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摘 要:随着社会经济的发展和城市化进程的加快,城市垃圾垃圾产量急剧增加。通过对垃圾成份和数量的分析,结合国内外垃圾处理的发展现状,针对我国国情,提出了加强垃圾分类收集、分选和回收,以堆肥、焚烧、再生等手段实现垃圾的资源化系统,并对垃圾资源化的充分实现提出建议。
关键词:城市垃圾;资源化;综合利用;
城市垃圾是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。在全球性资源、环境问题日益严重的情况下,提出了“垃圾是世界上唯一增长的资源,也是放错地方的资源”的说法。因此,实现城市垃圾的资源化与减量化成为必然的发展趋势。
1 城市垃圾的危害性
城市生活垃圾在收集、运输和处理、处置过程中,会对大气、土壤和水体造成污染,不仅严重影响城市环境卫生质量,而且极大地威胁人民的身体健康。
1.1 浪费土地资源
据统计,全国垃圾堆放侵占土地面高达5亿m2,存量已达70亿t,仅北京市每年填埋场就要消耗土地6 617hm,有的城市甚至发展到没有合适场所堆放垃圾的地步,造成土地资源的严重浪费。
1.2 严重污染空气
长期以来,我国绝大部分城市对生活垃圾采用露天堆放,大量的氨、硫化物等有害气体向大气中释放,仅有机挥发性气体就多达100多种,其中含有许多致癌、致畸物质。
1.3 严重污染水体
垃圾腐烂过程中产生大量的酸性和碱性有机污染物,垃圾中的重金属及病原微生物随渗滤液和雨水流入周围地表水及渗入地下水,造成地表水和地下水受到严重污染,进而影响人类健康和生态环境安全。
1.4 严重破坏农田
垃圾未经处理或未经严格处理直接施用于农田会使农田土壤团粒结构下降,重金属累积,病原菌增多,严重降低农田土壤的生产能力。
2 城市垃圾的资源化潜力
近年来,我国垃圾产量增加的同时,其构成也发生显著变化。其中,无机煤渣含量持续下降,易腐垃圾增多,包装废物增多(许多是环境不降解的塑料包装废弃物),废品含量增长(包括大件垃圾,重金属,纸类,织物等),可资源化利用基础良好(表1为我国主要城市的垃圾成分)。
从表1中可见,我国城市垃圾的特点为:我国大城市垃圾热能也逐步提高;非燃煤地区垃圾中有机物成份较高,可堆肥性强,垃圾填埋产气量可期值较大。
3 城市生活垃圾资源化系统
城市生活垃圾资源化是一个涉及收集、运输、分选、处理和最终处置的系统工程。需要根据垃圾数量、成份、物化特性组合各个处理单元,以实现生活垃圾经济有效的资源化利用。垃圾资源化利用,主要包括可回收垃圾的回收利用、可堆肥垃圾的资源化利用,垃圾焚烧余热利用、沼气回收利用等。
3.1 垃圾分类收集
要实现垃圾资源化,必须加强管理,实现垃圾分类,以降低可回收物回收成本,提高废品回收率,也便于有害物质单独处置。
3.2 垃圾分选回收
经过收集运输的生活垃圾进入垃圾处理场,通过一系列破碎、筛选、重力分选、磁力分选、浮选等,将垃圾分选出几类产品:可燃物,主要有塑料、纸类、布料等有机物质;金属类,主要有废钢铁、铜、铝等;玻璃;有机可堆肥物;其它无机物。
3.3 土地填埋
采用卫生填埋的垃圾,其资源化的主要途径是收集填埋气并进行发电。垃圾填埋场中随着垃圾填埋量的不断增加,同时随着垃圾腐烂、分解和发酵过程的进行,产生填埋气。由于填埋气含有大量甲烷,通过填埋气发电技术,可以将过去放空的垃圾填埋气进行收集净化,然后发电。图1是典型的垃圾填埋气收集系统和垃圾填埋气发电厂示意图。
3.4 生活垃圾焚烧发电技术
垃圾焚烧处理已有100多年历史,但出现有控制的焚烧(烟气处理,余热利用等)只是近几十年的事。焚烧法是现代化垃圾处理方法中的重要方法之一,当垃圾低位热值大于3 300kJ/kg (800kCal/kg),可进行焚烧处理。目前,全世界年生活垃圾焚烧量约为1.1亿t,其中日本年焚烧处理量近4 000万t,美国生活垃圾年焚烧量约为3 300~3 500万t,德国年焚烧处理量1 350万t,焚烧处理比例约为35%。主要的焚烧技术有:机械炉排炉技术、流化床技术、旋转窑技术、热能气化技术、热能气化熔融技术等。国内垃圾焚烧技术主要分为机械炉排炉技术和循环化流化床技术。
3.5 生活垃圾堆肥技术
堆肥是实现城市垃圾资源化、减量化的一条重要途径。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。主要针对垃圾中有机成分有效,具有良好的减量化和资源化效果。堆肥法按照原理的不同,可分为好氧法和厌氧法两种。如针对特殊类型有机垃圾的生物处理技术逐渐升温,如餐厨垃圾、生活污水处理厂污泥、园林及秸秆等植物性垃圾的微生物处理技术和厌氧发酵技术等;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。
3.6 材料资源化技术
我国一些城市已开发出其它垃圾资源化技术,如无机垃圾烧结制砖,将垃圾高温高压作为填充料压缩成复合板村,将废塑料加工成塑料原料和塑料制品,用废塑料裂解生产汽油和柴油,用废弃纸塑、纸铝塑包装物生产彩乐板,废橡胶通过脱硫制造再生胶和橡胶粉,废玻璃制成马赛克等。
3.7 生活垃圾资源化综合处理
生活垃圾资源化处理就是通过物理、化学、生物等方法从垃圾中或其他处理过程中回收有用物质和能源,加速物质循环,创造经济价值为主要目的的处理过程,是将废物变无用为有用,变有害为有利,变一用为多用,如热解、气化、油化、RDF等。垃圾资源化不管是在保护资源、节约能源方面,还是在防止污染、保护环境方面都有重要意义。
5 结语
我国的城市生活垃圾处理正面临着从单纯的末端治理向源头处理和综合处理转变的态势,在全球能源紧缺和科技高度发达的今天,城市生活垃圾是可以加以利用的宝贵资源,综合处理将成为近期垃圾处理技术的发展方向。
参考文献
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