生活垃圾处理技术指南

生活垃圾处理技术指南（精选十篇）

生活垃圾处理技术指南 篇1

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.

城市生活垃圾的处理技术 篇2

高等教育自学考试本科生毕业论文

城市生活垃圾的处理技术

学生姓名： 考籍号： 年级专业： 指导老师： 学 院：

XX·XXX

提交日期：XXXX年XX月

湖南农业大学成人高等教育本科生毕业论文

诚 信 声 明

本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

毕业论文（设计）作者签名：

年 月 日

目 录

摘要：............................................................................................................................4 关键词：........................................................................................................................4 1前言.............................................................................................................................4 2中国城市生活垃圾基本概况.....................................................................................5 3垃圾的定义、危害及其分类.....................................................................................5

3.1 垃圾的定义....................................................................................................6 3.2 垃圾的危害....................................................................................................6 3.3 垃圾分类........................................................................................................7

3.3.1 可回收垃圾..........................................................................................7 3.3.2 大件垃圾..............................................................................................7 3.3.3 可堆肥垃圾..........................................................................................7 3.3.4 可燃垃圾..............................................................................................7 3.3.5 有害垃圾..............................................................................................7 3.3.6 其他垃圾..............................................................................................8

4垃圾的处理技术简介.................................................................................................8

4.1 填埋法............................................................................................................8 4.2 焚烧法............................................................................................................8 4.3 堆肥法............................................................................................................9 4.4 综合利用处理................................................................................................9 4.5 厌氧消化法..................................................................................................10 4.5.1 厌氧消化原理....................................................................................10 4.5.2 厌氧消化处理城市垃圾进展............................................................11 4.5.3 湿式完全混合厌氧消化....................................................................11 4.5.4一步厌氧干发酵.................................................................................11 4.5.5两步厌氧消化工艺.............................................................................12 4.5.6制约厌氧消化处理工艺发展应用的因素.........................................12 5结论...........................................................................................................................12 参考文献......................................................................................................................14 致 谢..........................................................................................................................15

城市生活垃圾的处理技术

学

生：XXX 指导老师：XXX 摘要：在多省市遭遇垃圾围城的今天，各地对城市垃圾的处理方式各有千秋，所得到的处理效果也良莠不齐。如何处置城市生活垃圾是我国现代化进程中必须面对的难题。本文分析了我国生活垃圾处理现状及存在问题，简述了当前广泛使用的填埋、焚烧和堆肥处理技术及其厌氧消化处理垃圾的优越性，并对其制约因素进行剖析。使垃圾的处理能够得到综合利用，达到减量化、无害化和资源化的目标。

关键词：垃圾围城；厌氧消化；城市生活垃圾；综合利用

1前言

垃圾是放错位置的资源。根据物质的不变定律，你消耗多少资源，就产生多少垃圾；反过来，你有多少垃圾，就应该转化多少资源。

城市垃圾已成为当今世界的一大公害，也是我国面临的日益严重的社会问题。

当前，我国城市人均年增生活垃圾440公斤，年增长率为10%以上，二次能源利用率只相当于世界先进水平的1/4-1/3。

近几年来，我国城市生活垃圾产量达1亿多吨，且每年以10％的速率增长。而且随着城镇化进程的加快，垃圾产量将持续增长。传统的垃圾处理，填埋、焚烧和堆肥是最常用的方法，但由于垃圾卫生填埋和焚烧处理的环保要求较高，焚烧和填埋成本也随之增加，且这些方式本身存在一定的弊端，对土壤、地下水和大气都会造成严重污染局面。由于环境立法的日益严格和垃圾的分类收集，为垃圾处理提供了条件。在各种处理方法中，生物方法成为处理分类收集有机部分的一种有效方式，它能最大程度地循环利用有用成分。在生物处理方法中，利用微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物和腐殖质的厌氧技术逐渐引起人们的重视。

随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾问题日益突出，伴随而来的就是垃圾的堆放、处理与回收利用问题。结合我国“生态文明建设”的发展战略和“又好又快、更好更快”的发展目标和要求，实施生活垃圾综合配套资源化处理方式，走发展循环经济之路，促进环境效益和社会效益生态循环，对推进城乡生 活垃圾资源统一处理，形成产业，向规模化、集约化方向发展具有重大意义。随着经济、社会发展和人民生活水平的提高，城乡各类生活垃圾数量急剧增加。传统的垃圾填埋方式由于耗用大量土地和产生二次污染而难以为继。如何处置和有效利用垃圾，使之变废为宝，改善生存环境，是我们面临的关系到人民幸福和经济社会可持续发展的重大课题。

2中国城市生活垃圾基本概况

改革开放以来，随着我国城市人口的增加和城市居民生活消费水平的稳步提高，城市生活垃圾产生量不断增加。近10年来，我国城市生活垃圾增长率一直稳定在70%左右。

据统计，1999年我国城市生活垃圾清运量达1.44亿吨。全国已建成不同类型的垃圾处理厂655座，城市生活垃圾的无害化处理率也由1997年的55.4%提高到了1999年的61.8％。

随着经济的发展，居民生活消费水平的提高和城市生活能源结构的改善，我国城市生活垃圾构成也发生了较大变化，其显著特点是城市生活垃圾中的高热值可燃物含量明显增加。

城市生活垃圾的现状已使许多人在担心,垃圾会让城市变成“垃圾城市”。传统的城市生活垃圾处理方法是垃圾在城市近郊或堆放,或填埋，由此造成的污染十分严重。且不说大量堆放的垃圾产生的令人窒息的恶臭和成群的蚊蝇虫鼠；垃圾在发酵过程中产生的污物不仅污染了堆放场附近的土壤,而且使附近地表水和地下水的水质严重恶化；北风一吹,塑料、废纸等密度较小的污染物随风飘舞,点污染变成了面污染；此外,那些被用普通方法埋在地下的垃圾因发酵产生沼气,成了一颗颗“不定时炸弹”。生活垃圾中各种对环境有毒有害的物质未经任何处理就融入土壤,潜在危害极大。例如混杂在城市生活垃圾中的大量的废旧电池,除造成酸液污染土壤,还释放出铅、镉、砷等毒性元素,这些毒性元素在土壤中均会被植物和原生动物富集吸收,破坏环境,危害生态系统中的生物物种,直至通过生物链的传递作用最终危害人类自身的健康。城市生活垃圾对我们的生活环境和生态环境的危害不言而喻。

3垃圾的定义、危害及其分类

3.1垃圾的定义

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。包括：居民生活垃圾、商业垃圾、集市贸易市场垃圾、街道清扫垃圾、公共场所垃圾和机关、学校、厂矿等单位的生活垃圾。

3.2 垃圾的危害

（1）侵占地表

垃圾挤占了宝贵的土地资源和生存空间，严重影响了工农业生产和生活。大批垃圾破坏地球表面的植被，这不仅影响了自然环境的美观，更破坏了大自然的生态平衡。

（2）污染环境

固体废物含有各种有害物质，处理不当可直接污染土壤、空气和水源，并最终对各种生物，包括人类自身造成伤害。

（3）传播疾病

垃圾含有大量的微生物，是病菌、病毒、害虫等的滋生地和繁殖地，严重的危害人身健康。

（4）污染土壤和水体

垃圾渗出液改变土壤成分和结构，有毒垃圾会通过食物链影响人体健康。垃圾破坏了土壤的结构和理化性质，使土壤保肥、保水能力大大下降。

垃圾中含有病原微生物、有机污染物和有毒的重金属等，在雨水的作用下，它们被带入水体，会造成地表水或地下水的严重污染，影响水生生物的生存和水资源的利用。

（5）污染大气

细小固体废物会随风飞扬，加重大气污染。在大量垃圾露天堆放的场区臭气熏天，老鼠成灾，蚊蝇滋生，有大量氨、硫化物等有害气体向大气稀释，仅有机挥发性气体就多达100多种，其中含有许多致癌致畸物。

3.3 垃圾分类

生活垃圾一般可分为六大类：可回收垃圾、大件垃圾、可堆肥垃圾、可燃垃圾、有害垃圾和其他垃圾等。3.3.1 可回收垃圾

可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤，节省木材300公斤，比等量生产减少污染74％；每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料；每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨，比用矿石冶炼节约成本47％，减少空气污染75％，减少97％的水污染和固体废物。3.3.2 大件垃圾

大件垃圾是指体积大、完整性强，需要拆分再处理的废弃物品。包括废家用电器和家具等。3.3.3 可堆肥垃圾

垃圾中适宜于利用微生物发酵处理并制成肥料的物质。包括剩余饭菜等易腐食物类厨余垃圾，树枝、花草等可堆沤植物类垃圾等。3.3.4 可燃垃圾

可以燃烧的垃圾。包括植物类垃圾，不适宜回收的废纸类、废塑料橡胶、旧织物用品、废木等。3.3.5 有害垃圾

有害垃圾包括废电池、油漆、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。

3.3.6 其他垃圾

其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物，采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

4垃圾的处理技术简介

4.1 填埋法

将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实，使其发生生物、物理、化学变化，分解有机物，达到减量化和无害化的目的。随着环境工程的迅速发展，填埋处置已不仅仅是简单的堆、填、埋，而是更注重对固体废物进行“屏蔽隔离”的工程储存，已成为当今世界上大多数国家固体废物最终处置的一种主要方法。但长期以来，中国大部分城市都是采用露天堆放、自然填沟和填坑等方式处理，没有任何防护措施，使大量垃圾污水由地表渗入地下，对城市环境和地下水源造成严重污染，因此这种垃圾处理方式已渐渐被淘汰。

4.2 焚烧法

焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气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800-1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。

焚烧法不但可以处理固体废物，还可以处理液体废物和气体废物，而且可以处理城市垃圾和一般工业废物，而且可以用于处理危险废物。

焚烧法是将垃圾置于高温炉中，这种方法的最大弊端是在焚烧垃圾时产生二噁英和呋喃气体，因而只有对焚烧产生的有毒有害气体进行一系列的处理，该法才能实现环保。图1为垃圾焚烧厂。

图1 4.3 堆肥法

将生活垃圾堆积成堆，保温70℃，储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路，又可达到在资源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，所以，堆肥的规模不易太大。

堆肥法消除了有害病菌的传播，同时把垃圾变为肥料，为植物生长提供一系列必须的营养(如磷、氮等有机质)，增加土壤中有益生物群、减少植物对化肥和杀虫剂的依赖性，改善土壤的物理和生物性能。实现了资源回收，达到了资源化的要求，促进了自然界物质的良性循环。对堆肥处理是针对垃圾中可被微生物分解的有机物是，所以堆肥处理是垃圾中有机成分的处理技术，而不是全部垃圾的最终处理技术。堆肥时，垃圾的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解，这些废弃物必须分拣出来，另行处理；另外还存在堆肥周期长、占地面积大、卫生条件差、肥效低成本高、与化肥比较销售困难、经济效益差等缺点。所以，只有与分选方法相结合，与其他处理方法相配合，堆肥才是一种有前途的处理技术。

4.4 综合利用处理

对城市生活垃圾进行仔细分类，然后根据分类后垃圾的不同性质分别采用适宜的方法处理，使不同种类的垃圾均能加以利用，从而真正做到垃圾的减量化、无害化和资源化。一般将城市垃圾分为以下四组：

（1）材料垃圾组：玻璃、磁性或非磁性金属、废纸、橡胶、塑料；（2）有机垃圾组：厨房垃圾、生物垃圾；（3）无机垃圾组：炉灰渣、砖瓦、陶瓷等；

（4）有毒有害垃圾组：废旧电池、废荧光灯管、杀虫剂容器、过期药物、医疗废物以及废电视机、电话、电脑等废旧电器的电子垃圾。

垃圾处理也正快速推进，在减量化、无害化和资源化的目标中，我国垃圾处理的主要问题仍是无害化处理能力不足，十二五期间，垃圾处理设施建设仍是首要任务。

4.5 厌氧消化法

垃圾厌氧消化是指在厌氧微生物的分解作用下，使垃圾中有机物分解（消化）并趋于稳定。厌氧消化时有机物的分解过程可分为产酸和产气两个阶段。在产酸阶段，在兼性好氧的酸性腐化菌或产酸菌的作用下，垃圾中的含碳有机物被水分解为单糖，蛋白质被水解为多肽和氨基酸，脂肪被水解成丙三醇、脂肪酸等，还有醇、氨，同时还释放能量。在产气阶段，前一阶段产生的各种有机酸、醇类在厌氧条件下被甲烷细菌分解为甲烷、CO、NH3、H2和H2S等。这一过程有机物的分解速度缓慢。卫生土地填埋处置垃圾即以厌氧消化为基础。

在隔绝与空气接触的条件下，借助兼性菌、厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生化降解的过程，称为厌氧生化处理法或厌氧消化法。

厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。厌氧消化可以产生以CH为主要成分的沼气，故又称之为甲烷发酵。厌氧消化可以去除废物中30％--50％的有机物并使之稳定化。4.5.1 厌氧消化原理

参与厌氧分解的微生物可以分为两类，一类是由一个十分复杂的混合发酵细菌群将复杂的有机物分解，并进一步分解为以有机酸为主的简单产物，通常称为水解酶。在中温沼气发酵中，水解菌主要属于厌氧细菌，包括梭菌属、拟杆菌属、真细菌属、双歧杆菌属等。第二阶段的微生物为绝对厌氧菌，其功能是将有机酸 10 转化为甲烷，被称之为甲烷细菌。图2有机物的厌氧发酵分解。

图2 4.5.2 厌氧消化处理城市垃圾进展

厌氧消化处理城市垃圾，主要集中在对城市垃圾中厨余垃圾以及庭院垃圾进行处理。在欧洲，利用厨余垃圾产沼气的研究较为成熟，德国、丹麦等国家发展尤其迅速，建成了一定规模数量的消化处理厂。日本早在20世纪80年代就将利用城市垃圾产沼气作为国家研究课题。近年来，在引进欧洲技术的同时，在地方政府的支持下，也开始进行了工业规模生产。厌氧消化技术最早应用于高浓度有机废水的处理中，在城市垃圾的处理所占的比例还小。4.5.3 湿式完全混合厌氧消化

湿式完全混合厌氧消化工艺（简称湿式工艺）的应用最早也最为广泛。此工艺固体浓度维持在15%以下，其液化、酸化和产气3个阶段在同一个反应器中进行，具有工艺过程简单、投资小、运行和管理方便的优点。

但由于酸化、水解、产甲烷均在同一反应器中同时进行，通常认为在这个系统中各阶段反应都不能达到各自最佳的反应条件，处理效率低。与其他工艺相比，湿式工艺含水量高，可以稀释抑制物的浓度（固体浓度达15％），在一定程度上也加大了系统的抗抑制能力。4.5.4一步厌氧干发酵

湿式厌氧消化工艺得到广泛的应用，与此同时为提高处理能力，提出了一步厌氧干发酵系统。厌氧干发酵系统的固体浓度可以维持在20%-50%，从而大大的提高了处理能力，干发酵系统中只有含水率非常低的原料需要进行稀释，用水量 小。同时，厌氧干发酵系统对进料的分选要求不高，原料进入处理系统前，只需用滚筒筛将大的颗粒物去除即可。4.5.5两步厌氧消化工艺

在湿式工艺和干发酵工艺中，垃圾中的有机质转化为沼气的过程是在一个连续的生化反应中完成，各个不同的反应阶段难以达到其各自的最佳反应条件。例如酸化阶段会导致 PH值的下降，产甲烷阶段要求接近中性或偏碱的环境，而两步厌氧消化工艺即是要创造两个不同的生物和营养环境条件如：温度和PH等。典型的两步工艺，在第一阶段进行反应物的酸化和水解，第二个阶段进行产甲烷。在微生物环境方面，水解产酸菌和产甲烷菌对厌氧环境的要求不同，只有在产甲烷阶段，由于甲烷菌是严格的厌氧菌，才需要严格的厌氧环境。4.5.6制约厌氧消化处理工艺发展应用的因素

厌氧消化处理城市垃圾是一种古老的方法，其消化过程是一个动态、多相、多介质的物理、化学和生物反应紧密相关的复杂过程。其中有机物的生物、化学转化及物质的传输与分布不易监控，在城市垃圾分选、厌氧发酵工艺、二次污染的处理等方面都存在许多问题。

5结论

随着经济的发展和人民生活水平的提高，城市垃圾日益增多，和资源、能源愈渐短缺的矛盾越来越突出。传统的填埋、堆肥和焚烧处理方法的局限性限制了我国城市生活垃圾处理的发展。而目前垃圾整体处理水平低，规模小，技术落后，垃圾分选程度低，很大程度上限制了厌氧技术的使用。因此，必须认真研究和总结国内外生活垃圾资源化综合利用的经验，开拓厌氧消化处理技术，结合适合我国国情的城市生活垃圾资源化综合利用的途径，尽快解决我国城市生活垃圾问题，提高资源利用水平。

今后一段时期，将是我国城市生活垃圾处理健康发展的关键时期。我国各城市在确定的行业发展规划目标的指导下，将稳步提高城市生活垃圾无害化处理率，各类垃圾处理厂（场）的建设将严格按技术标准要求实施。此外，我国城市生活垃圾的资源再生利用和能源利用前景广阔。城市生活垃圾中的各类有用物质 将进入不同的循环再生过程，其它成分也会经过不同处理工艺的处理处置。得到适当的转换利用。垃圾不仅不是无用的废弃物，而是宝贵的可再利用的再生资源，将逐步成为社会各界的共识。可以预计，我国城市生活垃圾处理在坚持“减量化、资源化、无害化”目标前提下，将从源头抓起，使垃圾处理系统的各个环节衔接配套，使之在保证降低污染，化害为利、变废为宝的前提下，稳步健康发展。

国外厌氧消化处理城市垃圾的经验对我国城市垃圾处理有很好的借鉴作用。我国是人口大国也是能源需求大国，从垃圾中回收甲烷，作为资源再利用的方式有着积极的意义，具有巨大的市场潜力和应用前景。我国目前垃圾整体处理水平低、规模小、技术落后，垃圾分选程度低，很大程度上限制了厌氧技术的使用。今后，除继续加强基础研究外，还应加强在工业规模垃圾处理中的实际应用研究。利用我国现有的沼气技术，开发适合我国具体情况的厌氧消化处理城市垃圾技术。

参考文献

[1] 刘京媛.中国城市生活垃圾处理现状与对策.中国城市环境卫生协会，2007.[2] 李晓辉.垃圾公害资源化处理势在必行.山西科技，1997.[3] 郭军主编.固体废物处理与处置.中国劳动社会保障出版社.2010.[3] 谷 林.徐文龙：2015新增垃圾处理能力55万吨∕日.中国固废网，2011.[4] 张艳、乔玮.厌氧消化处理城市垃圾研究进展.湖南城市学院学报（自然学科）,2003.第24卷（第3期）.致 谢

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

等离子技术处理生活垃圾系统开发 篇4

随着生活垃圾产量逐年增加, 现有依靠卫生填埋为主的处理设施已不能满足减量化的需求;以垃圾焚烧为主的处理设施受到群众的大力阻挠, 多数市民认为垃圾焚烧设施是主要的二噁英污染源并带来其他二次污染等问题。而较为成熟的堆肥处理工艺是一个生化过程, 在有限空间内, 处理能力相对较小。因此, 这就急需一种能够实现“减量化、无害化、资源化”的新的生活垃圾处理技术, 以改善生活垃圾处理面临的困境。

本文旨在通过对目前以焚烧工艺为主的生活垃圾处理方式进行研究, 提出了一种新型的生活垃圾处理工艺, 即用等离子气化裂解和催化重整技术+合成气净化工艺, 突破焚烧处理窘境, 有效控制二次污染。

本文研究的意义有以下几点:开发大功率、高效率的等离子装置是科技技术和经济发展的需要, 是节能减排和节能环保的需要;填补了国内技术空白;使得等离子技术在生活垃圾处理领域得到应用。

2 国内外用等离子技术处理生活垃圾现状

2.1 国外主导工艺设备简介

生活垃圾经过前处理, 含水率、尺寸均能满足入炉要求后, 即可进入炉内。目前主导工艺有几种炉型, 一种是立式炉, 垃圾从裂解炉的顶部进入, 经过干燥、裂解过程, 可燃气体从炉顶排出, 熔融炉渣[1]从炉底排出。

另外一种是类似于炉排炉的结构[2], 垃圾通过推料机构和倾斜料道落在炉排上, 利用自身系统产生的余热对落到炉排上的垃圾进行预热, 垃圾在高温、缺氧的条件下热解, 热解温度约750℃。产生的可燃气进入后续设备。高温裂解后的垃圾在进入排渣装置之前, 再利用等离子炬提供的热量高温裂解, 实现液态排渣, 排渣产生的可燃气体和垃圾高温裂解产生的可燃气体配置等离子炬高温催化、重整, 裂解温度超过1000℃。

2.2 我国等离子气化技术研究进展

我国在用热等离子体技术处理医疗垃圾方面起步比较晚, 尚处于研究阶段, 国内所应用的技术大多是从国外进口的。

城市建设研究院在“气化裂解+催化重整炉系统”的研发工作上做了大量的基础工作, 焚烧关键技术的研究成果为当前的气化反应器开发提供了大量的可靠数据和技术支撑。同时, 充分分析和总结了国内和国外的现有技术, 汲取前人技术上的优势, 对现存问题进行改进、优化。进而和本领域的相关企业进行技术交流。

3 研究内容

3.1 工艺路线

系统装置内容包括:前处理系统、进料装置、出灰装置、气化裂解+催化重整装置、余热回收、烟气急冷、强湍流脱酸、二次污染气体吸附、除尘装置。上述设备之间的连接管道、钢架、平台, 实现工艺需要的工艺配管, 电气和控制系统。系统集成后安装、调试、整体运行。尾气检测、分析、化验。

3.2 等离子炬研发内容

磁旋、气旋混合稳弧型交流等离子技术实验装置开发前技术调研;论证磁旋、气旋混合稳弧型交流等离子技术的可行性;制作等离子炬系统。

3.3 合成气净化研发内容

研制一套或多套确实可行的合成气净化技术路线。

3.4 合成气利用研发内容

研制一套或多套确实可行的合成气利用技术路线。

4 技术路线

前处理系统-进料系统-气化裂解+催化重整炉-除渣系统-余热回收-烟气急冷-湍流脱酸-除尘器-引风机-烟囱排放。

4.1 前处理系统

现阶段, 生产垃圾的前处理大致包括如下几个内容:大件分选、垃圾输送、垃圾破袋破碎、风选滚筒筛系统、人工分选、磁选、干燥脱水等, 可以看出不管是外国技术还是国内的垃圾处理, 前处理阶段是必不可少的过程, 为后续的垃圾处理设备提供保障。本课题的小试试验采用人工分选方式。

4.2 进料系统

本文小试试验处理量为12t/d, 即:500kg/h。首先, 采用单斗提升机提入大受料斗内, 使用单斗提升机最大的好处是可以输送大量散装物料, 可以减少垃圾与人的接触, 单斗提升机结构形式简单, 维修方便。可实现自动控制, 设置“自动进料”和“手动进料”两档。上料机料斗内设置料位检测装置, 当超过料位时自动报警, 同时停止进料。受料斗具有容积大, 防腐、耐热的特点。受料斗的容积按3~5次进料可将料斗装满为准, 受料斗深度大, 可利用料位的高度和堆积实现“料封”, 受料斗采用耐腐蚀材料制成, 能耐高温。料斗上设置料位计, 随时检测料位高度。

因考虑到裂解产气的连续性, 最终选择用螺旋输送机。为防止垃圾缠绕螺旋轴, 需要选用无轴螺旋输送机, 受料斗下接无轴螺旋输送机, 无轴螺旋输送机的输送量按照正常输送量的1.5~2倍考虑, 满足最大进料要求, 另外, 针对偶尔出现的大尺寸垃圾也有一定的应对措施, 设置检修孔, 方便拆卸。螺旋输送机的最前端插入炉体内部, 和炉体接触的部分设置水冷夹套, 给输送机前端降温。输送机与垃圾接触的部分选用防腐蚀材料。

4.3 气化裂解+催化重整炉

气化裂解+催化重整炉无论是以后的工业化还是本文的小试试验, 都是核心设备。气化裂解和催化重整是两个独立的过程, 因此设置两个独立的反应室。两个独立的反应室裂解气化空间更大, 垃圾干燥时间更长, 垃圾进入炉内, 布置气封式布料器, 让垃圾均匀的展开、散布到炉体下部, 进料位置是在裂解炉的顶部, 垃圾落入炉底的行程长, 干燥时间长。

炉型采用立式圆筒炉, 垃圾受热均匀, 烟气产生均匀。在炉中下部布置等离子炬3套, 切向型布置, 带动炉内气体形成气旋。在等离子炬的上部布置供氧口3套, 供氧口也是同方向切向布置, 和等离子炬形成的旋流形成更好的气旋, 使烟气行程更长, 可有利于加快有害物质的损毁。在炉体的下部中心处布置供氧口, 满足料层中心供氧不足的问题, 同时, 使垃圾和氧接触充分、均匀。炉体本身设置检修孔、手孔、观察窗、料位计、氧含量测点、负压测点、热点偶、防爆口和事故烟气紧接排放口、管道, 进料口, 烟气进出口。

因炉内温度高达1100℃, 炉顶温度更高, 因此炉顶考虑水冷方式, 给炉顶降温并余热回收利用。炉体由外到内分三部分, 钢壳、隔热材料、耐火材料。

炉内耐火材料选型, 结合本项目使用工况, 推荐使用致密碳化硅[3]耐火制品, 它具有耐磨、耐腐蚀等特点, 抗高温和抗熔渣能力比其它材料高。保温隔热层可选用硅酸铝纤维毡、硅酸钙板、珍珠岩等, 从施工的角度考虑, 硅酸钙板使用简单、方便、隔热效果好, 施工便利, 是首选材料。采用等离子炬点火升温, 应具有良好的抗骤冷骤热功能。

炉下部出渣装置, 考虑排灰渣, 实现自动、连续排渣, 故选用带有转动结构的出渣装置。为解决料层热传导问题, 在灰渣层下部的集灰斗内设置搅拌装置, 此搅拌装置不能完全深入渣层高温区, 应设置在集灰斗的低温段, 经搅拌后的灰渣落入排渣装置内。排渣装置设置水冷或风冷措施, 既降低灰渣温度, 又起到保护出渣装置的作用。

在炉体的底部设置乏汽热源接入口, 通过燃烧或余热利用后的乏汽对炉内生活垃圾进行高温裂解, 按照工艺路线设计, 从引风机出口接出一路经加热后通入炉内即可。

催化重整炉采用立式布置, 烟气上进下出, 炉体中上部布置等离子炬, 炉顶布置催化剂投加装置, 设置检修门、热电偶、防爆门、氧含量测点等。设置清灰门, 人工清灰。为加强催化重整炉内烟气的滞留时间和扰动效果, 烟气由切向方向进入炉内, 进口流速高, 炉内壁用耐火砖砌筑3~4条螺旋线, 使烟气在炉内形成螺旋式流动, 在布置等离子炬的地方烟道缩径, 让烟气在此处形成充分的扰流, 并备有氧气补充口, 有足够的风压以加强和烟气的混合程度, 保证完全催化重整。催化重整炉内以氧化性气体为主, 因此本小试试验项目推荐使用不含铬的耐火制品。

4.4 余热回收系统

目前行业上用的垃圾焚烧炉余热回收系统一般使用余热锅炉。根据本项目情况, 既考虑到烟气余热回收利用, 还要考虑用余热回收的乏汽对生活垃圾进行高温加热分解, 因此初选方案是使用烟气-烟气换热器。采用列管式。加热烟气走管外, 被加热烟气走管内, 逆流换热, 此方案最核心的问题是换热管材质的耐温选型, 根据以往的设计运行经验, 可考虑使用0Cr25Ni20不锈钢或SiC+陶瓷换热管。本次小试试验余热回收烟气进口温度是1100℃, 本加热介质的温度也要超过600℃以上, 因此换热管壁面温度有可能会超过800℃, 因此从换热管材料的选择上不好解决, 本次小试考虑到设计风险大, 投资费用高, 暂时不用。工业应用时在进口温度不高时可参考选用。

4.5 烟气急冷系统

本小试实现的急冷系统有别于以往工业用急冷系统, 雾化颗粒非常细小, 确保100%蒸发;喷嘴水量大, 并且喷雾覆盖面积大;水量调整范围大, 雾化颗粒直径基本保持恒定;系统运行成本低, 显著节能;哈氏合金喷头;优异的抗堵性能, 使用维护量小, 使用寿命长;本装置带有自动和手动功能, 完全实现烟气在1s内急冷降温, 避免二噁英再次合成, 底部无水。

由于本次小试是烟气从1100℃直接降低至600℃, 目前在类似工况设备在国内很少, 设备内衬既要能耐高温, 又要能抵抗水雾的侵蚀, 再者, 烟气当中酸性气体遇水后形成酸性液体, 对内衬有强腐蚀作用, 因此开发一种新型的高温耐酸胶泥是本设备研发的核心内容之一。

4.6 强湍流脱酸+脱水+除尘系统

以往工业上使用的脱酸系统按照有无废水排出分为干法、半干法和湿法3种, 每种工艺有其组合形式, 也各有优缺点。

烟气下进上出, 喷水装置自上而下喷雾, 逆流传热和传热。烟气切向进入塔内, 进塔后布置气体分布器, 并在其上设置筛液板, 可增加气液接触, 提高效率。本设备的核心部件是旋流板, 本设备中部设置3层旋流板, 塔板间距控制在一倍直径距离, 保证烟气在经过每级塔板时继续加速旋流。因重点在脱酸上, 因此本塔采用内向型旋流板[4]。塔板下设锥形溢流装置, 旋流板溢流装置采用新型带螺旋叶片结构, 叶片组成环形锥体, 这种装置比长条弧形溢流口所占环形宽度小, 降液阻力小, 故溢流装置除溢流导液至下层塔板外, 还可使气液再次充分接触而提高脱硫效率, 从而提高了塔板的空间利用率。在塔上部设置了一段填料层, 重新设计了阻力较小的新型填料栅板, 利用填料脱酸效率高的优势, 强化脱酸效率。同时又可减轻旋流板负荷, 从而提高了整个塔的操作弹性和脱酸效率。在填料段与旋流板间设置一锥形引液圈, 不但可起集液分布作用, 使旋流板上气液接触充分, 而且同时可防止塔壁与旋流板接触处死角积酸、腐蚀。在顶层, 塔内溶液进口采用易检修又防堵的宝塔形喷头装置。在塔器最上端, 布置一个外向型旋流板, 解决雾沫夹带的问题。塔顶锥段设置防止液层上爬螺旋线。烟气出口设置喇叭阻液管。

本装置设置的高速旋流板能满足脱酸和除尘的功能, 顶部除水滴装置可以解决烟气带水的问题。本装置可以在小试试验和工业应用上推广。

4.7 合成气净化技术路线

气化过程是一种热化学工程, 是原料与气化剂 (空气、O2、水蒸气、CO2、H等) 在高温下发生化学反应, 将固态的原料转变成C、H、O等元素组成的碳水化合物的混合气体的过程, 该混合气体通常被成为合成气。

气化的目标在于尽量减少生物质原料和气化剂的消耗量以及合成气中的焦油含量, 同时最大化系统的气化效率、碳转化率以及合成气中有效成分 (CO和H2) 的含量。影响气化目标的因素很多, 包括气化工艺所使用的气化裂解炉的类型、气化剂的种类、原料的粒径、气化压力和温度、原料中含有的水分和灰分等。本次小试试验通过几种途径来进行合成气净化的技术路线开发。

4.7.1 垃圾气化前处理

有些炉型对垃圾的性质很敏感, 垃圾的粘结性、热稳定性、水粉、灰熔点变化时对炉内工况影响很大, 例如会影响炉内反应温度, 温度降低, 合成气焦油含量增加。因此垃圾气化裂解前的前处理是必要的。

4.7.2 焦油控制

不论是高温裂解还是中、低温裂解, 都会产生焦油。在气化过程产生的焦油通过冷凝的方式进行收集, 可设置列管式换热器, 逆流热交换, 合成气走管外, 冷介质走管内, 焦油冷凝后沿管壁流入焦油收集装置。流程中设置填料式过滤器, 设置多个抽屉柜, 柜内放入类似催化剂物质的多孔填料, 对合成气进一步过滤焦油。

温度是影响反应动力学的主要因素, 合理控制反应温度, 可以控制化学反应速率, 从而提高碳转化率。

4.7.3 合成气粉尘控制

在气化裂解和催化重整反应器中, 利用重力沉降或惯性分离的方式甩去大颗粒粉尘。

尾气处理设备中布置一级或二级旋风除尘器或布袋除尘器、电除尘器, 气体净化过滤网, 填料型湿法洗涤器均可起到除去粉尘的作用。

4.7.4 合成气中酸性气体控制

酸性气体净化工艺按照有无废水排出分为干法、半干法和湿法3种, 每种工艺有其组合形式, 也各有优缺点, 应根据工艺要求选用。

4.7.5 合成气中水分的去除

目前, 国内外所采用的烟气脱水方法普遍是低温冷凝, 利用冷凝后的烟气, 提高烟气中的相对湿度后, 烟气中的水蒸气冷却凝结成水, 将水排净取得干燥烟气。现有的烟气脱水装置的制冷设备是压缩机制冷系统。

另外, 可采用催化剂或吸附剂在适宜温度、适宜压力、适宜时间下吸附脱除水分。还可采用冷冻、加压法;液体吸收法;固体吸附法。

4.7.6 合成气中CO2的去除

配置合适的化学吸收反应剂, 湿法洗涤或采用其他方法去除。

4.7.7 合成气其他净化方式

目前, 一般从产生的合成气中去除粉尘。酸性气体等有害物质, 可否从吸附的角度吸收需要的可燃气体CO和H2, 这样也能减少余下合成气的处理负荷。

从简化工艺流程的角度, 我们把合成气的净化布置在了气化裂解和重整系统中, 如果这些工艺设备不能满足合成气应用要求, 我们可以另配其他工艺设备进行高精度、高纯度的净化。

4.8 合成气利用技术路线

可分为只利用合成气中的H2;或者可直接利用其中的CO;或者是同时利用CO和H2。合成气经净化后接燃气轮机发电。净化后的合成气燃烧后热能利用。借鉴“填埋气制清洁燃料关键技术研究”研究成果, 合成气作清洁能源。合成气的化工应用:在合成气CO+H2反应中, 主要的技术路线有烃类合成和醇类合成, 其中烃类合成的目的产品有包含汽油和柴油的液体燃料, 作为化工原料的乙烯、丙烯、异丁烯等低碳烯烃以及可以作为裂解原料的乙烷、丙烷、丁烷等低碳烷烃, 醇类合成的目的产品主要有可以作为汽油添加剂或直接作燃料的低碳醇, 作为化工产品中间品的乙醇、丙醇、乙二醇等 (图1) 。

5 结语

本系统开发完成并进过实验后得到如下结论:等离子气化裂解炉实验装置可以满足连续运行要求, 等离子炬可连续运行150h以上, 生活垃圾气化率达到90%;出渣顺畅;合成气品质高, 杂质含量不大于5%;二噁英含量低;垃圾能量净输出率达到70%。

经过实验后需要提高和改进的地方有以下两点:首先, 气化裂解炉密封是设计上的一个难题, 热解气化过程需要严格控制空气中氧气的进入, 应通过工艺和结构上的调整来加强气化裂解炉密封。气化裂解系统烟气中主要是成分是H2、CO等可燃气体, 当与泄入空气的中的氧气积累到一定浓度, 在突遇明火的情况下有爆炸的危险, 因此所有接口密封的密封装置和密封形式对本系统来说是个关键。其次, 目前存在的生活垃圾处理炉控制水平相对低, 工人劳动强度大, 因入炉的物料成分变化大, 运行工况实时变化, 需经常针对运行参数调整工况。另外, 因生活垃圾成分复杂, 容易在处理装置内产生超温、爆炸等不可控状况, 因此, 从安全的角度说, 必须有一套完善的安全控制措施。

参考文献

[1]刘汉桥.我国垃圾焚烧灰熔融炉的应用前景[J].工业炉, 2006, 28 (5) :7-11.

[2]普拉斯科能源集团公司.多级等离子体发生器危险废物处理系统[R].加拿大:普拉斯科能源集团公司, 2006.

[3]刘麟瑞, 林彬萌.工业炉窑用耐火材料手册[M].北京:冶金工业出版社, 2001:91~94.

城市生活垃圾的优化处理技术 篇5

城市生活垃圾的优化处理技术

分析了城市生活垃圾的处理现状,运用循环经济、可持续发展的观点,对填埋、焚烧、堆肥、综合利用等城市生活垃圾主要处理技术进行比较,得出结论:综合利用处理技术是城市生活垃圾优化处理的有效措施.

作 者：方延鹤 FANG Ting-he 作者单位：蒙城县环卫处,安徽,蒙城,233500刊 名：安徽化工英文刊名：ANHUI CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：201036(2)分类号：X705关键词：城市生活垃圾 填埋 堆肥 焚烧 综合利用

浅谈生活垃圾处理规划 篇6

关键词：处理模式收运系统

生活垃圾是指城市人口在日常生活中产生或为城市日常生活提供服务的单位产生的固体废物，以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。长兴岛现有人口4.1万人，外来人口1.2万人，辖12个村，167个自然屯。现状生活垃圾产生量约50t/d。长兴岛内现有压缩式垃圾车6辆，生活垃圾采用压缩式垃圾车定时装运收集。压缩式垃圾车收集垃圾后直接运往瓦房店垃圾处理厂进行卫生填埋。

1 生活垃圾量预测和处理模式

（1）生活垃圾量预测。由于长兴岛目前处于开发建设期，有其它类垃圾与生活垃圾混杂，垃圾量相对较多。因此，近期按1.2kg/d·人，远期、远景按1.0kg/d·人预测生活垃圾产生量。（2）生活垃圾处理模式。目前，长兴岛收集的生活垃圾全部外运到瓦房店垃圾填埋场无害化处理，运距约50km。随着长兴岛临港工业区的快速发展，人口的大量增加，垃圾清运量也相应增大，如果远期仍采用原生垃圾外运的方式，一是垃圾直运的费用过高，二是将会使瓦房店垃圾填埋场服务年限缩短，满场后仍面临着重新选址的问题。城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧，这三种主要垃圾处理方式，因地理环境、垃圾成份、经济发展水平等因素不同而有所区别。本次规划确定：近期长兴岛生活垃圾还是外运至瓦房店垃圾卫生填埋场，远期选择焚烧方式处理生活垃圾。垃圾焚烧方式确定后，还需要有相应配套的垃圾转运站建设，由于本次规划六大生活组团在空间布局上相对独立，所以规划在各生活组团设置一座垃圾转运站。

2 生活垃圾处理场建设规划

目前，长兴岛临港工业区无生活垃圾处理场所，区内的生活垃圾运至瓦房店垃圾处理场进行卫生填埋。“十二·五”期间，港区属于起步阶段，主要进行重大临港产业项目的引进，构建经济发展的坚实基础，重点发展葫芦山湾两岸船舶修造及装备制造产业并形成产业集群。因此，生活垃圾产生量增加不是很快，完全可以依托瓦房店垃圾处理场对岛内垃圾进行处理，基于以上原因，“十二·五”期间规划在岛内不建设生活垃圾处理场，远期选择焚烧方式处理生活垃圾,设立垃圾焚烧厂。

3 生活垃圾收运系统规划

3.1 分类收集操作

“十二·五”期间，应根据本区实情，在城市中展开垃圾分类收集的宣传、试点工作，建立起与生活垃圾末端处置系统相匹配的垃圾分类收集体系，岛内居民生活垃圾分类收集知晓率达到80％，生活垃圾分类收集率达到20％。具体步骤如下：加强宣传教育，提高公众参与意识；精心制定实施方案和配套政策；收集方式由简到繁，由易到难；实施范围由小到大，由点到面，不同层次采取不同措施。

3.2 收运模式规划

开放式小区、小型商业区垃圾必须由中标企业收集，有完善物业管理的封闭式小区的生活垃圾可选择收集公司，但必须按照环境卫生管理处的有关规定执行。工业区和大型商业区的垃圾可由垃圾产生主体自由选择有资质的垃圾收集企业。

3.3 生活垃圾转运站规划

现状在长兴岛中部产业区有一座在建垃圾转运站，站址位于长岭村，设计规模为近期100t/d、远期200t/d，用地面积4500m2，还需建设5座中型垃圾转运站才能满足其他生活组团的需要。《生活垃圾转运站技术规范》（CJJ47-2006）规定：小型垃圾转运站小于150t/d，中型为150～450t/d，大型的大于450t/d，当运输距离大于30km时，可设大、中型垃圾转运站。城市生活垃圾中转站的建设要根据城市的总体规划、环卫专业规划、垃圾清运量、城市经济发展水平和垃圾运输距离等因素来考虑。“十二·五”期间，长兴岛内不建设垃圾处理场，岛内垃圾运至瓦房店垃圾处理场，距离约50公里，因此，需在岛内建设垃圾转运站。规划近期在长兴岛综合区（2组团）建设一座垃圾转运站，总建设规模260t/d，占地面积0.5ha；在交流岛建设一座，总建设规模230t/d，占地面积0.5ha。远期在长兴岛中心区建设一座，总建设规模280t/d，占地面积0.5ha；在凤鸣岛综合区建设一座，总建设规模260t/d，占地面积0.5ha。远景在长兴岛综合区（1组团）建设一座，建设规模140t/d，占地面积0.3ha。长兴岛中心区近期可不建设垃圾转运站，其生活垃圾采用由压缩垃圾车从生活小区垃圾收集站收集后直运瓦房店垃圾场的收运处理方式。

3.4 生活垃圾收集点

（1） 设置原则和标准：生活垃圾收运设施的设置标准依据为建设部《城镇环境卫生设施设置标准》；生活垃圾收集点应满足日常生活和日常工作中产生的生活垃圾的分类收集要求，生活垃圾分类收集方式应与分类处理方式相适应；供居民使用的生活垃圾容器和垃圾收集点的位置要固定，即应符合方便居民和不影响市容观瞻等要求，又要利于垃圾的分类收集和机械化运输；每个封闭式小区应设置至少一个垃圾收集点；非封闭居民区的垃圾点布置应严格控制垃圾收集点的收集半径，收集半径不应大于70m。通向垃圾收集点的道路必须满足环境卫生专用车辆通道的要求，以满足垃圾车收集垃圾的需要。

（2） 收运设施规划的目标：生活垃圾收集设施规划的目标是实现垃圾收运的分类化、容器化、密闭化和机械化。

（3） 收集点垃圾桶：垃圾收集点垃圾主要采用垃圾桶收集的方式，收集点垃圾桶的容积、数量应与转运车相适应，垃圾密度可按0.5t/m3进行估算。收集量较大的垃圾收集点也可以采用其它经济可靠的垃圾收集容器，本规划不做规定。

3.5 收运设备

生活垃圾收运车辆应向机械化、密闭化方向发展，加速淘汰现有人力车和非密闭车辆。现状由于岛内没有垃圾转运站，所有垃圾均由垃圾压缩车收集后直接运往瓦房店生活垃圾卫生填埋场，现状中岛环卫公司配备垃圾压缩车4辆、文兰清洁有限公司配备垃圾压缩车3辆，基本可以满足垃圾运输的需要。生活垃圾运输车形式：“十二·五”期间，随着垃圾转运站的建设，岛内垃圾运输车包括2种：（1）2～3 吨封闭垃圾车：主要负责岛内垃圾收集、运输，该车不再需要压缩功能，该功能将由垃圾转运站实现；（2）车厢可卸式垃圾转运车：主要配套垃圾转运站，用于垃圾转运，集装箱容积20～30m3。 “十二·五”期间：增设2～3吨封闭垃圾运输车15辆，其中中岛环卫公司5辆、文兰清洁有限公司5辆、交流岛街道5辆；车厢可卸式垃圾转运车5辆，其中长兴岛转运站3辆，交流岛转运站2辆。

我国城市生活垃圾处理技术的探究 篇7

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.

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.

生活垃圾处理技术指南 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).

生活垃圾处理技术指南 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]。

%

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。