胡 睿

(陜西省國防科技工業(yè)環(huán)境監(jiān)測科研所西安 710061)

西安市生活垃圾處理現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展展望

胡 睿

(陜西省國防科技工業(yè)環(huán)境監(jiān)測科研所西安 710061)

生活垃圾是人類面臨的一個(gè)普遍性問題,關(guān)系著人口、資源、環(huán)境是否能協(xié)調(diào)發(fā)展。本文介紹了西安市生活垃圾的處理現(xiàn)狀和存在的問題,分析了各種方法的特點(diǎn),并介紹了幾種最新的處理技術(shù)方法。最后指出我國生活垃圾處理方式的發(fā)展趨勢。

生活垃圾;處理;發(fā)展趨勢

隨著我國城市數(shù)量增加,規(guī)模擴(kuò)大,人口增多以及人民生活方式的變化和生活水平的提高,城市生活垃圾以年均增長率 8%～10%的速度迅猛增加,垃圾成分也發(fā)生著明顯的變化。長期以來,由于對環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施重視不夠,投入不足,數(shù)量龐大的城市垃圾已對城市及城市周圍的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成日趨嚴(yán)重的威脅：全國 668座城市中至少有 200座以上處于垃圾的包圍之中;在城市周圍歷年堆存的生活垃圾量已達(dá) 60億 t,侵占了約5000km2的土地;垃圾直接堆放和簡易填埋場向大氣釋放大量的有害氣體,其中還含有致癌、致畸物,垃圾在堆放腐敗過程中產(chǎn)生大量酸性和堿性有機(jī)污染物,并溶解出其中的重金屬,形成有機(jī)物、重金屬和病原微生物三位一體的污染源[1]。了解垃圾的處理處置現(xiàn)狀,分析各種處理處置方法的優(yōu)缺點(diǎn),是結(jié)合國情制定垃圾處理處置技術(shù)路線的必需依據(jù)。

1 西安市生活垃圾的處理現(xiàn)狀

1.1 西安市生活垃圾特點(diǎn)

(1)垃圾產(chǎn)生量逐年增加。據(jù)西安市市容園林局固體廢棄物管理處統(tǒng)計(jì),2007年,西安市城區(qū)每天產(chǎn)生的生活垃圾為3300t,2008年每天產(chǎn)生的生活垃圾 3700t,2009年夏天每天生活垃圾產(chǎn)生量突破 4000t。

(2)成分變化較大。西安市近年來,家庭燃料構(gòu)成改變導(dǎo)致垃圾中無機(jī)爐灰比重大為降低;冷凍食品、預(yù)制成品及半成品的逐年普及,使家庭垃圾成分也發(fā)生明顯改變,食品廢物明顯減少;隨著包裝技術(shù)與材料的改革,紙、塑料、金屬、玻璃等廢物則大大增加[2]。

(3)產(chǎn)生量不均勻。主要指小城鎮(zhèn)生活垃圾的排出量會隨一年四季明顯不同,并呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律。以西安市藍(lán)田縣焦岱鎮(zhèn)為例子,第一季度(尤其是一月份)量最多,3月份到第二季度開始減少,三季度 (約 7到 8月份)出現(xiàn)最低點(diǎn),然后隨著天氣變冷,第四季度逐漸增加,并迅速增加到一月份高峰產(chǎn)量[2]。

(4)無機(jī)物多,有機(jī)物少。從生活垃圾的基本構(gòu)成看：無機(jī)物多,有機(jī)物少。以藍(lán)田縣藍(lán)關(guān)鎮(zhèn)、華西鎮(zhèn)為例：不管是哪個(gè)城鎮(zhèn)各垃圾組分中,無機(jī)物占總垃圾成分的比重都比較大,超過了60%;有機(jī)物中所占的比重不大,都只是剛超過總垃圾成分的 20%[2]。

1.2 西安市生活垃圾處理現(xiàn)狀

1.2.1 填埋處理

目前,西安市生活垃圾處理仍以衛(wèi)生填埋為主。西安市江村溝垃圾填埋場是西安市唯一的一個(gè)生活垃圾填埋場,位于灞橋區(qū)狄寨塬上,距市中心約 18km,可堆放垃圾容量為 4950萬 m3,1994年正式建成使用,設(shè)計(jì)使用 50年。以目前的增長速度來看,該填埋場使用期限將不足 20年。

1.2.2 焚燒發(fā)電

目前,西安市尚沒有建成運(yùn)行的垃圾發(fā)電廠。西安市規(guī)劃中將新建 11座垃圾處理廠。其中,六村堡以西建一座生活垃圾焚燒發(fā)電廠,規(guī)模為日處理生活垃圾 1000t,負(fù)責(zé)處理蓮湖區(qū)全部、未央?yún)^(qū)部分及紀(jì)陽組團(tuán)的生活垃圾;在北郊涇河工業(yè)園區(qū)“醫(yī)療廢物處置中心”基礎(chǔ)上擴(kuò)建生活垃圾焚燒熱電廠,規(guī)模為日處理生活垃圾 600t,負(fù)責(zé)處理涇渭區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和新筑全部、未央?yún)^(qū)部分生活垃圾;南郊長安工業(yè)園區(qū)以北建一座生活垃圾焚燒熱電廠,規(guī)模為日處理生活垃圾 1000t,負(fù)責(zé)處理長安工業(yè)園區(qū)、長安大學(xué)城、長安城區(qū)全部和碑林區(qū)、雁塔區(qū)南部的生活垃圾[3]。

1.2.3 垃圾資源化處理

閻良垃圾資源化處理項(xiàng)目于 2008年投產(chǎn)運(yùn)營,日處理 200t生活垃圾。該項(xiàng)目將“仿生技術(shù)”應(yīng)用到城市生活垃圾處理中,將垃圾中的有機(jī)質(zhì)分解成最易吸收的各種糖類進(jìn)行還原,使垃圾變廢為寶,實(shí)現(xiàn)全資源化再生處理,垃圾中的有機(jī)物質(zhì)全部制成有機(jī)肥料,廢舊塑料全部再生制成顆粒塑料或加工成柴油,無機(jī)質(zhì)物質(zhì)制成建筑用的固化多孔磚,經(jīng)濟(jì)效益良好。

2 城市生活垃圾處理存在的問題

近年來,西安市生活垃圾治理投入大量人力、物力和財(cái)力,取得了很大成績。但從整體上看,仍滯后于城市的建設(shè)和發(fā)展。主要存在以下問題。(1)垃圾管理體制不順;(2)垃圾治理缺少資金,收費(fèi)制度尚未建立;(3)垃圾減量化、資源化尚未引起重視;(4)法規(guī)不健全,全民環(huán)境衛(wèi)生意識不高;(5)垃圾混合收集,增大了資源化、無害化處理的難度;(6)廢舊物資回收種類減少,價(jià)格降低,城市生活垃圾的廢品回收率低;(7)垃圾處理模式單一,處理技術(shù)落后,資源化、無害化水平低。

3 處理技術(shù)及展望

目前我國城鎮(zhèn)生活垃圾處理方式主要有：衛(wèi)生填埋、堆肥法、焚燒發(fā)電及資源化綜合處理。

3.1 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋法采用底層防滲,垃圾分層填埋,壓實(shí)后頂層覆蓋土層,使垃圾在厭氧條件下發(fā)酵,以達(dá)到無害化處理。它的特點(diǎn)是成本低廉、適用范圍廣,無二次污染,其在世界各國的采用比例也較大,是我國目前處理城市垃圾的一種主要方法。衛(wèi)生填埋法占到全部垃圾處理的 70%以上[4]。同時(shí),它也有以下缺點(diǎn)：(1)選址要求較高,占用大量空間;(2)滲濾液產(chǎn)生量較大,處理成本較高。

3.2 堆肥法

堆肥處理是指在有控制的條件下,利用微生物對垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化的過程[4]。該法在我國處理效果也不容樂觀,大多數(shù)堆肥產(chǎn)品肥效低、銷路差,難以達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),造成部分堆肥產(chǎn)品還要通過填埋進(jìn)行最終處理。由于技術(shù)方面比較落后,現(xiàn)有的堆肥處理場,較多采用靜態(tài)好氧堆肥處理工藝,機(jī)械化程度較低。

3.3 焚燒發(fā)電

垃圾焚燒是固體廢物的高溫?zé)崽幚砉に?。?00～1000℃的焚燒爐膛內(nèi),廢物中有機(jī)活性組分被充分氧化,留下的無機(jī)組分成為灰渣被排出,使廢物減容并穩(wěn)定。焚燒與燃燒兩者是不完全相同的。焚燒的目的側(cè)重于固體廢物的減量化,灰渣的安全穩(wěn)定化。燃燒的目的是使燃料燃燒獲得熱能,但是焚燒必須以良好的燃燒為基礎(chǔ),否則,會產(chǎn)生大量的黑煙,同時(shí),未燃物進(jìn)入殘灰,達(dá)不到減量、安全、穩(wěn)定化的目的[5]。城市生活垃圾焚燒發(fā)電是指使用特殊的垃圾焚燒設(shè)備,以垃圾為燃燒介質(zhì),在對垃圾進(jìn)行焚燒處理的同時(shí),利用其產(chǎn)生的能量發(fā)電的一種新型發(fā)電方式。由于這種處理方式具有環(huán)境與經(jīng)濟(jì)雙重效益,已被發(fā)達(dá)國家廣泛采用。

3.4 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(jì)價(jià)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[5]。如垃圾有機(jī)物制成生物有機(jī)肥、生物氣化等。

3.4.1 垃圾有機(jī)物制成生物有機(jī)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(jī)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(jī)肥或土壤改良劑施用于農(nóng)田。

3.4.2 生物氣化

生物氣化是一種較理想的處理垃圾的方法。該法利用細(xì)菌等微生物的厭氧發(fā)酵作用將城市有機(jī)生活垃圾分解成廣義范圍內(nèi)的天然氣。它既能有效緩解我國所面臨的嚴(yán)峻的能源挑戰(zhàn),又能較徹底地處理城市垃圾,分解產(chǎn)生的廢物還是很好的農(nóng)田肥料,可謂一舉多得。我國城市生活垃圾中有機(jī)組分含量很高,例如北京,2000年的食品類、紙類、塑料類等的含量占垃圾總量的 90.9%(吳文偉,2003),并且這個(gè)數(shù)據(jù)還在增長,因此,我國的城市垃圾生物氣化有著先天的優(yōu)勢。據(jù)徐新華(1997)測算,我國城市垃圾若全部采用生物氣化技術(shù),1997年產(chǎn)甲烷氣體就會相當(dāng)于700萬 t左右煤炭的能源潛力,直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)10億元,同時(shí)對環(huán)境保護(hù)所起的作用將更為可觀[6]。因此,生物氣化將是我國處理垃圾的具有中國特色的方法。

(1)生物氣化原理。生物氣化是有機(jī)物在隔絕空氣,在一定溫度、濕度、酸堿度的條件下,經(jīng)過發(fā)酵細(xì)菌的作用而產(chǎn)生氣體的過程,一般可分為 3個(gè)階段：①水解階段;②產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段;③產(chǎn)甲烷階段。

(2)生物氣化的前景[7]。城市生活垃圾的生物氣化是一種大有可為的技術(shù)：①城市生活垃圾是一種可以利用的資源,利用生物氣化法對其進(jìn)行處理可以獲得工業(yè)意義的天然氣,緩解能源需求和垃圾處理的壓力;②立式活動蓋橢圓型水壓式發(fā)酵池是一種新興的垃圾生物氣化方法的設(shè)施,它具有其他垃圾處理方法所不具有的綠色、環(huán)保、高效、無污染的優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)語

西安市生活垃圾處理尚處于研究、開發(fā)階段,許多方面都有待進(jìn)一步總結(jié)、發(fā)展和提高。一方面建設(shè)一批現(xiàn)代化的垃圾處理設(shè)施,引進(jìn)先進(jìn)的垃圾處理經(jīng)驗(yàn),研究開發(fā)新的處理技術(shù);另一方面加大對環(huán)保的宣傳力度,倡導(dǎo)市民“綠色消費(fèi)”,鼓勵(lì)家庭進(jìn)行垃圾分類,盡可能從源頭減少垃圾量?？傊?西安市生活垃圾處理需要借鑒國內(nèi)外在垃圾分類和處理設(shè)施上的成功經(jīng)驗(yàn),找出符合西安市的垃圾分類和處理方式,真正實(shí)現(xiàn)垃圾的“無害化、減量化和資源化”,走可持續(xù)發(fā)展之路。

[1]中央愛國衛(wèi)生運(yùn)動委員會.全國城市垃圾調(diào)查資料匯編[M].北京：中央愛國衛(wèi)生運(yùn)動委員會,1988.

[2]李小萍.西安市小城鎮(zhèn)生活垃圾資源化利用無害化處置的研究[C].西安建筑科技大學(xué)學(xué)位論文,2008：11～12.

[3]陳敏.西安市城市生活垃圾處理政策分析[J].新西部,2008,18：253.

[4]劉榮瓊,葛曉光.我國生活垃圾的處理現(xiàn)狀及展望[C].中國環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集第五章環(huán)境污染防治技術(shù)研究與開發(fā),2005,1544～1546.

[5]吳文偉.城市生活垃圾資源化[M].科學(xué)出版社,2003.

[6]楊琦,張亞雷等.垃圾填埋場的厭氧降解作用及其微生物類群[J].中國沼氣.1997,15(3),7～10.

[7]高風(fēng)彩,張學(xué)才,陳明功.城市有機(jī)生活垃圾資源化的研究[J].礦產(chǎn)安全與環(huán)保.2000,27(5),31～34.

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A

1673-288X(2010)04-0022-03

胡睿 (1983.2—),男,山東莒縣人,助理工程師,從事環(huán)境影響評價(jià)工作。