城市垃圾处理方法

城市垃圾处理方法 城市垃圾处理方法及技术 关键字:城市垃圾 填埋 热解 蠕虫法 甲烷化 随着工业化和城市化的发展,环境问题已经引起了全世界的重视.在城市化的发展过程中,城市垃圾已经向人们敲响了警钟. 近年来我国城市生活垃圾的产生总量大幅度增加。这首先与我国城市数量增加有关;城市规模和城市人口的增加也是主要原因。据专家统计全国现有668个市，三分之二都在垃圾环带的包围中。航空遥感测量显示，北京郊区50平方米以上的垃圾堆就有7000往郊区的多个，今年一年北京运垃圾有285万吨，相当于两个半景山。如此推算，从90年代至今，北京已被20多座景山一样巨大的垃圾山包围着。我国城镇生活垃圾日产量人均为0.7,1.0kg，并以年均10,的速度增加。全国大、中、小城市(镇)生活垃圾产量接近2亿吨.所以对城市垃圾的处理迫在眉梢. 一、城市垃圾的来源与产生现状 根据垃圾产生源不同 ,可将我国城市垃圾主要分为居民生活垃圾、街道保洁垃圾和集团 (机关、学校、工厂和服务业 )垃圾三大类。经济发达、生活水平较高的城市 ,有机物含量均较高。以燃煤为主的北方城市,垃圾中煤渣、沙石所占的份额较多。 在我国，垃圾的利用率却很低，北京和上海等大城市仅为1,5,。目前，一些大、中城市仅采用简单填埋的方式处理，不仅浪费了资源，而且占用大量土地，污染水源和环境，危害人民身体健康。研究表明，我国城市生活垃圾的有机物含量近年呈逐年增加的趋势，而有机垃圾中又富含氮、磷、钾等养分元素，是很好的有机肥料原料。若对其充分利用，在减轻环境负荷的同时，还可解决我国土壤急需大量有机肥料的燃眉之急。 二、 城市垃圾引起的环境问题及危害 当今世界，城市生活垃圾已被公认为是一种污染源，是城市公害之一。任何一个处理环节所采取的措施如有不当，或管理工作疏漏，或垃圾产生者素质问题等，都会对城市生态环境造成明显的负面影响。按被影响的对象分，大致有以下几方面: (一)、 降低市容市貌、环境卫生水平 人们若不遵循政府及有关部门规定的办法排泄倾倒垃圾而随意乱扔乱丢，一些轻飘废物藉风力飘扬空中，悬挂于树枝、电线上，漂浮于水面，无疑对一个城市的市容貌和环境卫生水平影响很大。来自废弃塑料造成的“白色污染”就是明显例子。 (二)、污染大气环境 城市生活垃圾中有50—60%的易腐性有机物，它们能在短短的数小时之内自行降解，同时散发出硫化氢、氨、苯、丙酮等多种令人厌恶的臭味，这在集中堆放垃圾的垃圾处置场所周围更为明显。再就是垃圾中的细土在被人们倾倒垃圾或翻弄过程中，就会飘扬于空中，增加空气中的飘尘降尘的含量。 (三)、威胁地面水、地下水水质 垃圾中除易腐有机物降解产生的水和自身携带的水分外，有时还接纳一些外来水(主要有降水和经流水)。这些水分总量若超过垃圾对水分的吸收能力，就会渗流出来，称为垃圾渗滤液。它在渗流的同时也将垃圾中一些物质溶解或携带出来，其中有害于环境的主要有需氧的有机物(用生化需氧量表示)、需氧的化学物质(用化学耗氧量表示)和氮(用氨志氮表示)等三种。它们在垃圾渗滤液中含量常分别达300—20000mg/I，5000—35000mg/I和100—1400mg/I。将此以外，还含有一些磷、钾及某些重金属元素等。这些种液体渗流到地面水体、地下水中就会导致水质性污染;过量流入鱼塘，会使鱼类缺氧窒息而死;进入稻田，禾苗狂长或缺氧而枯竭，后期还会引起贪青。若处理得当，也能促进种植业、养殖业的发展，有一定增产作用。 (四)、危害农田土壤 农田长期、大量使用未经妥善处理的垃圾肥，常会引起土壤质地粗、农业物理性质变坏，肥力降低，甚至沙化、渣化，难以垦植。有些重金属还会随垃圾肥进入土壤中，并不断累积和通过食物链而危及人体健康。 (五)、为蚊蝇，老鼠和病原菌提供温床 垃圾中有充足的食物和适量的水分、空气，是蚊蝇、老鼠、蟑螂和多种病原菌活动、孳生和繁殖的良好场所。所以，垃圾处理不当，必会成为一个培养、传播害虫和疾病的温床。 三、 城市垃圾的处理方法及特点 城市垃圾被认为是放错了位置的资源。随着经济的发展以及城市周边卫星城和小城镇的建设,市区范围不断扩大,城市人口不断增加,居民生活水平不断提高,城市垃圾产量也呈逐年递增趋势。据统计,我国城市垃圾的人均产量为1.0—1.2kg/d。对于如此大的垃圾产生量,已构成了对环境的严重威胁。因此进一步加强我国城市垃圾的环境管理,提高城市垃圾的处理处置水平已迫在眉睫。目前，世界各国都在研究处理城市垃圾的方法，以减少垃圾的污染程度。对城市垃圾的处理主要有以下几种方法: (一)、填埋法 该法的主要优点是建厂费用与运行费用相对较低，而且对垃圾的最终处置而言，卫生填埋法也是唯一的方法，所以这种方法今后仍会持续存在并得以发展，特别是在土地资源丰富的国家和地区，这种方法的优越性比较突出;填埋法的主要缺点是占地面积大，同时，由于各国对环境保护工作的日益重视，因此对防止垃圾填埋所产生的渗沥水、沼气及恶臭对水体、土壤、大气可能造成的污染要求更高，以致造成填埋场场址难选，建场投资增大，运行费用提高，因此欧盟各国已规定禁止原始垃圾直接在填埋场处理。 (二)、堆肥法 采用堆肥法处理垃圾具有悠久的历史，不失为一种经济有效的方法。堆肥法在实现生活垃圾无害化的同时，生产出含腐殖质较高的有机堆肥，回收资源。 堆肥工艺按需氧程度，可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。由于好氧堆肥温度高，速度较快，所以多被现代化堆肥场采用。 堆肥的应用主要受下述两点制约: (1)堆肥养分含量不高，主要用作土壤改良剂。为适应不同用户要求，提高肥效，需针对不同情况，添加富含不同元素的肥源。国外已有这方面的业绩，但使堆肥成本提高，影响销售; (2)我国城市垃圾均为混合收集，其中含塑料、玻璃、金属等非堆肥物相当多，使处理效率低、成品率低，从而垃圾减量化效果不高，也造成堆肥质量不 佳，使销路受到限制。 (三)、焚烧法 采用焚烧法处理生活垃圾是工业发达国家广泛采用并且是卓有成效的办法。实践证明，焚烧法能够最大限度地实现生活垃圾的减量化、无害化和资源化，而且具有占用土地资源最少的优点。该法最大的问题是建厂投资高、操作运行费用较高、设备比较复杂;同时，为了保证垃圾正常燃烧，要求垃圾具有一定热值。根据 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ，垃圾低位热值大于3 350k.1 }g即可维持焚烧炉正常燃烧，而无需添加辅助燃料。 在我国大城市和东部沿海经济发达地区，随着经济的发展，人民生活水平的提高，垃圾的成分发生了很大变化，低位热值有了很大提高，大都已达到或超过了维持焚烧炉正常燃烧所需热值的要求;同时在这些地区由于土地资源日趋紧张，垃圾填埋场远离城市，而且还很难找到符合要求的场址，因而用填埋法处理垃圾的建场费用和运行费用也大幅度提高，因此，在这些地区采用焚烧法处理垃圾具有现实意义。 (四)、 蠕虫法 利用养殖蚯蚓处理城市垃圾,优点为无污染,投资少、见效快。由于蚯蚓的食量大,消化力强,垃圾的处理率高。试验表明,每条蚯蚓可吞食的垃圾量为体重的218倍,100万条蚯蚓每个月处理垃圾为24—36t,蚯蚓粪是很好的有机肥料。蚯蚓还以作为饲养动物的蛋白质来源之一。我国的台省及美国、日本、缅甸、印度等均利用此法处理垃圾近年来,我国一些环境卫生科学研究所,也开展了用养殖蚯蚓处理垃圾的研究。 (五)、热解技术 城市垃圾的热解技术是利用高温裂解的方法使废物完成干燥、热解、熔融或燃烧的过程,根据其装置的类型可分为:移动床熔融炉方式、回转窑方式、 流化床方式、多段炉方式、FlushPyrolysis方式,其中回转窑方式和FlushPyrolysis作为最早开发的城市垃圾处理技术,代表性的系统有Landgard系统和Occidental系统,多段炉主要用于含水率较高的有机污泥的处理中。流化床有单塔式和 双塔式两种,其中双塔式流化床已经达到工业化生产规模。移动床熔融炉方式是城市垃圾热解技术中最成熟的方法,代表性的系统有新日铁系统、Purox系统和Torrax系统142162172。 和其他方法相比，热解法有如下优点: 1、因热解是在绝氧或极低的氧的还原条件下进行的，因此产生的NOx、SOx、HCl 等公害物较少，生成的气体或油能在低空气比下燃烧，废气量较少，对大气的污染也少。 2、能处理不适于焚烧和填埋的难处理物。 3、热分解残渣中，腐败性有机物量少，能防止填埋场的公害。排出物密度高，结构致密，废物大大被减容，而且灰渣被熔融，能防止重金属类溶出。 4、能转换成有价值的能源。垃圾与废塑料的热解都可以得到多种有用的物质，主要是可燃性的气体或液体，最后的固态产物是以游离碳为主的残渣。这些产物中的一部分可以直接作为化工合成原料，一部分可以作为优良的辅助燃料。由于热解在物质回收方面和防止环境污染方面远优于焚烧过程，所以一出现即受到环保人员的重视。 此外,目前国际上新近研究出了一些垃圾处理的新方法,如巴西采用脱水法处理垃圾,美国最新采用人造闪电法处理垃圾,法国采用甲烷化处理法等。 四、 城市垃圾处理工程事例 (一)、利用蚯蚓分解有机物处理城市垃圾 蚯蚓可大量吞食垃圾中的有机物，如饭菜、纸张等。一个3口之家一天产生的生活垃圾，几千条成年蚯蚓可将其全部“消耗”。蚯蚓吃垃圾的同时会产生无味、无害、高效的多功能生物肥料。蚓肥用于花卉，可明显延长花期，使花更鲜艳;用于果蔬生产，不仅可提高产量，而且可提高品质和贮藏时间。 戈峰、霍维周等专家先后七次召开全北京市的专题研讨会中提到:用蚯蚓处理城市垃圾并非突发奇想，澳大利亚人在2000年的悉尼奥运会上就成功地 做到了这一点。160万条蚯蚓曾为奥运村的垃圾处理立下了汗马功劳。悉尼还动用数千万条蚯蚓清除全城垃圾，再将垃圾转化为高质量的肥料。戈峰博士说，美国1982年建立的一个蚯蚓养殖厂，可处理100万城市人口的城市生活垃圾;加拿大1985年建立的一个蚯蚓饲养厂，每周可处理75万吨城市垃圾;日本的许多家庭都利用蚯蚓来消灭每日产生的生活垃圾。 在国内，对适宜处理生活垃圾的蚯蚓种“太平2号”的全面研究已经有20多年的历史。对其生态习性、养殖技术、综合利用积累了大量资料。同时至少有三家部级直属研究单位，对蚯蚓处理生活垃圾进行过系统研究，一些成果已经经过国家鉴定验收。 (二)、甲烷化处理城市垃圾 这是法国蒙伯利埃的瓦拉格国际工程公司开发的一种对生活垃圾进行甲烷化处理的工艺。20世纪90年代，法国在生活垃圾的处理方面主要采用的是填埋或是焚烧的办法。通过焚烧垃圾可产生热能或发电，然而这样做会排出温室气体污染空气，而填埋方式可能会污染附近土地。法国2004年开始尝试用甲烷化处理法对付有机垃圾，以使之对环境和经济来说都有益处。 位于法国蒙伯利埃的瓦拉格国际工程公司开发了一种对生活垃圾进行甲烷化处理的工艺，只需3个星期，便可以将垃圾变成堆肥和沼气。该公司的商务经理贝尔特朗#伊莱尔强调说:“我们的甲烷化处理工艺特点在于能使有机物质与空气隔离,在厌氧环境中加速降解。” 他说,首先,甲烷化处理需要有个内壁用水泥制成的反应器,它可以在运转的过程中使有机物发酵。反应器的基座上有300个孔，经过加压的沼气从这些孔口注入。反应器将垃圾搅动、拌匀，在沼气的推动下,垃圾在反应器中不断地运动,然后才能到达出口。这一过程需3周时间直到垃圾完全降解,最终产生出高质量的堆肥在细菌发酵的过程中产生的生物沼气在出口处收集并贮存起来,可以通过制造热能和发电的形式再利用。 据介绍,一套完整的甲烷化垃圾处理设备的费用只相当于同等处理能力的焚 烧设备的一半，而且运营费用也要低0%~40%,3每处理一吨垃圾大约为70欧元"甲 烷化处理和堆肥在欧洲越来越受到农户的欢迎,因为堆肥可以为土地带来有机的 腐殖质,改善由于强化耕作导致的土地贫瘠现象。