一、前言
??? 我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái),城市數(shù)目和城市人口有了很大的發(fā)展,人民的生活水平也有了很大提高,因此,作為城市公害的生活垃圾發(fā)生量及其組成也有了很大變化。處理城市生活垃圾,實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、減量化和再資源化,消除城市生活垃圾的污染已成為我國(guó)必須解決的重大問(wèn)題。
??? 隨著政府對(duì)城市垃圾處理的重視和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,坑填焚燒和堆肥等技術(shù)已經(jīng)得到普遍采用。80年代以來(lái),垃圾生產(chǎn)能源和回收再生技術(shù)也得到發(fā)展。
??? 上海市的土地面積約為全國(guó)土地面積的0.06%,人口約為全國(guó)人口總數(shù)的1%,但上海市每年生產(chǎn)的垃圾量約占全國(guó)城市垃圾總量的5%,全年產(chǎn)垃圾量約為600萬(wàn)噸,每年人均垃圾發(fā)生量還以10%的速度增長(zhǎng)。這就給垃圾的收集、清運(yùn)和最終處理帶來(lái)了巨大壓力。
??? 上海市是一座現(xiàn)代化的特大城市,浦東是我國(guó)對(duì)外開(kāi)放的重點(diǎn)。上海市人民政府歷來(lái)重視城市的環(huán)衛(wèi)工作,曾先后提出了有關(guān)上海市垃圾處理措施。“八五”開(kāi)始試行垃圾全量焚燒技術(shù),2000年以后重點(diǎn)發(fā)展垃圾全量焚燒。在此同時(shí),努力穩(wěn)妥地發(fā)展堆肥資源。上海市有計(jì)劃、有重點(diǎn)地依靠科技進(jìn)步實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾的處理。
二、 填埋、焚燒和堆肥處理垃圾的利弊
?? 1.填埋處理
??? 填埋是大量消納城市生活垃圾的有效方法,也是所有垃圾處理工藝剩余物的最終處理方法,目前,我國(guó)普遍采用直接填埋法。
??? 所謂直接填埋法是將垃圾填入已預(yù)備好的坑中蓋上壓實(shí),使其發(fā)生生物、物理、化學(xué)變化,分解有機(jī)物,達(dá)到減量化和無(wú)害化的目的。
??? 天津市在水上公園南側(cè)用垃圾堆山,營(yíng)造人工環(huán)境,變害為利,工程占地近80萬(wàn)平方米,以垃圾與工程廢土按1:1配合后作為堆山土源,對(duì)于滲濾液和發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣和山坡的穩(wěn)定性等,都采取了必要的措施。
??? 美國(guó)堪薩斯城(Kansas City)是一個(gè)不大的城市,人口不多,城市周?chē)菑V闊的鄉(xiāng)村,在遠(yuǎn)離城市的一塊丘陵山地的低洼處選建填埋場(chǎng),為了防止二次污染,采取如下措施:
??? (1)在底部和周?chē)佊蟹罎B層;
??? (2)分層鋪放,即堆放一層垃圾,而后蓋土壓實(shí),根據(jù)介紹,有些垃圾堆放層還安裝導(dǎo)氣和導(dǎo)水管道,并利用產(chǎn)生的沼氣。
??? 日本東京都江東區(qū)有一片樹(shù)林濃密,花草繁茂的土地,人們稱之為“夢(mèng)島”,夢(mèng)島全部都是用垃圾填海造成的。
??? 但是,我國(guó)許多城市的垃圾仍有大多采取露天堆放,沒(méi)有任何防護(hù)措施。每一個(gè)垃圾堆放場(chǎng)都成了一個(gè)污染源,蚊蠅孽生,老鼠成災(zāi),臭氣漫天,大量垃圾污水由地表滲入地下,對(duì)城市環(huán)境和地下水源造成嚴(yán)重污染。沈陽(yáng)市曾經(jīng)對(duì)35處填埋場(chǎng)中的10處進(jìn)行鉆探取樣,分析垃圾斷層樣品和地下水質(zhì),分析結(jié)果發(fā)現(xiàn):
??? 1、地下水質(zhì)惡化,污染嚴(yán)重,水混濁發(fā)臭,水中均檢出厭氧大腸桿菌;
??? 2、垃圾斷層樣品均檢出有毒有害物質(zhì)。上海市每天有萬(wàn)噸垃圾運(yùn)往郊區(qū)海邊堆放,一座座高達(dá)二三十米的垃圾山拔地而起,造成周?chē)h(huán)境的嚴(yán)重污染。
??? 填埋處理方法是一種最通用的垃圾處理方法,它的最大特點(diǎn)是處理費(fèi)用低,方法簡(jiǎn)單,但容易造成地下水資源的二次污染。隨著城市垃圾量的增加,靠近城市的適用的填埋場(chǎng)地愈來(lái)愈少,開(kāi)辟遠(yuǎn)距離填埋場(chǎng)地又大大提高了垃圾排放費(fèi)用,這樣高昂的費(fèi)用甚至無(wú)法承受。
?? 2.焚燒處理
??? 焚燒法是將垃圾置于高溫爐中,使其中可燃成分充分氧化的一種方法,產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供暖。美國(guó)西屋公司和奧康諾公司聯(lián)合研制的垃圾轉(zhuǎn)化能源系統(tǒng)已獲成功。該系統(tǒng)的焚燒爐在燃燒垃圾時(shí)可將濕度達(dá)7%的垃圾變成干燥的固體進(jìn)行焚燒,焚燒效率達(dá)95%以上,同時(shí),焚燒爐表面的高溫能將熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽,可用于暖氣、空調(diào)設(shè)備及蒸汽渦輪發(fā)電等方面,美國(guó)部分焚燒廠的主要技術(shù)指標(biāo)列于表1。
??? 我國(guó)石家莊市建造了焚化站、沈陽(yáng)市環(huán)境科學(xué)研究所引進(jìn)日本垃圾焚燒裝置對(duì)醫(yī)院等單位的特殊垃圾進(jìn)行無(wú)害化處理,焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的殘灰約占焚燒前生物垃圾重量的5%,一般為優(yōu)質(zhì)磷肥。近幾年我國(guó)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生再生能源技術(shù)越來(lái)越給予重視。
??? 焚燒處理的優(yōu)點(diǎn)是減量效果好(焚燒后的殘?jiān)w積減少90%以上,重量減少80%以上),處理徹底。但是,根據(jù)美國(guó)的報(bào)道焚燒廠的建設(shè)和生產(chǎn)費(fèi)用極為昂貴。在多數(shù)情況下,這些裝備所產(chǎn)生的電能價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期的銷(xiāo)售額給當(dāng)?shù)卣粝戮揞~經(jīng)濟(jì)虧損。由于垃圾含有某些金屬,焚燒具有很高的毒性,產(chǎn)生二次環(huán)境危害。焚燒處理要求垃圾的熱值大于3.35MJ/kg,否則,必須添加助燃劑,這將使運(yùn)行費(fèi)用增高到一般城市難以承受的地步。
??? 3.堆肥處理
??? 將生活垃圾堆積成堆,保溫至70℃儲(chǔ)存、發(fā)酵,借助垃圾中微生物分解的能力,將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)養(yǎng)分。經(jīng)過(guò)堆肥處理后,生活垃圾變成衛(wèi)生的、無(wú)味的腐殖質(zhì)。既解決垃圾的出路,又可達(dá)到再資源化的目的,但是生活垃圾堆肥量大,養(yǎng)分含量低,長(zhǎng)期使用易造成土壤板結(jié)和地下水質(zhì)變壞,所以,堆肥的規(guī)模不易太大。
??? 不論城市生活垃圾的填埋、焚燒或堆肥處理,都必須要有預(yù)處理。
??? 預(yù)處理程序首先要求居民將生活垃圾按可回收物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)分別裝袋,然后,垃圾處理公司按垃圾分類(lèi)收集和運(yùn)送,分類(lèi)處理和利用。
??? 表1美國(guó)部分焚燒廠的主要技術(shù)指標(biāo)
城 市 ? 主要技術(shù)指標(biāo) |
新澤西州Glouccster county |
佛羅里達(dá)Broward county |
馬里蘭州Baltimore |
馬薩諸塞North Andover |
新罕布什爾州laremant |
佛羅里達(dá)St. petershurg |
紐約的Pee kskill |
適用于人口( 萬(wàn)人 ) |
20 |
65 |
85 |
75 |
7 |
100 |
85 |
處理線個(gè)數(shù) |
2 |
3 |
3 |
2 |
2 |
3 |
3 |
單線處理能力 |
287.5 |
750 |
750 |
750 |
100 |
1000 |
750 |
每天日處理 能力 |
575 |
2250 |
2250 |
1500 |
200 |
3000 |
2250 |
平均日處理量 |
460 |
1800 |
1800 |
1200 |
160 |
2250 |
1800 |
燃燒溫度F |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
能量回收形式 |
電能和蒸氣 |
電能和蒸氣 |
電能 |
電能 |
電能 |
電能 |
電能 |
發(fā)電機(jī)容量(kW) |
14 × 10 |
60 × 10 |
60 × 10 |
40 × 10 |
4.5 × 10 |
75 × 10 |
60 × 10 |
蒸氣量(p/h) |
1.2 × 10 |
5.1 × 10 |
5.1 × 10 |
3.96 × 10 |
4.6 × 10 |
7.02 × 10 |
|
殘留物縮減量 |
95% |
95% |
95% |
95% |
95% |
95% |
95% |
回收材料 |
鐵 |
鐵 |
鐵和聚合物 |
鐵和聚合物 |
聚合物 |
鋁鐵聚合物 |
聚合物鐵 |
三、美國(guó)城市生活垃圾與中國(guó)城市生活垃圾的差別
??? 美國(guó)城市垃圾的成分與我國(guó)部分城市垃圾的成分對(duì)照見(jiàn)表2。由表2可知,我國(guó)的城市生活垃圾成分與美國(guó)的城市生活垃圾成分有明顯的差別,美國(guó)垃圾的有機(jī)物質(zhì)多,可回收或燃燒的成分高,我國(guó)的城市垃圾中無(wú)機(jī)物質(zhì)占有很大比例,即使像上海、北京這類(lèi)大城市,煤氣的普及程度高,有機(jī)物質(zhì)有一定的量,而無(wú)機(jī)物質(zhì)所占的比例仍然很大。因此,這就決定了我國(guó)垃圾處理方法與美國(guó)的垃圾處理方法應(yīng)該有較大的差別,要走自己的路。
??? 表2美國(guó)城市垃圾的成分與我國(guó)部分城市垃圾的成分對(duì)照
國(guó)家 城市 成 分 |
美 國(guó) |
中 國(guó) | ||||
全國(guó)統(tǒng)計(jì) (%) |
Baltinore (%) |
上海市(%) |
北京市(%) |
哈爾濱(%) |
南寧市(%) | |
金屬 |
8.50 |
8.90 |
0.53 |
0.80 |
0.88 |
0.47 |
玻璃陶瓷 |
12.00 |
8.40 |
2.05 |
10.75 |
2.56 |
4.52 |
廚余垃圾 |
13.00 |
29.00 |
42.70 |
49.77 |
16.62 |
14.58 |
紙張 |
51.00 |
36.40 |
1.61 |
4.17 |
3.60 |
1.83 |
紡織品 |
3.00 |
0.47 |
1.46 |
0.50 |
0.60 | |
塑料 |
4.00 |
7.30 |
0.40 |
0.61 |
1.46 |
0.56 |
可燃其他 物質(zhì) |
3.00 |
- |
- |
- |
- |
|
惰性物質(zhì) |
5.00 |
52.24 |
32.44 |
74.38 |
77.44 | |
其他 |
10.00 |
四、礦物加工技術(shù)在城市生活垃圾處理中的應(yīng)用
??? 綜上所述,城市生活垃圾采用填埋、焚燒的堆肥處理都有它們各自的優(yōu)點(diǎn),但也有不可回避的缺點(diǎn)。解決的辦法就是對(duì)城市生活垃圾分類(lèi)收集后,采用礦物加工技術(shù)和設(shè)備回收再生大部分有用的物質(zhì)(占50%~80%),然后將剩余部分不能回收的物質(zhì)(占50%~20%)分別送去填埋、焚燒或堆肥等。這樣能將城市生活垃圾做到無(wú)害化、減量化和再資源化,并且,節(jié)省大量資金。城市生活垃圾處理流程如下圖所示。
??? 礦物加工技術(shù)和設(shè)備是礦山生產(chǎn)過(guò)程的重要環(huán)節(jié),它起到回收有用礦物和提高品位的作用。在煤炭、有色金屬、黑色金屬、稀有金屬和非金屬等礦山應(yīng)用很廣,技術(shù)也成熟。
? ?? 礦物加工技術(shù)包括物料的手揀、粉碎、篩分、分離、脫水、尾礦處理等方法。這些方法也可以用于城市生活垃圾的回收和再生。這樣,可以從垃圾中回收有用物質(zhì),不僅減輕環(huán)境污染而且可以有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
??? 礦物加工技術(shù)回收垃圾中的有用物質(zhì),通常采用手選、機(jī)械和自動(dòng)化分選,將無(wú)機(jī)物質(zhì)回收再生。如用手選,靠人的感官按原料的物理特性預(yù)分離、分類(lèi),在手選輸送帶上手選工可將有用物質(zhì)撿出,這是較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單的辦法,但勞動(dòng)量較大。如用磁選法吸取廢鐵;利用光濾系統(tǒng)和光電管分選各種玻璃;利用彈跳振動(dòng)分選軟、硬物質(zhì);利用篩分和分極處理粒度不同的物質(zhì),利用重力選礦方法分選密度不同的物質(zhì)等。例如,對(duì)塑料自動(dòng)分選、粹碎、清洗和造粒等工藝以達(dá)到塑料制品再生,對(duì)廢舊電纜要以采用粉碎、肅離和重力分選技術(shù)將橡膠、塑料和金屬電線分離。東歐國(guó)家十分重視玻璃回收,波蘭回收玻璃占玻璃容器的30%~35%,捷克、匈牙利為30%。在芬蘭,人們將爐渣、麥稈、破布、硬紙等物分選出來(lái),搗碎混合,經(jīng)高溫高壓制成十分堅(jiān)固的垃圾墻。如從廢蓄電池和廢干電池中回收再生有用金屬。廢玻璃可再生,或生產(chǎn)玻璃鋼、馬賽克和水磨石。廢金屬可分選、冶煉再利用。廢紙可回收造紙。據(jù)報(bào)道常州市一年利用部分廢品的加工工業(yè)產(chǎn)值突破2000萬(wàn)元,利潤(rùn)可保證環(huán)衛(wèi)部門(mén)年正常經(jīng)費(fèi),效益明顯。
??? 對(duì)金屬、塑料、高分子聚合物進(jìn)行加工,在制造業(yè)中回收。廢塑料制品對(duì)環(huán)境的污染一直是個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。美國(guó)利用廢舊塑料回爐生產(chǎn)與利用新原料相比,節(jié)省能源85%-90%,并獲取了可觀的熱能,如熔化45公斤高密度聚氯乙烯可獲得2000單位(英制)的熱量。德國(guó)不僅開(kāi)發(fā)“再循環(huán)原漿”技術(shù)回收多種廢塑料,還使塑料垃圾分子結(jié)構(gòu)在高溫高壓下發(fā)生氫化作用,將塑料還原成原油。大如船舶、機(jī)車(chē)、卡車(chē)、機(jī)床的折卸,中如加工行業(yè)中車(chē)、磨、刨、削產(chǎn)生的碎屑,以及社會(huì)中由回收站回收的碎金屬,均需按其物理性質(zhì),及時(shí)而精確地手選分類(lèi)、包裝登記、存放,然后發(fā)運(yùn)至金屬冶煉廠。這是從廢金屬直接冶煉出單質(zhì)金屬及各種類(lèi)型合金的重要保障,可大大縮短某些金屬的再生周期。
??? 城市生活垃圾經(jīng)回收利用后不可用或無(wú)法利用的殘?jiān)?,需要最終處理。一般有整體傾倒填埋、堆肥和焚燒等方法。整體傾倒最為簡(jiǎn)便,費(fèi)用也少,但若傾倒量超出環(huán)境自凈容量,會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。
五、結(jié)束語(yǔ)
??? 1、教育城市居民提高對(duì)城市生活垃圾處理的重要性的認(rèn)識(shí),并制定相應(yīng)的法規(guī),要求居民將生活垃圾分類(lèi)袋裝,做到分類(lèi)收集、分類(lèi)運(yùn)送、分類(lèi)處理利用。難度大,但必須這樣做,不然城市垃圾無(wú)法解決。
??? 2、減少城市生活垃圾的發(fā)生量的主要措施是:控制城市人口的增長(zhǎng),提高廢品回收率,增加氣體燃料的供應(yīng),增加半成品供應(yīng)。
??? 3、采用礦物加工技術(shù)和設(shè)備回收再生大部分有用的物質(zhì)(占50%~80%),將剩余的小部分不能回收的物質(zhì)(50%~20%)分別送去填埋、焚燒或堆肥等,真正做到城市生活垃圾處理的無(wú)害化,減量化和再資源化,并節(jié)省大量的投資。
??? 4、加大對(duì)城市生活垃圾處理的投資力度。實(shí)行垃圾管理制度化,成立垃圾處理公司,對(duì)市政府負(fù)責(zé),保證垃圾處理后不污染環(huán)境,有關(guān)各方都要通過(guò)合同、法律條款對(duì)垃圾進(jìn)行制度化的管理。對(duì)居民和企、事業(yè)單位衽噸垃圾收費(fèi)制度,促進(jìn)城市垃圾環(huán)衛(wèi)制度的良性發(fā)展。
??? 5、鼓勵(lì)和支持個(gè)體有照經(jīng)營(yíng)者收購(gòu)品種零星、價(jià)格低的廢舊物資發(fā)牙膏皮、廢蠟紙、鮮牛奶袋、飲料袋、物品包裝袋等,并減少包裝的紙類(lèi)、塑料類(lèi)等物,簡(jiǎn)化包裝。重視二次資源的開(kāi)發(fā),不但可緩解原料和能源的不足,還可凈化城市、保護(hù)環(huán)境,減少垃圾污染。
??? 6、個(gè)體撿垃圾者隊(duì)伍的發(fā)展,給城市環(huán)境衛(wèi)生、社會(huì)治安都帶來(lái)了麻煩和不利。為此,必須有組織有計(jì)劃地進(jìn)行資源開(kāi)發(fā)和城市生活垃圾的處理。
?
(文章來(lái)源:中國(guó)環(huán)保技術(shù)網(wǎng))