧炉主要适宜于处理小量的危险固体废弃物, 在生活垃圾的处理中应用不多。

1.3.2 垃圾焚烧的局限性

近年来焚烧法在我国得到了迅速发展, 但我国并未实行垃圾分类, 焚烧混合垃圾有以下缺陷:

(1) 技术要求高, 初始投资大, 运行费用高; (2) 焚烧混合垃圾容易产生腐蚀性气体, 对焚烧设备腐蚀较大, 造成维护成本高; (3) 焚烧过程中会产生二次危害物, 如若处置不当易造成环境污染; (4) 我国生活垃圾含水率高, 热值低, 需要更多的辅助燃料, 导致焚烧成本上升; (5) 烟气治理不利导致大气污染, 焚烧厂周边环境污染较为严重。

2 展望

现在的城市垃圾产生量远远超过垃圾卫生填埋场的设计量, 大部分填埋场远达不到设计使用年限。而焚烧可以起到垃圾减量化的作用, 对于当前以填埋为主的垃圾处理方式来说尤为重要, 但投资成本大, 对垃圾分类的要求高, 且焚烧并不能算是垃圾的最终处置方式。垃圾焚烧过程中产生的飞灰和最终剩下的灰渣仍是需要通过填埋来处理的, 而且都是需要作为危险废物进行填埋。因此城市生活垃圾的处理要从分类开始, 增强群众的垃圾分类意识, 增加垃圾的再利用率和资源化率, 并选择合适的垃圾处理方法在城市未来的发展中极其重要。

参考文献

[1]Knox, Andrew.An Overview of Incineration and EFW Technology as Applied to the Management of Municipal Solid Waste (MSW) (PDF) .University of Western Ontario.2005.February.

城市生活垃圾综合处理技术介绍 篇5

城市生活垃圾综合处理技术介绍

曹俊斌陈建国张益李智12北京通用能源动力公司2 广东星湖股份公司

[内容摘要]本文介绍了一种以循环流化床焚烧技术为核心的垃圾综合处理方法。首先对垃圾通过筛分、磁选设备进行分类,然后将垃圾按不同类别进行分类处置。文中重点介绍了中科院工程热物理研究所研制的北京市海淀区上庄垃圾场200t/d垃圾综合处理系统,并根据国情提出了几种适合不同城市规模的垃圾综合处理方案模块。

和平与发展是当今世界的两大主题,但是随着社会的发展、人民生活水平的日益提高,城市垃圾产量不断增加,成份日趋复杂,其危害也越来越严重,垃圾作为世界性公害已成为全球关注的焦点。为缓解城市垃圾污染,世界各国都致力于垃圾的综合治理和利用的研究工作。

城市生活垃圾的处理有填埋、堆肥、焚烧等多种方式。发达国家处理城市固态垃圾的主要趋势是采取焚烧法,从资源再生利用的角度看,这是一种较佳的选择。垃圾焚烧后,体积和重量分别为原来的5%和15%,灰渣还可用于制砖或铺路;垃圾经过焚烧消除了有毒物质和病原体,降解绝大部分有机氯化合物,在焚烧过程中通过烟气净化装置处理可防止空气污染环境;此外,垃圾在焚烧过程中产生的热量,经回收装置处理后,可用于供热和发电。

我国绝大多数城市的垃圾采取卫生填埋和填埋的方式,少数城市也采用筛下物堆肥,筛上物填埋的方式,这些垃圾处理方式解决了城市垃圾短期内的处置问题,但同时也造成了大量土地的报废,城市地下水受到垃圾渗滤液的污染,长此下去垃圾将无地可埋。为解决这种情况,垃圾处理宜采取大型化垃圾焚烧电站和大型卫生填埋场相结合的策略,并逐渐由现在的卫生填埋为主过渡到垃圾焚烧发电为主,保留适当规模的卫生填埋场。

近年来,我国也涌现出了许多种垃圾焚烧炉,垃圾焚烧处理也被广泛认可,但真正能做到垃圾处理减量化、无害化、资源化的比较少。垃圾焚烧带来的新的污染问题受到社会各界的广泛关注,尤其是一些土法焚烧方式和一些无污染控制手段的焚烧炉,带来的问题比较多,其尾气排放和灰渣处置难以达到国家标准,这并不是我国垃圾焚烧的发展方向。对现有垃圾处理技术去粗取精,将多种垃圾处理技术进行组合是我国垃圾处理技术发展的方向。

1996年中国科学院将城市固体废弃物的处理作为院重中之重和院特别支持项目,以研制100t/d循环流化床垃圾焚烧炉为核心,对垃圾的焚烧、预处理、尾气净化及控制、等技术进行攻关,于1998年研制出了适合中国垃圾特点和经济发展水平并达到世界先进

166全国化工热工设计技术中心站年会论文集 技术水平的城市固体废弃物焚烧设备和尾气净化设备,及相应的自动化控制软、硬件。

循环流化床垃圾焚烧炉采用一定粒度范围的石英砂或炉渣作为热载体,通过底部布风板鼓入一定压力的空气,将砂粒吹起、翻腾、浮动,被吹出炉膛的高温固体颗粒通过分离器和返料器被回送到炉膛,形成了炉内物料的平衡。流化床内气-固流体混合强烈,燃烧反应温度均匀,具有极好的着火条件,垃圾入炉后即和炽热的石英砂迅速处于完全混合状态,垃圾受到充分加热、干燥,有利于垃圾完全燃烧。

循环流化床垃圾焚烧技术具有如下突出优势:

1、能够有效控制垃圾焚烧过程中有害气体的产生

由于垃圾焚烧温度可非常均匀的控制在850℃-950℃之间,NOx生成量非常低。当燃烧温度>1300℃时NOx才会大量生成。

2、循环流化床垃圾焚烧技术还可有效抑制二恶英的产生

垃圾焚烧二恶英产生条件:

(1)、燃烧不稳定。

(2)、炉膛燃烧温度不均匀。

(3)、燃烧温度<850℃。

(4)、金属催化。(垃圾焚烧前要对金属分检,既可实现资源回收,又可减少二恶英生成条件)循环流化床稳定的燃烧工况和大于850℃燃烧温度有效的遏制了二恶英的生成。

3、炉内加石灰石可有效脱硫

在Ca/S为1:2时,脱硫效率大于85%,尾部喷水和石灰粉可有效脱除垃圾燃烧过程中产生的HCl、HF、SO2等有害气体。

4、燃烧彻底

垃圾中有机物可100%烧掉,焚烧后垃圾可减量70%,减容90%以上,灰渣无臭味,可直接填埋,也可用于生产地面砖。(垃圾焚烧产生的细灰中含有Hg、Cr等重金属,不宜用作水泥填料和建筑用砖)

5、焚烧产生的热能可用于供热、生产蒸汽、发电等。

6、循环流化床垃圾焚烧炉无炉排等转动部件,设备故障少,维修工作量小,设备投资低。

北京市海淀区上庄200吨/日循环流化床垃圾综合焚烧厂是由中科院工程热物理研究所、北京通用能源动力公司出资和北京市海淀区环卫局共同兴建的国内首座循环流化床垃圾焚烧试验厂,是中科院重点项目的主体工程。

厂区主要包括垃圾预处理部分、垃圾焚烧车间、尾气净化部分和循环冷却水部分。按照系统功能分,可分为:垃圾予处理系统、垃圾进料系统、焚烧炉本体系统、尾气净化除尘系统、管网及热能转换系统、输配电系统及电器控制系统、仪表及计算机数据采集系统、灰处理系统。

垃圾在焚烧前需先经过垃圾预处理系统的处理,垃圾预处理的目的是尽量将垃圾中的可回收有用东西先行回收,如金属、腐植质及垃圾中的不可然物如砖瓦、混凝土等,这样可减少垃圾焚烧量,节约能源,提高垃圾焚烧炉的燃烧稳定性,减少有害气体的排放。其中腐植质可用于堆肥,金属可回收利用,砖瓦、砂石等可直接添埋或造砖。

筛分后的垃圾进入垃圾仓后,经过翻倒、沥水处理后,由垃圾抓斗抓入储料斗,进入储料斗的垃圾量会由电子称自动计量并累计重量。垃圾仓的储量可供焚烧炉燃烧4天,垃圾仓下部有自动排水系统,因为垃圾在垃圾仓里停留时间长,垃圾热值会因水份降低而提

全国化工热工设计技术中心站年会论文集167 高,利于垃圾充分燃烬。

进入循环流化床垃圾焚烧炉内的垃圾在炉内高温气流和介质的强烈掺混下发生了剧烈的氧化反应,有害物质和可燃物得到彻底分解和充分燃烧。进入炉内的垃圾燃烧产物会由水冷滚筒式出渣机排出炉外。循环流化床垃圾焚烧炉是以石英沙为介质在炉内进行循环,在排渣的过程中会有大量高温石英沙被排除炉外,如果这些石英沙不被有效回收,炉内物料将无法平衡,会造成燃烧不稳定和熄火。水冷滚筒式出渣机除具备冷却炉渣连续稳定排渣的作用外,还具备粗细颗粒筛分功能,它可将炉渣中的石英沙(<5mm)和大颗粒不可染燃物有效分离,石英沙通过多斗提升机返回炉膛,大块不可燃物被输出焚烧车间。

焚烧产生的含尘烟气离开焚烧炉后首先进入尾气净化装置,尾气净化装置为半干式有害气体脱除装置,形式为循环流化床。该装置附属设备有活性碳微量给料机、C-石灰粉加料机、超细雾化喷嘴、喷吹风管。在烟气中喷入活性碳可有效吸附二恶英,每吨垃圾需加1kg活性碳,二恶英的含量可降到1ng/m3以下,C-石灰粉加料机可均匀连续将石灰粉

3喷入尾气净化装置,每吨垃圾需加石灰粉10-20kg,烟气中的HCL可降到50mg/m以下。

烟气经尾气净化装置处理后进入布袋除尘器,尾气净化装置吸收的二恶英颗粒和含HCL等的尘粒及烟尘被有效过滤,有害气体可以被有效脱除,灰尘被有效收集,垃圾焚烧的污染降到最低。

布袋除尘器收集的灰尘中含有重金属、二恶英等有害物质,必须进行安全稳定化处理,可以将灰尘、水、速凝剂混合挤制成颗粒,不仅可以用作修路材料,也可以安全填埋。

焚烧炉的余热锅炉为热水锅炉,出力为4Mw,锅炉出水温度为90℃,回水温度为70℃,每小时生产140吨热水,可供6万m2住宅采暖。

整个焚烧系统设备电容量为300kw/h,电气控制采用常规电器系统,鼓风机和引风机由变频调速器控制,给料和排渣等采取无级调速。系统的数据采集采用常规仪表和计算机采集两套系统,垃圾焚烧过程可实现计算机自动控制。

北京市海淀区上庄200吨/日循环流化床垃圾综合焚烧系统为全套国产化技术及设备,采用循环流化床燃烧技术焚烧垃圾为国内首创,其技术已达到国际先进水平,其投资远低于进口设备。该系统经国家环境分析测试中心测试,各项技术数据符合国家生活垃圾焚烧污染物控制标准GWKB3-2000。

我国人口众多,城市规模大小不一,垃圾产量不同,可以创建不同规模的垃圾综合处理系统模块,将其组合可适合不同城市垃圾处理的需要。根据北京市海淀区上庄垃圾场的垃圾物性情况,我们创建了100t/d、200t/d、300t/d、400t/d、600t/d五种垃圾综合处理模块,各个城市可根据该市具体情况选择不同模块或模块组合。建议10-20万人口的城市可选择100t/d、200t/d模块,20-50万人口城市可选择200t/d、300t/d模块,50-100万人口城市可选择300t/d、400t/d、600t/d模块及其组合,如100万人口城市可选择4×300t/d、3×400t/d或2×600t/d组合,100万人口以上城市可选择n×400t/d、n×600t/d模块组合。对于200t/d以上的循环流化床垃圾焚烧炉可以设计为发电锅炉。垃圾焚烧炉不仅可以及时消纳垃圾,还可以将焚烧产生电能的80%并入电网为企业创造经济效益,减轻政府负担。

我国中等城市多,垃圾处理主要采用填埋的方式,但是随着城市的发展,填埋场已不能满足需求。开发新的垃圾填埋场不仅垃圾运距远,而且土地占用量大。垃圾渗虑液将污染地下水和江水。为此,垃圾处理需寻求新的出路。

为解决困扰我国中等城市目前和今后15年内的垃圾处理问题,对于400t/d垃圾规模

168全国化工热工设计技术中心站年会论文集 可以选择2×300t/d模块。建设日处理垃圾500吨,装机12MWe的垃圾电站,彻底解决垃圾处理问题,并真正做到垃圾处理的资源化、无害化、减量化。

1、垃圾电站的工艺技术路线:

焚烧炉型式:循环流化床垃圾焚烧炉。

焚烧炉数量:2台

单台处理垃圾量:250-300t/d

过热蒸汽温度:450℃

过热蒸汽流量:35t/h×2

过热蒸汽压力:3.82Mpa

汽轮发电机:6MWe×2

尾气排放符合国际先进国家标准

无灰渣、污水、臭气、噪声二次污染

厂区绿化率>40%。

2、技术成熟可靠程度:

(1)、设备运行可靠,故障点少。

循环流化床垃圾焚烧发电锅炉与马丁炉排、回转窑垃圾焚烧设备比较,焚烧炉本体无炉排或其它转动设备,物料循环靠气流输送,设备故障少,炉本体无机械维修量,根据北京上庄焚烧炉近两年的运行情况,炉本体未作修理。

(2)、设备抗腐蚀能力强

由于采取了外置式换热器技术,高温过热器置于外置式换热器中(换热器中HCL含量<15ppm),高温过热器避开了高温烟气中HCL的腐蚀(烟气中HCL含量>500ppm),过热器寿命可与常规循环流化床燃煤锅炉相同,蒸汽温度可提高到450℃,发电设备可采用常规设备,发电效率比马丁炉排、回转窑(过热蒸汽温度<400℃)等高3-5%。,过热器寿命长2-3倍,是非常可靠的垃圾焚烧发电设备。

(3)、常规技术设计的可靠性

循环流化床垃圾焚烧发电锅炉除垃圾给料、排渣、过热器布置与常规循环流化床燃煤锅炉相比有所调整,其余技术均相同,是循环流化床燃烧技术用于焚烧城市固体废弃物的成功范例,本项技术获得国家实用新型专利。

(4)、设备加工的可靠性

循环流化床垃圾焚烧发电锅炉可完全由国内锅炉厂生产,无需特殊材料和工装,同已运行的数百台燃煤循环流化床发电锅炉加工要求相同,无设备加工制造质量风险。

3、市政府的配套政策

(1)、解决发电上网问题。

(2)、协调上网电价。

(3)、每吨垃圾给与适当补贴。

(4)、将垃圾运抵垃圾电厂。

(5)、协调各政府职能部门的关系。

农村生活垃圾处理概述 篇6

关键词:农村生活垃圾 分类 改进模式

中图分类号:X71 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—118—02

1 农村生活垃圾现状

1.1 农村生活垃圾组成

农村生活垃圾的组成具有明显的地域性、季节性特征,和当地的居民消费水平、生活方式、能源结构等有着密切联系。华北平原农村生活垃圾的组成及其含量如表1所列。

生活垃圾含量变化特点:

(1)有机垃圾的绝对产生量一般变化范围很小,秸秆树叶的产生量会随季节而明显变化,但其对有机垃圾总量的影响很小。

(2)无机垃圾中的煤渣量会随季节变化有较大波动。由于北方冬季寒冷,村民多用煤炉取暖,故产生较多煤渣,而其他季节不需取暖,同时由于农村经济条件的改善,村民做饭多采用燃气或电的方式,大大减少了无机垃圾的产生总量。而对于建筑垃圾、破碎陶瓷每年产生量也相当有限。

(3)废品类的绝对产生量一般变化范围也很小。

(4)有害垃圾中农药包装袋/瓶会跟随季节而波动,在农忙季节产生量多,农闲时候几乎不产生。

1.2农村垃圾处理方式

当前农村垃圾都是村民自行处理,该过程中有些生活垃圾处理地比较科学,如无机垃圾进行堆肥和作为家畜饲料处理,无机垃圾的变卖处理等,都体现了农民勤劳节约的特点。但其中的很大方面的不科学性是造成农村环境“脏、乱、差”现状的主要原因。

村民处理自家生活垃圾的主要方式如图1所示。

当前村民处理生活垃圾方法的优缺点:

(1)有机垃圾处理方法是比较科学的,但由于村民堆肥地点选择的任意性和堆肥设施的简陋性,使得堆肥地点成为污染农村卫生环境最大因素,同时堆肥过程产生的渗析液有可能污染村民的生活用水。

(2)在经济相对落后的农村中,由于道路硬化面积小,村民常将无机垃圾中的煤渣、建筑砖瓦等用于铺砌土路,改善村路状况,或者将其丢弃到村周边的桩基坑中,作为房基地的最底层。在进行修建时,将大量的建筑垃圾堆砌在村道路两旁,严重影响了村貌和村内交通。

(3)在废品类中,由于纸张、金属、玻璃、木头存放相对容易且回收价格高,因此这些废品的回收率相当高,可以达到90%之多,几乎不构成污染。但对于塑料(食物包装袋、一次性购物塑料、废弃塑料桶等)、织物(如破旧衣物、鞋子等)等无人收购的废品,回收率几乎是零。这就造成了该类废品被村民随意丢弃,成为农村环境污染的重要污染物。随着人们生活水平的提高,塑料、织物类废品在生活垃圾中所占的比例将会越来越大,由此引发的污染也将会进一步加剧。

(4)有害垃圾主要是村民使用农药后所丢弃的包装袋/瓶,这些垃圾的危害性很大。但其对村民生活的影响却是有限的,主要是因为这些垃圾绝大部分是丢弃在农田中,会对农田、浇灌用水产生污染,一般不会直接威胁到村民的生活健康。

在大多数情况下,由于村民将生活垃圾中的多种组分以某种方式处理一同处理,使得生活垃圾不能充分被环境消化,才造成了农村环境污染。

2 农村生活垃圾处理分析

在垃圾处理中,垃圾分类是实现垃圾减量化、资源化、无害化的前提,垃圾分类越细,越有利于垃圾回收利用和处理。

在大多数情况下,正是由于村民将生活垃圾中的多种组分以某种方式处理一同处理,使得生活垃圾不能充分被环境消化,才造成了农村环境污染。在处理农村垃圾过程中,如果能实现分类收集和处理,将会大大减少投资和技术要求。通过改进村民现有的垃圾处理方式,可以得到更加科学的处理模式。

改进模式采用村内集中处理的方式,如图2所示。

改进模式的可行性分析:

2.1 技术可行性

(1)由该模式可以看出,实现生活垃圾分类是最关键的一步。由于农村经济的相对落后,采取一定的奖励措施,鼓励村民将生活垃圾分类是相对比较容易实现的。

(2)对有机垃圾的堆肥处理,由村政府统一规划堆肥地,修建相对简易堆肥设施集中处理。由于农村生活垃圾产生量少且农村环境容量大,堆肥所产生的废气、渗析液可以被环境所接纳、消化。

(3)无机垃圾产生量多,但处理很容易。由清洁员收集,按传统方式统一处理。

(4)无机垃圾中的塑料、织物等无人收购的废品和有害垃圾,由村政府统一收集,转运到镇,再统一处理,即所谓的“村收集——镇运输——县处理”模式。

基于目前农村生活垃圾组成特点,实施此处理流程可在农村就地处理与利用绝大部分的垃圾量,可以改善垃圾的可处理性。

2.2 经济可行性

该模式主要投资是堆肥场地、废品储存地的基建费,卫生工具的购置费,清洁人员的劳务费。

有机垃圾堆肥产生的农家肥,由于其优良的品质越来越受到农民的青睐,村政府可以将产生的农家肥回卖给村民,进行财政补给。废品类则可以变卖。

3 结论

(1)随着农民生活水平的提高,农村生活垃圾污染问题逐渐加剧。

(2)农民不科学的生活垃圾处理方式是造成农村环境污染的主要原因。

(3)采用“村收集——镇运输——县处理”的方式可以有效解决农村生活垃圾污染问题。

参考文献:

[1] 何品晶,张春燕,杨娜,等.我国村镇生活垃圾处理现状与技术路线探讨[J].农业环境科学学报,2010,29(11):2049—2054.

[2] 徐海云.村镇生活垃圾处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

生活垃圾的处理技术 篇7

随着农村居民生活消费水平的提高, 以及各种日用消费品的普及, 农村生活垃圾也是逐年增加。大量生活垃圾无序丢弃或露天堆放, 对农村环境造成严重污染, 不仅占用土地、破坏景观, 而且还传播疾病, 影响环境卫生和居民健康。因此, 农村生活垃圾处理已成为农村发展中亟需解决的重大环境问题。

2 东源县生活垃圾产生情况及处理现状分析

2.1 东源县生活垃圾产生情况

东源县全县区域面积4070km2, 下辖21个乡镇, 总人口52万人, 按生活垃圾产生系数0.6kg/人·天来算, 日产垃圾312吨, 年产垃圾11.39万吨。

2.2 东源县生活垃圾的特点

(1) 总量少, 变动性强

我县城镇人口规模小, 绝大多数乡镇生活垃圾日产量不足20T, 其产量和组分极容易受自然环境, 气候条件, 局部开发、集市贸易等因素影响而发生较强的波动。

(2) 产生源分散

我县城镇人口密度小, 生活垃圾产生源分散, 组分复杂, 交通落后, 不利收集。

(3) 可资源化物质含量低

城镇居民的生活水平低, 生活垃圾中有机组分少、无机成分多, 热值低, 废品含量少。

(4) 未经分类

受多种因素制约, 我县生活垃圾分类难以有效推广。

2.3 生活垃圾的危害

由于绝大部分农村生活垃圾未能得到有效处理, 医疗垃圾、废旧电池、报废灯管、农药包装等危险垃圾也被随意抛弃, 对农村生态环境、农民生活生产和身心健康造成了严重影响和潜在危害。垃圾中的有害成分会改变土壤的性质和结构, 影响农作物的产量和品质。在雨水的冲刷作用下, 垃圾中的有机物和有害物质进入水体, 将严重污染水体。垃圾腐烂产生恶臭、滋生蚊虫、传播疾病, 垃圾分解或焚烧释放的有害气体污染大气, 直接危害人体健康。乱堆乱放的垃圾形成了景观污染, 直接影响村庄环境、破坏居住环境。另外, 农村自来水普及率低、饮用水大多取自浅井, 逐年增长和堆积的垃圾经过雨水的浸渍和废水本身的分解, 其渗滤液和有害化学物质转化和迁移, 必然会对附近地区的河流及地下水系和资源造成污染, 威胁到农民的饮用水安全, 最终影响人体健康。

2.4 分类收集和回收利用情况

2.4.1 分类收集

(1) 农村生活垃圾分类收集的必要性

分类收集是在垃圾产生源头按不同组分分类的一种收集方式。目前生活垃圾的处理主要有填埋、堆肥和焚烧三种, 为了取得最佳的效益, 每种方式都对待处理的垃圾有最基本的技术要求。所以为了能对收运的垃圾采取更有效的处理方式, 有必要首先对垃圾进行分类收集。我县农村地域广大, 交通落后, 垃圾集中收运困难。对垃圾进行分类收集后, 可就地分化处理掉一部分垃圾, 当地无法处理的再集中收运处理, 这就减少了垃圾的运输量;分类收集使各组分相互分离, 增加纯度, 方便对垃圾进行资源化、能源化、和综合利用。

(2) 分类收集现状

现在我县在分类收集这方面除农村的厨余垃圾和可燃垃圾, 有一部分分类收集用于喂养家禽和燃烧堆肥之外, 其它基本上没有分类收集。也没有分类收集的设施, 加上农村居民的环境保护意识比较差, 对于生活垃圾收集、处理处置的知识非常有限, 垃圾分类收运作业不分类, 以及主要以堆放和填埋方式处理垃圾, 这些因素也都影响了居民分类的积极性。

2.4.2 回收利用现状

东源县以村为单位基本没有废品回收站, 只有很少一部分乡镇有废品回收站, 农民回收的废旧物资无人来收, 导致无人愿意再分类收集, 回收利用率非常低。而部分以盈利性为主的个人回收利用就只回收那些经济回报率高的废品, 相当一部分污染大、但回收效益小的废品, 如废旧电池、日光灯管、废塑料等, 就无法做到环境无害的回收利用。

2.5 处理现状

我县村镇生活垃圾收运处理各方面都相当落后, 资源化率极低, 生活垃圾资源化方法也十分有限, 基本以废品回收为主。我县大多村镇, 没有生活垃圾收运处理设施, 生活垃圾随意倾倒在房前屋后、坑边路旁、河流池塘岸边;一些村镇, 设置有生活垃圾收集点, 但收集点为露天的, 没有任何有效的密封、清洁措施, 生活垃圾收集后也只是直接在离住宅区较远处堆放或进行简易填埋, 没有采取任何防渗措施, 对于周边人居环境, 土壤, 地下水等环境资源都是一种极大的危害;还有一些村镇, 将生活垃圾从收集点直接运至简易填埋场进行处理, 但所谓的填埋场也只是由镇一级建设的简易填埋场, 在技术、管理方面都达不到卫生填埋场的要求, 在运输和处理过程中都很容易引起二次污染。

2.6 处理能力

目前全县共有垃圾处理场3座, 均采用简易填埋的处置方式, 设计容量共38.6万立方米, 年处置生活垃圾1.6万吨, 这就意味着我县一年有8万多吨生活垃圾没有经过处理, 直接排向环境。

2.7 存在的问题

东源县是全省第二大县, 面积大, 交通落后, 运输成本高, 导致生活垃圾的收集、运输、处理经费严重不足。另外农民环保意识差, 收入相对较低, 垃圾收费难于实现, 治理资金不易筹集。

3 生活垃圾处理方法分析

解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化和无害化处理。目前主要有填埋、堆肥、焚烧和综合利用四种方法。

3.1 填埋

填埋技术作为生活垃圾的最终处理方法, 能处置各种类型的生活垃圾, 是解决生活垃圾出路的最主要方法。

3.2 堆肥

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。

3.3 焚烧

焚烧就是将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中, 在高温条件下, 可燃成分与空气中的氧气发生剧烈的反应, 放出热量并留下固体残渣的过程。

3.4 综合利用

综合利用是实现固体废物资源化、减量化的最重要手段之一, 在生活垃圾进入环境之前对其进行回收利用, 可大大减轻后续处理处置的负荷。

4 几种农村生活垃圾处理技术的比较

下表总结了几种典型的农村生活垃圾处理方法的技术参数, 并进行了优缺点比较。本文介绍的几种处理技术都可不同程度地应用于农村生活垃圾的处理处置。每种技术都有其自身的特点及实用性, 因此最终选择适当的农村生活垃圾处理技术取决于各种各样的因素 (如技术因素、政治因素、环境因素等) , 其中很多因素都依赖于当地条件, 一般应考虑: (1) 农村生活垃圾的成分和性状; (2) 处理能力和垃圾的减容率; (3) 国家相关政策和法规; (4) 工作人员的职业健康和安全; (5) 处理、运行及其它成本; (6) 处理设备的易操作性和可靠性; (7) 需要的配套设备和基础设施; (8) 处理设备及排放装置对当地的总体影响

5 农村生活垃圾集中处理的限制因素

由于农村环境的特殊性, 使得农村的生活垃圾处理不能简单套用现有城市垃圾处理的方案。一是成本高。农民居住比市民分散得多, 显然, 包括垃圾桶、中转站以及运输车辆的使用, 都很难实现规模效益, 从而加大垃圾收集和运输成本。二是不符合农村的特点。农村人居住比较散, 各村规模小, 日均产生活垃圾量在几吨左右, 垃圾产量太少, 也不适合长距离运输进行集中处理。三是经济条件限制。经济承受能力是生活垃圾处理设施建设与正常运行的关键条件。而农村一般存在经济承受能力弱、资金少等困难, 如果将各个小城镇的垃圾集中起来进行处理, 可能要增加几倍的成本, 地方财力很难承受。

6 农村生活垃圾处理技术路线

根据农村生活垃圾处理的原则及上述选择处理技术的影响因素, 农村生活垃圾处理的技术路线大致如下: (1) 实行垃圾分类收集, 加强废品的回收利用; (2) 推广农村垃圾无害化处理技术, 鼓励农民建设沼气池, 大力发展农村沼气; (3) 合理选择天然的低洼地作为填埋场; (4) 发展农户清洁能源循环利用技术, 实现农村生活垃圾的综合利用; (5) 借鉴城市生活垃圾处理的经验, 总结、提炼、创新适合在农村推广普及的生活垃圾处理方法。农村垃圾治理难度较大, 单凭政府的推动显然不够, 但仅凭农民自己去治理也不现实, 因此只有以农民为主体、以政府为主导, 利用成熟工艺, 发展专用新兴工艺, 充分发挥市场调节作用, 才能真正治理好农村垃圾问题。

结语

建设新农村、解决好农村生活垃圾问题是很重要的, 农村生活垃圾也是“放错了地方的资源”, 因此寻求一种投资少、运行成本低、无二次污染的处理工艺, 充分利用这些资源, 实现经济、社会、环境效益的统一, 是非常必要的。根据我县的实际情况, 从上述几种处理方法来看, 应选用卫生填埋法来处置我县的生活垃圾, 但是卫生填埋存在土地占用量大、渗滤液处理困难且费用高、资源化利用不足、封场后维护监管期长, 限制土地再生利用等问题, 不能满足长远发展目标的需要, 没有真正实现生活垃圾减量化、资源化目标, 应继续加大对垃圾资源化、减量化与实用性技术的研究, 逐步改变现有垃圾单一卫生填埋的方式, 向综合利用、处置的转变。

参考文献

[1]张小平.固体废物污染控制工程.北京:化学工业出版社, 2004.217.

[2]张小平.固体废物污染控制工程.北京:化学工业出版社, 2004.216.

城市生活垃圾焚烧处理技术分析 篇8

关键词:生活垃圾,焚烧炉,烟气处理

焚烧法是一种高温热处理方法, 即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应, 废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏, 是一种可同时实现废物减量化、无害化、资源化的处理方法。发达国家均较早开展了焚烧技术的开发和应用, 并形成了一些代表性的垃圾焚烧处理技术, 如德国Martin炉技术, 美国Foster Wheeler公司流化床技术, 日本EBARA公司内循环流化床燃烧技术, 日本IHI公司及KAWSAKI公司回转窑技术, 总体上, 日本在垃圾焚烧技术方面处于世界领先地位[1]。

相比而言, 我国起步较晚, 深圳于1985年引进两台日本马丁焚烧炉, 1988年正式投产, 是我国第一座垃圾发电厂。然而, 近十年来, 随着经济迅速发展、人民生活水平不断提高, 生活垃圾的产生量及增长率都与日俱增, 垃圾围城现象十分严重。焚烧能使体积缩小90%, 质量减少75%, 为解决处理压力, 我国很多城市都已建有或准备建设垃圾焚烧发电厂。2012年, 城市生活垃圾焚烧厂为138座, 占城市生活垃圾无害化处理量的24.74%, 同比增加4.88个百分点;另外, 至少有80座生活垃圾焚烧厂处于筹建期或建设期, 连续12年保持上涨态势[2]。

1 垃圾焚烧处理技术

城市垃圾焚烧主要由垃圾接收系统、焚烧系统、烟气净化系统、灰渣收集系统、热力利用系统、污水处理系统、渗滤液处理系统等部分组成。余热利用包括发电、供暖等方式。

影响垃圾焚烧过程的主要因素为:温度、停留时间、搅动程度和空气量[3]。《生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-2014》要求焚烧炉出口温度≥850℃, 停留时间大于2 s。提高温度有利于有机毒物的分解破坏, 并可抑制黑烟的产生;但过高的焚烧温度, 不仅增加了燃料消耗量, 而且增加了废物中金属的挥发量及氧化氮数量, 易引起二次污染。

2 焚烧炉

根据《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉GB/T 18750-2008》, 焚烧炉按照燃烧方式的不同分为四类, 见表2。

2.1 机械炉排炉

炉排炉使用历史长、品种多, 其工作原理为:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排 (炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区) , 由于炉排之间的交错运动, 将垃圾向下方推动, 使垃圾依次通过炉排上的各个区域 (垃圾由一个区进入到另一区时, 起到一个大翻身的作用) , 直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合;高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽, 同时烟气也得到冷却, 最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

炉排炉技术成熟、对垃圾成分和质量要求低、预处理简单、飞灰量少、除渣系统稳定、燃烧过程控制简单、运营成本较小。而其缺点主要包括:价格昂贵、维护成本高、核心技术在国外、对炉排耐热性要求高、燃烧不及流化床充分、热灼减率高、体积大。

炉排炉是我国大城市的主要选择。据报道, 截止2014年5月, 内地建成并投运的生活垃圾焚烧发电厂约178座, 其中采用炉排炉技术的电厂达到106家, 设计处理规模10.5万吨/日。2013年3月, 垃圾焚烧厂等级评定结果出炉, 北京高安屯垃圾焚烧处理厂、深圳宝安垃圾发电厂、光大环保能源 (苏州) 有限公司、南海生活垃圾焚烧发电厂、李坑生活垃圾焚烧发电厂被评为AAA级别 (炉排炉部分) 。

2.2 流化床炉

流化床炉膛下部布置有耐温的布风板, 板上装有载热的惰性颗粒 (通常为石英砂) , 通过床下布风, 使惰性颗粒呈沸腾状, 形成流化床段, 上方设置足够高的燃烬段。热砂沸腾后, 投入垃圾, 两者一起沸腾, 垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻, 继续沸腾燃烧;燃尽的垃圾比重较大, 落到炉底, 经过水冷后, 用分选设备将粗渣、细渣送到厂外, 少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

流化床技术的优点为:设备较便宜、投资较小、国产率高、燃烧充分、运行稳定、使用寿命长、热效率相对较高。其缺点是必须进行预处理、飞灰产生量大、操作过程气流量大、满负荷操作时间相对较低、必须掺煤、收益受煤价波动影响大、运营成本较高。

流化床燃烧比较充分, 环保贡献率较高, 适合垃圾热值较低的地区。我国的流化床焚烧炉主要以国产化技术为主, 以北京中科通用能源环保公司生产的循环流化床和浙江大学热能工程研究所研制的异重流化床应用范围最广, 还有部分焚烧厂采用日本荏原公司制造的回旋流化床[4]。

2014年6月, 由住建部主导的《生活垃圾流化床焚烧工程技术导则》 (RISN-TG016-2014) 正式发布, 填补了流化床缺少相关行业标准的空白, 有利于促进流化床焚烧技术扬长避短和升级换代, 引导技术向更高效、节能、清洁和稳定化方向发展。也将为已建生活垃圾流化床焚烧厂等级评价提供指导。

2.3 回转炉

回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列, 炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转, 使炉体内的垃圾充分燃烧, 同时向炉体倾斜的方向移动, 直至燃尽并排出炉体。

回转窑燃烧适应性广, 可焚烧不同性能的废弃物, 此种炉型机械零件少、故障少, 可以长时间连续运行。设备利用率高, 灰渣中含碳量低, 过剩空气量低, 有害气体排放量低。

但燃烧不易控制, 垃圾热值低时燃烧困难。排出的气体有恶臭, 需要脱臭装置, 或导入高温后燃室焚烧。由于窑身较长, 占地面积大, 且燃室的炉排结构要求较为严格。成本高, 价格昂贵。回转窑处理量小, 不适用于生活垃圾大规模处理, 主要应用于建材骨料的煅烧[5]。

3 烟气处理系统

新标准 (生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-2014) 进一步提高了污染控制要求, 其中, 公众最关注的二噁英类控制限值与欧盟标准一致, 为0.1 ng TEQ/m3, 比原标准严了10倍;新标准中重金属等其他限值严了30%甚至更多。随着标准的提升, 现有的垃圾焚烧厂可能要进行技术改造才能达标。更严格的排放标准, 有利于公众接受垃圾焚烧这一处理方式, 同时也将促进尾气处理系统、烟气在线监测等技术的创新与发展。

垃圾成分的复杂多样性导致焚烧产生的污染物组成复杂、数量多、毒性大。垃圾焚烧产生的烟气污染物可以分为四类:煤烟、颗粒物及飘尘;酸性气体 (如HCl、SO2、NOx) ;有毒重金属 (如Pb、Cd、Hg、Cr) ;二噁英等卤代化合物。

常用的烟气处理系统包括:氢氧化钙浆液喷雾吸收干燥工艺 (半干法吸收工艺) +活性炭喷射+袋式除尘器[6]。半干法吸收工艺能吸收去除烟气中的酸性气体 (HCl、HF、SO2) 。而活性炭对二噁英、重金属蒸汽有良好的吸附作用。袋式除尘器的主要功能是收集粉尘, 除尘效率高达99.9%, 此外, 黏附在布袋表面的粉层能进一步吸附烟气中的重金属和二噁英气体。

脱氮工艺主要有选择性非催化还原法 (SNCR) 和选择性催化还原法 (SCR) , 在火力发电行业应用广泛。前期建成的垃圾焚烧厂并没有专门的脱氮装置, 近年来, 随着环保要求的提高, 部分垃圾焚烧厂加强了对NOx的控制。广州李坑垃圾焚烧厂采用了引自日本三菱公司的SNCR脱硝工艺技术。

4 垃圾焚烧处理技术发展前景

目前, 垃圾焚烧仍存在较多争议, 民众反对现象时有发生。要想更好控制生活垃圾焚烧污染, 要接受公众监督, 做到信息公开, 更要从源头上做好垃圾分类, 结束焚烧混合垃圾, 尤其是焚烧含氯塑料、含重金属电子产品以及其他有毒有害垃圾, 禁止一切工业垃圾进入生活垃圾焚烧厂。相比发达国家, 我国垃圾成分复杂、含水率高、热值低、分类不到位, 引进的国外先进技术并不实用, 因此, 开发适合我国垃圾自身特点的焚烧技术及设备、确保垃圾焚烧的安全性、降低投资及运营成本, 将是发展的主要方向。

参考文献

[1]汪玉林.垃圾发电技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社, 2003:12.

[2]张益.中国城市环境卫生行业2013年度发展报告[OL].http://news.solidwaste.com.cn/view/id_51603.

[3]关莹.城市生活垃圾焚烧技术概述[J].电站系统工程, 2010, 26 (2) :74.

[4]方源圆, 周守航, 阎丽娟.中国城市垃圾焚烧发电技术与应用[J].节能技术, 2010, 28 (1) :76-79.

[5]徐淼.生活垃圾焚烧发电[J].节能与环保, 2007 (5) :27-29.

生活垃圾的处理技术 篇9

1 城市生活垃圾分类

所谓生活垃圾,即日常生活中产生的废物,其中包含了法律、法规规定的被视为生活垃圾的废物。在城市区域范围内生活的居民所产生的垃圾,成为城市生活垃圾。实践中,我们将其定义成在为城市生活提供各种服务活动过程中产生的废物,一般可将生活垃圾分成四类,即可回收、厨余以及有害和其他类型的垃圾,具体如下。

事实上,每个国家的城市生活垃圾分类存在一定的差异,都是从具体国情出发。其中,日本将城市垃圾分成可燃物、资源类以及不可燃物和有害类等垃圾;美国则将垃圾分成三大类,即循环使用类、废物类以及肥料类。垃圾既影响市容,又会给城市居民造成潜在的安全银行,对环境的污染可能会引起人体疾病、细菌滋生,因此需采取有效的措施进行处理。

2 城市生活垃圾处理方法

城市垃圾处理过程中,常用的技术方法如下:(1)卫生填埋。该种技术方法即将垃圾填入实现挖好的大坑或者洼地之中,地面与垃圾接触面敷设适量的防渗建材,以免垃圾中的液体渗入地下,对地下水系造成危害;同时,场地底部位置敷设的排水管道,可以将渗滤液有效地排出场外。在垃圾体内,设有一定的导气系统,以此将填埋气导出来,或利用或燃烧;在场地四周设截洪沟,以此来阻止洪水大量涌入场内。从应用效果来看,该技术应用的总体原则是避免掩埋垃圾对地表、地下以及土地和空气环境造成污染。然而。卫生填埋也有其自身的缺点与不足,如果设计、施工以及管理不当,则会造成二次污染;被填埋垃圾长期不透气就会发酵,甲烷气体容易产生爆炸。垃圾填埋技术是国内城市生活垃圾处理的常用方法。在传统填埋场中,生物降解是自然状态下降解的过程。因垃圾成分比较复杂,其物理、生物和化学特性存在较大的差异,加之填埋场设计不合理,微生物生长环境以及降解受限。目前国际上推行了生物反应器填埋场垃圾处理方法,通过加强控制,强化微生物处理,加速生活垃圾中可降解有机组分稳定化。该种技术手段包含了酸碱调节、渗滤液回灌、温度调节以及营养添加和供氧等,生物反应器填埋场较之于传统垃圾处理模式存在本质差异,比较注重的是生物降解;(2)堆肥。城市生活垃圾处理过程中采用的堆肥技术和方法,是使有机质基于微生物的作用实现生物化学反应,形成类似于腐殖质的物质,可作为土壤改良剂。堆肥技术和方法,是比较传统的一种生活垃圾处置技术措施。因各国经济发展程度存在差异,所有堆肥工艺均有或多或少的区别。堆肥有两种方式,一是好氧发酵,二是厌氧发酵。对于厌氧堆肥而言,垃圾处理工艺相对比较简单,而且成品可保存氮;如果堆肥周期相对太长,则占地面积就比较大,而且会发出难闻的臭味,部分垃圾混合在一起,有些物质不容易腐烂,而且病菌存活能力较强。对于好氧堆肥技术而与,在好氧条件下垃圾分解的比较彻底,而且卫生条件非常的好,多数病菌会被杀死。具有堆肥周期短、分解效率高等特点,处理过程为中温、高温和中温。就好氧堆肥技术方法而言,虽然堆肥技术在国内起步比较晚,但因工艺简单以及技术要求比较低,所以适合于那些有机质含量较高的垃圾处理。当前国内垃圾堆肥方法、工业化堆肥方法之间存在一定的差距,究其原因,主要是因为垃圾堆肥机械化程度比较差,加之堆肥质量比较差,肥力低,阻碍了堆肥产品的推广与应用;(3)焚烧。生活垃圾焚烧,符合无害化、减容化以及稳定化等垃圾处理原则。生活垃圾焚烧分为三个阶段,即干燥、燃烧以及烧透。其中,第一个阶段主要是将烟气送至物料层,使之形成一个热辐射、空气热交换,从而使垃圾能够充分的干燥;第二个阶段,垃圾燃烧过程中为确保多数垃圾都能够燃尽,应当确保物料能够充分翻动,从而使空气、垃圾能够充分的接触,以确保垃圾完全燃烧;第三个阶段,利用小风量对垃圾物料层深度扩大,并确保有足够的燃烧时间,而且能够保持炉壁热量,从而使垃圾中的难燃烧物料以及焦化残渣能够燃烧透彻。当前较为流行的技术方法是流化床焚化炉,其内壁设计成水墙式结构,焚烧比较稳定,而且物料焚烧比较彻底,能够有效的进行热回收。焚烧技术的应用,能够有效解决当前的能源危机,较之于填埋技术占地有所减少。

3 城市生活垃圾处理管理策略

基于以上几种城市生活垃圾技术和方法及其应用分析,在当前的形势下,既要加强技术应用,又要做好垃圾处理管理工作,具体如下:(1)对垃圾进行分类处理。对于垃圾而言,其有一个比较文雅的名字———放错的资源,长期以来,国内外城市生活垃圾基本上都是采用混合收集模式,其中含有大量的危险物,比如废旧电池、药品等,一方面增加了生活垃圾的处理难度,另一方面处理不当就会造成严重的环境污染。实践中,可回收利用的生活垃圾有金属、纸类以及玻璃和塑料等。随着社会经济的快速发展,对生活垃圾进行分类回收,对资源进行回收利用,可谓势在必行;(2)完善和健全法律规制法规。当前国内关于城市生活垃圾处理方面的法律规制不健全,很多内容处于空白,甚至存在缺陷和不足。为促使城市垃圾能够进行无害化处理,并将其纳入规范化管理体系,政府及相关部门应对制订符合实际情况的国情的环境控制标准,对垃圾无害化处理过程加强监管,确保生活垃圾真正能够实现无害化处理。同时,还要提高法律规制的切实可行性、实际可操作性,而且地方政府应当结合本地实际情况,制订地方性规范,确保法律法规能够有效执行;(3)加大教育宣传力度,增强全民环保意识。实践中,我们应对加强城市垃圾分类处理、保护环境重要性的宣传和教育,并以此来提高全民坏保意识。比如,可以采用图片、视频、微信、短信以及讲座和街头宣传等方式,普及环保方面的知识,做好政策引导。通过这种方式,让群众了解环保重大性、环境与个人息息相关,从而引导居民进行合理消费、鼓励废物减量以及垃圾回收利用。

4 结束语

总而言之,采用有效的技术方法解决好当前城市生活垃圾处理方面的问题,对于提高居民生活水平、生活环境质量,具有非常重要的作用。应当加强技术创新,强化过程管理。

摘要:随之城镇化建设进出的不断加快,城镇人口急剧增加,城市垃圾也随之猛增,加之垃圾构成更加的多元化,使得城市垃圾处理难度增大。本文将对城市生活垃圾处理技术进行分析,并在此基础上就如何进行管理,谈一下个人的观点和认识,仅供参考。

关键词:城市生活垃圾,分类,处理技术,管理,研究

参考文献

[1]钱睿,韩健.北京城市生活垃圾处理转型新思路——垃圾热解气化技术[J].环境工程,2014(08).

[2]杨帆,刘文君.城市生活垃圾处理处置技术研究进展[J]甘肃科技纵横,2014(03).

[3]马跃.城市生活垃圾处理技术现状与管理对策[J].民营科技,2016(01).

生活垃圾的处理技术 篇10

城市化的快速发展虽然推动了政治、经济、文化的发展, 但是由于人口的剧增, 使得相对狭小的空间消耗了大量的资源, 产生的固体废弃物超过了其自身的净化和处理能力, 因此带来了严重的环境污染问题。城市固体废弃物的有效资源化利用对营造和谐的城市发展模式以及创造良好的社会经济效益都具有重要的意义。

2 城市固体废弃物概述

2.1 我国城市固体废弃物现状

固体废弃物是指人类在生产、生活、消费等过程中产生的固态、半固态废弃物质以及一些高浓度的废液。按来源分为城市生活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物。自1989年以来, 我国的城市生活垃圾以每年8.98%的速度增长, 有些城市增长率高达15%~20%, 大大超过了世界的垃圾平均增长速度8.42%。另外据国家环保部《2012年中国环境统计公报》公布的数据显示:2012年, 全国工业固体废物产生量为329046万t, 资源化利用量为202384万t, 利用率仅为60.9%[1]。我国历年累积垃圾堆存量达66亿t, 占地5亿m2。在全国600多座城市中, 有200余座包围在垃圾之中[2]。我国已成为世界上垃圾问题最严重的国家。

我国幅员辽阔, 南北文化差异比较大, 生活习惯以及饮食文化的差异造成了各地垃圾成分的不同, 因此选择垃圾处理方式要因地制宜。例如卫生填埋适用于经济实力弱、可用土地多的城市, 而堆肥适合于垃圾热值较低、农作物耕作面积较大的城市。表1给出了3个代表性城市的生活垃圾成分[3]。

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由表1看出, 在城市生活垃圾中占主要地位的是有机垃圾, 也就是厨余垃圾, 一方面厨余垃圾混入生活垃圾不仅占用了生活垃圾大量库容, 还会使垃圾渗滤液中高浓度有机废液含量增加, 增加垃圾渗滤液处理负荷;另一方面由于厨余垃圾含水率比较高, 若是混合生活垃圾焚烧处理, 降低原料热值还会由于燃烧不完全而产生二恶英, 污染空气;很多国家和地区已经禁止将厨余垃圾作为普通生活垃圾焚烧、填埋[4]。因此垃圾分类处理是使得生活垃圾高效处理的关键所在。

2.2 城市固体废弃物的危害

我国城市固体废弃物产生量大、危害大, 具体有以下几个方面[5]。

(1) 污染水体。未经无害化处理的固体废弃物随意堆放, 其渗滤液进入土壤会造成地下水污染;若经降水和地表径流进入河流湖泊会造成大面积水体污染。

(2) 污染大气。固体废弃物中的有机物分解产生有害气体;焚烧处理时也会产生有害气体和粉尘;粉尘随风飘散, 既污染环境, 影响人体健康, 又影响市容。

(3) 污染土壤。固体垃圾长期随意堆存, 其有害成分渗入土壤后, 能杀死土壤中的微生物, 破坏土壤的生态平衡;有害物质通过农作物的富集作用, 由食物链进入人体, 带来一些疾病。

3 我国城市固体废弃物的处理现状

固体废弃物的处理经历了长久的发展变革, 从最原始的在荒地进行随意堆放或掩埋, 到后来由于可用土地大量减少, 以及生活水平、消费水平和环保要求的提高, 应运而出一批回收利用率高、无害化、资源化的处理技术[6], 在我国城市固体废弃物的处理方式主要有卫生填埋、焚烧和堆肥及垃圾综合处理技术[7]。

3.1 填埋技术

卫生填埋 (Sanitary Landfill) 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的最主要方法[7]。卫生填埋就是选择合理的堆放场地, 经过防水渗漏、复土等措施而进行垃圾处理的一种方式[6]。它始于20世纪30年代, 最早出现在美国, 随后亚洲、欧洲一些国家利用此方法填海造岸, 虽然在处理废弃物的同时获得了土地, 但却影响海水水质。卫生填埋并不是简单地填埋, 而是必须要经过科学的选址、必要的场地防护处理和严格管理制度。在我国由于能力有限, 只能做些简单的防水渗漏、覆土, 大部分垃圾处于露天堆放的状态[5,6]。

截至2005年底, 全国661个城市中共有365座城市生活垃圾填埋场, 处理能力为21.3万t/d。我国近85%的城市生活垃圾采用卫生填埋处理, 而在这些填埋厂中只有15%能够实现生活垃圾的基本无害化, 5%实现较完全的无害化, 其余的只是简单地填埋, 仍对环境造成污染。表2列出了我国主要城市垃圾填埋场的设置情况[8]。

注: () 内为二期

虽然卫生填埋有处理量大和投资少等优点, 但它潜在危害比较大。据美国等国科学家研究报导[6], 填埋后的废弃物会产生大量含有重金属和有害离子的渗滤液, 随渗漏或地表径流进入地下, 污染水源。因此对于垃圾填埋场的设计必须要严格把关, 保证减少所填埋的垃圾对周围环境和居民的影响。表3[9]为杭州天子岭填埋场的垃圾渗滤液的分析情况。

生活垃圾填埋过程中会产生填埋气, 主要成分为甲烷和二氧化碳, 以及一些恶臭气体。其中甲烷和二氧化碳对温室效应贡献较大, 全世界每年甲烷排放量大约5亿t, 有2200~3600万t甲烷来自城市生活垃圾填埋场[10]。这些气体不仅污染环境, 对人体健康有一定危害, 而且其中的易燃成分还会引发填埋场安全问题。对于恶臭气体一般可以采用物理吸附、化学吸收以及微生物分解等方法综合进行治理, 效果比较显著[11]。对于甲烷气体, 在其高峰产期可以进行回收利用发电以实现其能源利用价值。1998年10月, 我国第一个填埋气体发电厂在杭州天子岭填埋场建成发电, 目前共有4台发电机组, 截至2011年总装机容量达到4000kW。为我国填埋场填埋气体的开发利用奠定了基础[12]。在填埋场运营后期通过甲烷氧化技术, 通过甲烷氧化菌的作用将甲烷氧化成CO2, 解决甲烷减排问题;在填埋场封场前利用甲烷菌抑制技术解决封场前的甲烷排放问题[10]。

我国填埋场的技术水平还是比较落后的, 存在有很多问题, 集中在: (1) 产生的垃圾渗滤液经处理还是无法达到正常的排放标准, 而且在暴雨的时候渗滤液的量激增, 超出处理能力而直接排放, 严重污染环境; (2) 垃圾场产生的气体回收利用率太低。目前国内只有广州李坑垃圾填埋场和杭州天子岭垃圾填埋场对填埋气体进行了回收发电利用[12]。

3.2 焚烧技术

焚烧 (Incineration) 是城市生活垃圾处理的有效途径之一, 是指一定量的过剩空气与固体废弃物在焚烧炉内进行氧化反应[13]。将垃圾用焚烧法处理后, 剩余残渣量只有原垃圾量的5%~20%, 在此过程中还可消灭各种病原体, 将有毒有害物质转化为无害物, 比较适合于可燃物含量较高的生活垃圾。由于焚烧并不是资源化利用的方法, 因此只有对于那些没有回收利用价值、可以回收热能的废物进行焚烧才科学合理。

我国垃圾焚烧技术研究始于20世纪80年代中后期。深圳市于1985年从日本引进2台日处理能力为150t的垃圾焚烧炉, 成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂[12]。据建设部资料统计:截至2006年底, 全国共有生活垃圾焚烧厂69个, 处理能力1138万t。焚烧处理量占垃圾处理总量的比例约为13%, 与2005年相比, 上升了3%。

随着焚烧市场的扩大化, 国产焚烧炉应运而生, 一些国产焚烧炉厂家相继诞生, 并建设了一些中小规模的垃圾焚烧设施。我国国产焚烧炉的建设情况见表4[8]。

一般情况下焚烧1t城市固体废弃物可以产生约400~700kW·h的电力[14]。从烟气中回收热量用于蒸汽发电或者供热。既达到了垃圾减量化、无害化处理, 又实现了资源再利用。20世纪50年代, 德国和法国率先将垃圾焚烧发电技术应用实际, 而我国首次引进垃圾焚烧发电技术的也是深圳市第一座现代化垃圾焚烧厂[15]。由于其投资和运营成本高, 而且焚烧过程的气体 (如二恶英) 和灰烬可能会造成二次污染, 近年来, 垃圾焚烧法在国内外已开始进入萎缩期。焚烧排放的烟气成分如表5所示。

由表5可以看出, 在焚烧中二恶英及呋喃类物质严重超标, 垃圾在燃烧过程中产生的二恶英占二恶英产生总量的95%以上, 对于二恶英的控制尤为重要。焚烧前要进行垃圾分类处理, 将含氯物质分拣出来, 减少氯源及金属催化剂进入焚烧炉;在焚烧过程中添加含硫、氮物质抑制二恶英的生成;对于已经生成的, 通过添加活性炭或者SCR系统将二恶英消耗掉或者尾气除尘处理[16]。现代的垃圾焚烧炉都配有良好的烟尘净化装置, 减轻对大气的污染。尽管如此, 目前仍有超过15个国家和地区, 对垃圾焚烧实施了部分禁令。

我国垃圾焚烧技术比较落后, 其中存在的问题集中在以下方面: (1) 各地垃圾成分复杂, 由于厨余垃圾的大量混入导致垃圾热值降低, 在燃烧过程中出现燃烧不充分的问题; (2) 由于燃料中含有大量的硫、氟、氯等, 在燃烧过程中会产生H2SO4、HF、HCl等酸性气体, 腐蚀焚烧炉[17]。

3.3 堆肥法

堆肥法 (Composting) 是微生物分解固体废弃物中的有机物的过程, 主要是通过发酵, 使之成为稳定的有机质, 并利用发酵过程产生的高温杀死有害微生物以达到无害化卫生指标。堆肥法分为好氧堆肥法和厌氧堆肥法。目前堆肥的对象主要是城市生活垃圾和污水处理厂污泥、人畜粪便、农业废弃物、食品加工业废弃物等[18]。由于固体废弃物中含有大量的有机物质, 通过堆肥技术将有机物质转化为有机肥用于农业生产, 不仅可以改善土壤的性能、提高作物产量, 还可以消除传统化肥对土壤带来的不良影响, 因此固体废弃物堆肥技术有着广阔的发展前景。目前堆肥制作及利用技术在国内外发展已经很成熟, 对其影响因素如微生物、温度、湿度、pH值等的研究也取得了一定成果[5]。

截至2005年底, 全国共建有垃圾堆肥厂46座, 日处理能力1.18万t, 处理量为345万t。占到我国固体废弃物总处理量的l0%~20%[18]。这些堆肥场中最大的也只能达到日处理能力300t, 根本无法满足日益增多的数量巨大的废弃物处理要求。表6列出了我国主要城市垃圾堆肥化的一些情况[8]。

虽然堆肥处理成本低, 但是由于堆肥过程无法有效地控制, 而且对周围环境污染较大。垃圾中所含的塑料、玻璃和一些有毒有害物质等影响堆肥产品的质量, 导致产品肥效低, 销路不畅, 严重制约垃圾堆肥化的发展。由于经济效益差, 许多堆肥场都面临着关、停的困境。而解决堆肥问题的关键在于实现有机垃圾的分类收集, 有效地分选出易腐有机物、可燃物质和能回收的废弃物。

目前垃圾堆肥有了新的研究方向, 就是将生活垃圾和其他垃圾混合堆肥制作肥料, 例如生活垃圾和畜禽粪便混合堆肥[20], 由于生活垃圾中厨余垃圾含量逐年增加, 堆肥综合处理技术是今后的发展方向。除了垃圾混和堆肥, 在今后的发展中对于堆肥的技术改革的重点在于: (1) 堆肥发酵技术的拓展改良; (2) 建立适合我国城市生活垃圾的点的系列设备; (3) 扩大堆肥的适用范围等[7]。

4 生活垃圾处理技术的生命周期评价

生命周期评价方法 (LCA) 起源于美国, 它是指通过评价城市固体废弃物各个处理阶段的环境影响, 使产生到最终整个过程的环境最小。它是衡量区域废弃物管理体系环境效应的重要方法。我国利用生命周期评价方法对固体废弃物研究还处于起步阶段。随着近年来生命周期评价方法在中国的迅速发展, 中外学者利用这一方法对固体废弃物卫生填埋、焚烧和堆肥技术进行了研究分析, 从而得出3种处理技术对环境的影响程度。

韦保仁等[21]针对苏州生活垃圾, 比较垃圾卫生填埋和焚烧2种处置方法对环境的影响, 结果表明:焚烧处理对环境的影响比填埋的影响要小。李雯婧等[22]针对大连市中心城区生活垃圾填埋和焚烧处理工艺模式进行了生命周期评价, 结果表明:填埋工艺的温室气体排放量高于焚烧工艺的气体排放量。Hong等[23]利用LCA评价了我国填埋、焚烧、填埋和生化处理相结合以及焚烧和生化处理相结合4种处理模式, 得到填埋的GWP值 (全球气候变暖指数) 和AP值 (酸化潜力) 均高于焚烧的潜值, 而综合处理的GWP和AP值低于填埋的潜值;由CH4的直接排放导致填埋的GWP值很高, 利用CH4发电是减少GWP值的关键因素。泰国的一些学者分别评价了填埋和焚烧、焚烧和生化处理相结合的生命周期评价, 结果显示生化处理有更高的净能源产出[24]。张伟倩[25]等通过分析2003~2010年国内外不同城市的固体废弃物管理体系生命周期评价结果, 得出了城市固体废弃物处理模式环境影响等级:填埋的环境影响潜值最大, 焚烧的环境影响潜值小于填埋, 而且结合堆肥后环境影响潜值降低;将垃圾源头分类回收等引入到处理模式后环境影响潜值大大降低。

5 建议

结合我国城市生活垃圾处理现状, 生活垃圾的处理要结合3R原则。由于我国各地生活垃圾成分复杂, 在处理模式上应该尽量采用综合处理方式;由于各地区文化差异、饮食习惯差异, 各地的垃圾成分也不尽相同, 因此要因地制宜;最重要的还是要进行垃圾源头分类, 提高后续处理的效率。我国城市垃圾处理应走向“污染预防—3R原则—垃圾处理—最终处置”的道路。

摘要:指出了随着我国城镇化的发展, 人民生活水平的不断提高, 城市固体废弃物产量越来越大, 城市固体废弃物的处理已成为一个非常严峻的问题, 对填埋、焚烧和堆肥三种处理技术的实际应用情况进行了分析, 对比了三种处理方式对环境的影响, 并采用生命周期评价法进行了评价。

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