城市生活垃圾的現(xiàn)狀及資源化技的比較

1、 城市生活垃圾的現(xiàn)狀及資源化技的比較摘要： 綜述了國內(nèi)外城市生活垃圾的現(xiàn)狀及其對生態(tài)環(huán)境的危害，介紹了目前我國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀及城市生活垃圾資源化主要技術(shù)，并提出了未來我國城市生活垃圾資源化綜合處理的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞： 城市生活垃圾；環(huán)境；處理技術(shù)；資源化處理城市生活垃圾是人類在日常生產(chǎn)生活中不可避免地產(chǎn)生的廢棄物，包括居民生活垃圾、公共場所和街道清掃垃圾、醫(yī)院垃圾、商業(yè)生活垃圾等，其主要成分有廚余物、廢紙、廢塑料、廢織物、廢玻璃、草木、灰土、磚瓦、金屬等。改革開放20年來，我國城市化進程明顯加快，城市化水平達到29.91。但是，隨著我國城市人口的劇增及人們生活水平的提高，城市生活垃圾也大

2、幅度的增加，已經(jīng)嚴重地危害了人類健康和環(huán)境安全。由于其組成復(fù)雜，結(jié)構(gòu)多樣，任何單一處理方式都不能對其進行有效的處理，況且“先污染，后治理”的治污思想已被證明需付出更大的代價2。因此，如何有效地、安全地處理我國城市生活垃圾，已不可避免地成為當前面臨的重要問題之一。 1國內(nèi)外城市生活垃圾的現(xiàn)狀及其對環(huán)境的危害 1.1現(xiàn)狀 1.1.1垃圾的產(chǎn)生量據(jù)統(tǒng)計，全世界每年產(chǎn)生垃圾量450億t左右。2000年美國的城市生活垃圾產(chǎn)生量為2.36億t3，人均垃圾產(chǎn)量接近2.07kg/d，而在1960年，人均垃圾產(chǎn)量卻為1.17kg/d4；最早的工業(yè)化國家英國1999年垃圾總排放量為536萬t，人均垃圾產(chǎn)量為1.2

3、5kg/d；世界上垃圾拋棄較多的主要國家德國，1999年人均拋棄生活垃圾380kg/a，產(chǎn)生垃圾總量3000萬t5；日本1999年生活垃圾排出總量為5100萬t，人均垃圾產(chǎn)量為1.11kg/d。 1.1.2垃圾成分由于受城市的規(guī)模、性質(zhì)、地理條件、居民生活習(xí)慣、生活水平和能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟狀況等多種因素的影響，不同的國家和地區(qū)城市生活垃圾成分也有很大變化（表1）11。 1.2城市生活垃圾對環(huán)境的危害城市生活垃圾在收集、運輸和處理、處置過程中，其本身含有的和產(chǎn)生的有害成分，會對大氣、土壤和水體造成污染，不僅嚴重影響城市環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量，而且極大地威脅人民的身體健康。主要表現(xiàn)在： 1.2.1浪費大量土地資

4、源，堆放在城市郊外的垃圾侵占了大量農(nóng)田據(jù)統(tǒng)計，全國垃圾堆放侵占土地面積高達5億m2，70億t12，13，僅北京市每年填埋場就要消耗土地66.7hm214，有的城市甚至發(fā)展到?jīng)]有合適場所堆放垃圾的地步，造成土地資源的嚴重浪費。表1部分國家和地區(qū)的城市生活垃圾成分組成（） 1.2.2嚴重污染空氣長期以來，我國絕大部分城市對生活垃圾采用露天堆放，致使堆放區(qū)周邊臭氣熏天，蚊蠅病菌孳生，并有大量的氨、硫化物等有害氣體向大氣中釋放，僅有機揮發(fā)性氣體就多達100多種15，其中含有許多致癌、致畸物質(zhì)。 1.2.3嚴重污染水體垃圾腐爛過程中產(chǎn)生大量的酸性和堿性有機污染物，垃圾中的重金屬及病原微生物隨滲濾液和雨水

5、流入周圍地表水及滲入地下水，造成地表水和地下水受到嚴重污染，進而影響人類健康和生態(tài)環(huán)境安全。 1.2.4嚴重破壞農(nóng)田垃圾未經(jīng)處理或未經(jīng)嚴格處理直接施用于農(nóng)田會使農(nóng)田土壤團粒結(jié)構(gòu)下降，重金屬累積，病原菌增多，嚴重降低農(nóng)田土壤的生產(chǎn)能力。 1.2.5發(fā)生嚴重的垃圾爆炸事故垃圾簡單覆蓋堆放，使垃圾產(chǎn)生沼氣量增加，易發(fā)生爆炸事故。1995年，北京市昌平縣某垃圾堆放場發(fā)生了3次垃圾爆炸事故，其中1次造成1人全身95燒傷。2城市生活垃圾處理技術(shù)城市生活垃圾處理要本著無害化、減量化、資源化的原則，將垃圾進行減容、減量、資源化、能源化和無害化處理16。所謂城市垃圾的無害化處理就是用物理、化學(xué)和生物等方法，將垃

6、圾在生態(tài)循環(huán)的環(huán)境中加以迅速、有效、無害地分解，以達到“減量化”、“安定化”、“衛(wèi)生化”、“資源回收化”的目的。目前，國內(nèi)外城市生活垃圾無害化處理方法主要有衛(wèi)生填埋法、焚燒法、生物堆肥法、蚯蚓床法和資源化綜合處理法。由于城市生活垃圾的成分隨時空變化很復(fù)雜，因此選擇垃圾處理工藝必須考慮到技術(shù)實用性和可靠程度、處理費用和承受能力、對環(huán)境污染程度和污染控制、資源化價值以及對人類健康影響等某些特殊的制約因素。 2.1衛(wèi)生填埋 衛(wèi)生填埋是指尋找一塊空地，將垃圾置于防滲墊層之上壓實后覆土填埋。此法起步于20世紀30年代，經(jīng)過60多年的研究和發(fā)展，各國在衛(wèi)生填埋的規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理等方面積累了豐富的經(jīng)驗

7、，并開發(fā)出成套技術(shù)及設(shè)備。我國填埋技術(shù)使用比較早，目前該技術(shù)在我國所有垃圾處理方式中所占比例最高，達到7080。 衛(wèi)生填埋技術(shù)比較成熟、操作管理簡單、處理量大、總體投資小。但是，在當前加速推進城市化，不斷擴大城區(qū)范圍的情況下，填埋近郊不宜，需遠離市區(qū)，因此造成往返運費增加；另外，填埋法占用大量土地，為防止垃圾中的有害金屬和病原菌對地下水造成污染，需充分考慮填埋地的地質(zhì)條件，且使用后的土地在短時間內(nèi)無法恢復(fù)原來的用途。因此，可供填埋的土地將會越來越少。發(fā)達國家已經(jīng)認識到這個問題，據(jù)美國環(huán)保局估計，今后20a美國現(xiàn)有的80的填埋場將被關(guān)閉17。由于垃圾中有機物堆放過程中會腐解產(chǎn)生甲烷等燃氣，易引發(fā)

8、爆炸或火災(zāi)等事故，因此規(guī)定2005年以后有機物含量>5的垃圾不能進入垃圾填埋場18，且填埋物中的無機物成分應(yīng)>60，含水率<30。所有這些問題說明利用填埋法處理城市生活垃圾仍無法從根本上解決垃圾給人類健康和環(huán)境安全帶來的污染問題19。 2.2垃圾焚燒 在當前城市生活垃圾的處理技術(shù)中，焚燒處理技術(shù)方式已僅次于填埋技術(shù)方式而位居第2位，特別是在一些國土面積小、人口密度高、經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)達的國家和地區(qū)，已成為第1位的處理技術(shù)。垃圾焚燒是將垃圾放在特殊設(shè)計的封閉爐中，在超過1200的高溫下燒成灰燼，然后將灰燼填埋。目前世界上使用較廣的垃圾焚燒處理技術(shù)主要有機械爐排式、回轉(zhuǎn)式、流化床、熱

9、解氣化等4種20。此技術(shù)最大的優(yōu)點就是減容效果好，一般體積和重量可分別縮減7090和508021，焚燒垃圾能使難降解和易腐敗等可造成公害的有機物燃燒成為無機物和二氧化碳，而病原性微生物在高溫下完全滅盡，使垃圾變成安定的、無害的灰渣類物質(zhì)。焚燒后產(chǎn)生的熱能可供發(fā)電或轉(zhuǎn)化成動力等。但是，垃圾焚燒處理要求垃圾必須達到一定的熱值，即要求垃圾中的可燃物的含量達到一定水平。聶永豐等22報道，生活垃圾焚燒處理必須滿足：熱值3360kJ/kg，水分50，灰分16，可燃物22，且該技術(shù)一次性投資大，運行費用高，管理和設(shè)備維修要求較高；另外，垃圾燃燒還會產(chǎn)生二惡英等有毒氣體，對周圍環(huán)境造成嚴重污染。 2.3垃圾有

10、機物制成生物有機肥 該方法是集城市生活垃圾處理和資源循環(huán)再生利用于一體的生物方法，是在一定人為控制條件下，將垃圾中的可降解的有機物（主要是廚余垃圾）在微生物的生化作用下分解、腐熟轉(zhuǎn)變成腐殖質(zhì)，可作為有機肥或土壤改良劑施用于農(nóng)田。該方法處理垃圾成本低，可使垃圾減量6070，其終極產(chǎn)品為有機肥料，可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林果業(yè)、花卉業(yè)、草業(yè)生產(chǎn)，可以使垃圾變廢為寶，且投資不會很高，比較適合小型城鎮(zhèn)生活垃圾的處理，發(fā)展?jié)摿艽?。大量研究發(fā)現(xiàn)垃圾有機肥能減少化肥用量、增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，提高農(nóng)經(jīng)濟效益，而且能改善土壤結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境，體現(xiàn)出應(yīng)有的社會效益23。城市生活圾轉(zhuǎn)化為肥料資源，不僅突破了對

11、城市生活垃圾消極處理的方式，開拓了1條容量極大、無限循環(huán)的資源化新路，使工農(nóng)及城鄉(xiāng)大生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生物質(zhì)良性循環(huán)，既能消除污染，又促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，是生態(tài)工程的1個資源合理利用模式24。但由于生活垃圾中還含有很多無機物、難以被微生物降解的橡膠、塑料、合成纖維（織物）等有機物和玻璃、重金屬等污染物易對農(nóng)田造成破壞、妨礙耕作，因此制約了垃圾有機肥產(chǎn)品的市場發(fā)展前景；同時處理周期一般較長（1215d）25，且處理規(guī)模不宜過大。 2.4蚯蚓床法 蚯蚓是1種雜食性的環(huán)節(jié)動物26，在自然生態(tài)中具有促進物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化的功能。大量研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓在其新陳代謝過程中能吞食大量的有機物，并將其與土壤混合，通過砂囊的機械

12、研磨作用和腸道內(nèi)的生物化學(xué)作用下進行分解轉(zhuǎn)化27，28。因此可以利用蚯蚓這種強大的消化分解能力來處理城市生活垃圾，早在20世紀90年代初期，美國、法國、澳大利亞等發(fā)達國家就建立了利用蚯蚓處理城市垃圾的工廠，通過運行證明，利用蚯蚓處理城市垃圾是1種可行的方法。蚯蚓的吞食量很大，1億條蚯蚓1d可吞食4050t的垃圾，排出20t蚯蚓糞。且蚯蚓還能將垃圾中的重金屬富集于體內(nèi)，從而去除垃圾中的重金屬29。由于蚯蚓體內(nèi)含有1014的蛋白質(zhì)和多種氨基酸，可作為家禽、動物的蛋白添加飼料或通過酸水解法從其體內(nèi)分離制備復(fù)合氨基酸，用于制藥或化工等行業(yè)，有較好的市場前景。此法處理城市生活垃圾，投資少、見效快、無二次

13、污染，是1種生態(tài)處理法。 2.5生活垃圾資源化綜合處理生活垃圾資源化處理就是通過物理、化學(xué)、生物等方法從垃圾中或其他處理過程中回收有用物質(zhì)和能源，加速物質(zhì)循環(huán)，創(chuàng)造經(jīng)濟價值為主要目的的處理過程，是將廢物變無用為有用，變有害為有利，變一用為多用30，如熱解、氣化、油化、RDF等。垃圾資源化不管是在保護資源，節(jié)約能源方面，還是在防止污染，保護環(huán)境方面都有重要意義。資源化包括3個范疇：物質(zhì)回收、物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換31。生活垃圾資源化綜合利用，有2種方式：一是原級資源化，即把廢棄物生成與原來相同的產(chǎn)品。如將廢紙生成再生紙，廢玻璃生成新玻璃，廢鋼鐵生成再生鋼等，這種利用方式，可以減少原生材料量的2090

14、；二是次級資源化，即把廢棄物變成與原來不同的新產(chǎn)品，這種利用方式，可減少原生材料量的2532。 3我國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀我國對城市生活垃圾控制工作起步較晚，始于20世紀80年代初期，經(jīng)過20多年的實踐，總結(jié)國內(nèi)外的經(jīng)驗，提出了以“資源化、無害化和減量化”作為城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策。近年來，生活垃圾科研水平和治理水平提高很快，除一些高等院校和科研機構(gòu)進行了大量的基礎(chǔ)科學(xué)研究外，許多城市已根據(jù)自身實際情況對城市生活垃圾的處理技術(shù)進行了實踐性的探索。廣州、杭州、蘇州、寧波、北京、太原等城市建立了生活垃圾填埋場，并取得了顯著的成績；天津、北京、上海、西安、哈爾濱、廣州等城市積極走引進、消

15、化、吸收的道路，借鑒國外先進技術(shù)設(shè)備，建立了工藝比較先進的堆肥場；杭州、常州、天津、武漢等城市在學(xué)習(xí)國外城市生活垃圾處理技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計了具有中國特色的垃圾處理的機械化堆肥生產(chǎn)線；深圳、樂山、南京等城市建設(shè)了生活垃圾焚燒場；?？?、廣州等城市生活垃圾熱解處理也已中試成功。但目前就全國范圍來看，城市生活垃圾的處理方法仍以衛(wèi)生填埋和高溫堆肥為主，其中衛(wèi)生填埋約占79.2，但符合標準的衛(wèi)生填埋不足20，高溫堆肥約占18.8，焚燒處理約占233。而且大多數(shù)中小城市仍未實現(xiàn)垃圾的資源化、無害化、減量化的科學(xué)處理，經(jīng)濟條件較好的一些大城市雖然已建立了生活垃圾處理場，但由于資金和技術(shù)缺乏，運行狀況卻

16、不是很理想。 4我國城市生活垃圾資源化綜合處理的發(fā)展趨勢我國城市生活垃圾資源化綜合處理水平與美、英、德等發(fā)達國家相差還較大，但隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，城市生活垃圾的處理利用必然從簡單的減量化逐步走向無害化和資源化。其發(fā)展趨勢主要有： （1）通過制定相關(guān)的法律、法規(guī)，大力宣傳環(huán)保，培養(yǎng)國人的環(huán)保意識，逐漸推行生活垃圾源頭分類收集，消減垃圾源頭，提高垃圾回收利用率，嚴格控制源頭污染。 （2）建立精度較高的城市生活垃圾產(chǎn)生量預(yù)測模型，科學(xué)合理地對城市生活垃圾的產(chǎn)生量和成分進行預(yù)測，為建設(shè)城市生活垃圾處理工程提供寶貴的資料34。 （3）通過借鑒國外經(jīng)驗，提高技術(shù)水平，降低生活垃圾處理成本，提高

17、垃圾資源化的經(jīng)濟效益，大力鼓勵支持發(fā)展垃圾資源化產(chǎn)業(yè)，因地制宜，建立合適的城市生活垃圾資源化模式。 （4）加強科學(xué)研究，進一步開發(fā)生活垃圾的規(guī)模化處理裝備，開拓資源化綜合利用的新領(lǐng)域35。參考文獻：1國家統(tǒng)計局98中國環(huán)境統(tǒng)計專題組編.98中國環(huán)境統(tǒng)計M.北京：中國統(tǒng)計出版社，1999.12.2李娜，王根緒，張建強，等.成都市城市生活垃圾處理生命周期評價J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（2）：789-79.3張瑞久，逄辰生.美國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀與趨勢J.節(jié)能與環(huán)保，2007，（11）：11.4孫立明，黃凱興.美國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀及思考J.工業(yè)安全與環(huán)保，2004，30（2）：16.5李

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