城市垃圾的利用及無害化處理技術研究畢業(yè)設計

城市垃圾的利用及無害化處理技術研究1本 科 生 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）課題名稱：城市垃圾的利用及無害化處理技術研究網(wǎng)絡教育 學 院 工程管理 專 業(yè)學 號 909930988 學生姓名 王曉金 指導教師 姜晨光教授 二一一年八月城市垃圾的利用及無害化處理技術研究2摘 要幾年來，全國不少城市環(huán)衛(wèi)部門在城市垃圾回收、運輸和處理方面投入了大量人力、物力和財力，城市垃圾處理工作取得了長足的進展。但發(fā)展速度較慢、垃圾處理技術落后，尤其是運行經(jīng)費的欠缺，垃圾包圍城市、垃圾污染城市的現(xiàn)象仍十分普遍。已建的垃圾處理設施相當部分是簡易填埋，不能做到及時覆蓋；不具備完善的滲濾液收集和有效處理的設施，填埋氣體未加收集和利用，二次污染現(xiàn)象嚴重。垃圾焚燒處理技術和設備良莠不齊，部分焚燒廠煙氣處理和監(jiān)測達不到環(huán)保要求，產(chǎn)生的飛灰等危險廢物尚未做到安全填埋，可能產(chǎn)生的環(huán)境污染已經(jīng)成為社會關注的焦點問題。本文主要介紹了我國城市垃圾污染狀況、處理處置方式及存在的問題。根據(jù)我國城市垃圾特點及變化趨勢, 對收集、運輸、分類、處理的各個過程進行綜合考慮，提出了城市垃圾的綜合處理，以實現(xiàn)垃圾的“三化” 處理。提出了適宜我國城市垃圾無害化、減量化和資源化利用的幾種方式，并探討了我國垃圾資源化利用的有關對策。關鍵詞： 城市垃圾 利用 無害化處理技術研究城市垃圾的利用及無害化處理技術研究3目 錄摘 要 .2第一章 引言 .61.1 城市垃圾的利用及無害化處理技術研究的目的及意義 .81.2 城市垃圾資源化研究的路線和方向 .81.3 課題預期目標 .8第二章 城市垃圾成分與處理方法分類 .92.1 城市垃圾的成分 .92.2 城市垃圾處理方法分類 .10第三章 我國城市垃圾處理現(xiàn)狀及存在的問題 .113.1 城市垃圾的現(xiàn)狀 .113.2 成分分析 .123.3 城市垃圾的價值 .133.4 城市垃圾的收集、運輸 .143.5 城市垃圾的處理現(xiàn)狀及利用 .153.6 存在的問題 .17第四章 國內(nèi)外城市垃圾無害化處理技術研究 .184.1 城市垃圾無害化處理技術 .184.1.1 填埋技術 .184.1.2 堆肥技術 .184.1.3 焚燒技術 .184.2 國內(nèi)外城市垃圾堆肥技術 .19城市垃圾的利用及無害化處理技術研究44.2.1 堆肥原理與工藝組成 .194.2.2 國內(nèi)外城市垃圾堆月巴系統(tǒng)范例 .204.3 其它城市垃圾無害化處理技術研究 .214.4 城市垃圾資源化亟待解決的技術問題 .22第五章 城市垃圾綜合處理 .235.1 概述 .235.2 實現(xiàn)“三化”處理 .23第六章 城市垃圾資源化利用前景、途徑及方式 .266.1 前景 .266.2 途徑 .266.3 方式 .276.3.1 制作農(nóng)肥 .276.3.2 養(yǎng)殖蚯蚓 .286.3.3 焚燒發(fā)電 .286.4 利用生物工程技術處理城市生活垃圾 .296.4.1 CBS（城市垃圾生化處理）系統(tǒng)產(chǎn)品 .296.4.2 CBS 系統(tǒng)優(yōu)點 .296.4.3 CBS 有機活性肥的優(yōu)勢 .296.5 城市生活垃圾(MSW)厭氧消化處理 .306.6 城市垃圾處理處置建議 .316.7 解決城市生活垃圾問題的根本途徑垃圾產(chǎn)業(yè)化對策建議 .31城市垃圾的利用及無害化處理技術研究5總 結 .33參考文獻 .34致 謝 .36城市垃圾的利用及無害化處理技術研究第一章 引言城市是人類生存和發(fā)展整體的一個重要組成部分，涉及人類活動的所有方面，是人類文明成果的集中體現(xiàn)。城市的膨脹和城市人口的激增，其結果是惡劣的住房條件、配套不全的市政及衛(wèi)生服務設施。城市越來越大，人口越來越多，生態(tài)環(huán)境越來越脆弱，導致了人類聚居狀況的惡化，人類越來越容易受到地震、火災、公害、流行病等災害的侵略，并加劇貧窮和生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)。因此，城市化帶來的環(huán)境污染和生態(tài)惡化問題已經(jīng)成為世界各國共同關心的問題，而城市垃圾也已經(jīng)成為當今世界的公害之一。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化和消費水平的不斷提高，垃圾產(chǎn)量與日俱增，城市垃圾處理已成為影響環(huán)境保護、城市建設、居民生活和可持續(xù)發(fā)展的主要因素，大量垃圾露天堆放和簡易填埋處理，會對環(huán)境造成巨大危害：占用大量土地資源，并對土壤造成污染；堆放產(chǎn)生高濃度的滲透液對水資源嚴重污染；堆放產(chǎn)生的大量有害氣體嚴重污染大氣；堆放造成蚊蠅孳生，傳播疾病，影響環(huán)境衛(wèi)生和居民健康。城市垃圾主要指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務的活動中產(chǎn)生的固體廢棄物。其中大部分來自居民的生活與消費、市政建設和維護、商業(yè)活動、市區(qū)的園林綠化及市郊的耕種生產(chǎn)、醫(yī)療和旅游娛樂場所。包括一般性垃圾、人畜糞便、廚房棄物、污泥、垃圾殘渣和灰塵等固體物質,其構成主要受城市的規(guī)模、性質、地理條件、居民生活習慣、生活水平和燃料結構、季節(jié)等的影響。在我國近 700 座城市當中，已有三分之二被“垃圾山”所包圍。近 10 年來，中國城市垃圾產(chǎn)生量以平均每年 6.98%的速度增長，少數(shù)城市的增長率更高達15%-20%。對此，有關專家指出：我國大部分城市的垃圾仍然是混合收集，垃圾的處理難度大，垃圾處理廠的建設投資和運行費用高。垃圾問題實際上已經(jīng)阻礙了人民生活水平的進一步提高和城市建設的進一步發(fā)展。因此，解決好城市垃圾的處理問題就顯得尤為重要。我國是世界上垃圾包袱最重的國家，人均每年垃圾產(chǎn)量440公斤。2000年、2001年，我國城市生活垃圾產(chǎn)生量分別為1.18、1.35億噸/年，城市歷年的垃圾城市垃圾的利用及無害化處理技術研究7堆存量高達66億噸，侵占35億多平方米的土地，已有2/3的大中城市被垃圾包圍，有1/4的城市不得不把解決垃圾危機的途徑延伸到鄉(xiāng)村。尤其是城市垃圾的二次污染，導致城鄉(xiāng)結合帶區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化。并且，城市垃圾產(chǎn)生量在不斷增長，近年來年增長速度達到5-8%。我國城市生活垃圾2000年清運量為1.2108t左右1，垃圾總量以每年8%10%2的速度增長，平均每人日產(chǎn)垃圾1.2kg左右3，預計到2010年我國城市垃圾產(chǎn)生總量將達到3.1108 t 1。目前，我國城市垃圾組分具有“一多二少”的特點，即灰渣及磚石等無機物較多,約占50%左右；塑料、紙張、纖維、食品廢物等有機物含量較少，約占24.5%，且其中食品垃圾占較大比例；玻璃、金屬、陶瓷等廢品約占15%；水分占7.5%；其它廢物占3% 4，5。城市垃圾的組分因受消費水平、燃料結構、區(qū)域氣候及季節(jié)變化等多種因素的影響，使其具有垃圾組分復雜、不同城市間垃圾組分差別大、隨季節(jié)變化明顯等特點。隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,生活能源的逐步改善，人們生活水平的不斷提高，城市垃圾中無機物的含量將會逐漸減少，垃圾中的可回收廢品及有機物含量將增加。我國目前處理生活垃圾的方法除露天堆放外,還有衛(wèi)生填埋,這種方法避免了露天堆放產(chǎn)生的問題,其缺點是建填埋場占地面積大,使用時間短(一般十年左右),造價高,垃圾中可回收利用的資源浪費了;再是焚燒,使垃圾體積縮小50%95%,但燒掉了可回收的資源,釋放出有毒氣體,如二惡英、電池中的汞蒸汽等,并產(chǎn)生有毒有害爐渣和灰塵;第四種是堆肥,這種方法需要人們將有機垃圾與其它垃圾分開才行,它具有很好的發(fā)展前景。北京市現(xiàn)處理一噸垃圾花103.49元,一年的處理費用就是5億多元。這還不包括建設垃圾處理場的費用,建一座大型垃圾填埋廠就得花12億元,建一座大型垃圾焚燒廠就得花20多億元,這又是一筆很大的支出。當前大量未經(jīng)分類就填埋或焚燒垃圾,既是對資源的巨大浪費,又會產(chǎn)生二次污染。國內(nèi)城市垃圾，目前采用單一處理方法居多，每一種處理方法只是對垃圾中一種或幾種組分有效，而對其它組分常常不起作用。為了發(fā)揮某一種方法的優(yōu)點，避開缺點，采用多種方法聯(lián)合處理，是實現(xiàn)垃圾處理資源化、減量化、無害化的根本保障。而垃圾分選是實現(xiàn)垃圾綜合處理的關鍵。垃圾不分選，就不能將這種復雜的混合物分成若干組分，分而治之。例如分選出易腐有機物用堆肥法處理；紙、布、塑料、金屬等廢品則可回收循環(huán)利用；無法回收的可燃城市垃圾的利用及無害化處理技術研究8物則采用焚燒處理，并且回收熱能，而石塊、焚燒殘渣等可作建材或填埋處理。1.1 城市垃圾的利用及無害化處理技術研究的目的及意義19 世紀以來，工業(yè)發(fā)展引起世界性的人口集中，城市規(guī)模不斷擴大，城市垃圾的處理問題變得日益尖銳。人們在享受著經(jīng)濟發(fā)展帶來的物質文明的同時，不得不面對大量與日俱增的垃圾困擾，不得不自我吞食地球環(huán)境日益惡化的苦果。城市垃圾問題已經(jīng)成為值得深入研究的城市學的新課題。城市垃圾的回收再利用已經(jīng)受到人們的注意。我們通過本課題的研究，認識到城市垃圾再利用的價值和重要性，了解垃圾、資源之間的關系，研究城市垃圾回收及利用的途徑，為垃圾的綜合利用出謀劃策。1.2 城市垃圾的路線和方向城市垃圾的路線和方向必須建立完善的可持續(xù)全過程垃圾管理模式：垃圾減量；垃圾的再利用；垃圾的再循環(huán)；對于沒有回收利用價值的物品可以進行資源的再循環(huán)；對沒有利用價值的殘渣再進行最終處置安全填埋。1.3 課題預期目標本論文就城市垃圾處理的現(xiàn)狀， 建立城市垃圾可資源化的評價標準， 蘇南地區(qū)城市垃圾產(chǎn)量的預測，蘇南地區(qū)城市垃圾的利用及無害化處理技術研究，為制定指導城市垃圾資源化的創(chuàng)新機制和政策提綱決策依據(jù)。城市垃圾的利用及無害化處理技術研究9第二章 城市垃圾成分與處理方法分類2.1 城市垃圾的成分城市垃圾的構成主要受地理條件、生活習慣、居民生活水平和民用燃料結構的影響。我國城市垃圾在產(chǎn)量迅速增加的同時，垃圾構成也發(fā)生了很大的變化。表現(xiàn)為有機物增加，可燃物增多，可利用價值增大。(1)民用燃料結構對垃圾的影響 影響城市垃圾組分的一個重要因素是燃料消費結構。我國是以煤為主要燃料的國家，一次能源的 75是煤炭。煤炭不僅廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，同時也是家庭燃料的重要組成部分。近年來隨著城市集中供熱和煤氣化的普及，民用燃料的消費結構發(fā)生了重大變化，同時也帶來了城市垃圾組分的變化。燃煤區(qū)垃圾中的無機組分明顯高于燃氣區(qū)，而燃氣區(qū)垃圾中的有機組分和可回收廢品的比例明顯高于燃煤區(qū)，變化最大的組分就是垃圾中的煤灰量。另一方面，燃煤區(qū)居民的生活水平往往也低于燃氣區(qū)。在燃氣區(qū)，由于垃圾中煤灰量的減少，廚余成為主要組分，因此，垃圾的含水量相對增加。(2)居民生活水平和消費結構對垃圾的影響居民生活水平和消費結構的改變不僅影響城市垃圾的產(chǎn)生量，也是影響垃圾成分的重要因素。隨著生活水平的提高，生活垃圾中煤渣含量持續(xù)下降，易堆腐垃圾和廢品的含量持續(xù)增長。這種影響也反映在同一城市不同地區(qū)：高級住宅區(qū)的垃圾中可回收廢物(塑料、紙類、金屬、織物和玻璃)的含量明顯高于普通住宅區(qū)；而普通居民生活水平不高，垃圾中廚余物含量較高，因而垃圾含水率較高、熱值較低。(3)垃圾產(chǎn)生源對垃圾的影響我國城市垃圾主要由居民生活垃圾、街道保潔垃圾、集團垃圾三大類構成。居民生活垃圾數(shù)量居首位且成分復雜，受時間季節(jié)影響較大；街道保潔垃圾主要含泥砂、落葉、包裝物等，有機物成分相對少，含水率較低；集團垃圾成分隨發(fā)生源不同而變化，相對來講成分較為單一穩(wěn)定，平均含水量較低，易燃物、特別是高熱值的易燃物多。城市垃圾的利用及無害化處理技術研究10(4)城市特征對垃圾構成的影響城市垃圾的產(chǎn)生量及其構成，與城市的規(guī)模、性質、功能和地理位置有很大關系，其特點是：大城市與中小城市垃圾構成有十分明顯的區(qū)別。大城市的生活垃圾構成中有機物成分占總量的 3136，無機成分約占 60，廢品約占 4-6；中小城市的生活垃圾有機成分約占其總量的 20，無機成分約占 65，廢品的比重更低。大城市雖然地理環(huán)境等基礎條件不同，但是由于城市居民的消費水平都比較高，所以城市垃圾的有機含量的差別相對較小。中小城市的居民消費水平及生活能源氣化率都比較低，有機物成分約占生活垃圾總量的 2248，無機物成分約占 65，其余為廢品。南方城市垃圾中的有機物高于北方城市。城市氣化率、集中供熱面積及人均煤購買量對垃圾的產(chǎn)量和構成具有明顯的影響。城市氣化率低和集中供熱面積小的城市或地區(qū)，其垃圾產(chǎn)量的絕對值和煤灰的含量相應要高；反之則要低一些。由于產(chǎn)品的過量包裝和一次性用品的大量消費，包裝廢物在城市垃圾中的比重增加，并對環(huán)境造成極大污染。2.2 城市垃圾處理方法分類目前國內(nèi)外廣泛采用的城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、高