張宇睦

（山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院淄博分院，山東 淄博255030）

國(guó)內(nèi)城市生活垃圾處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

張宇睦

（山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院淄博分院，山東 淄博255030）

在中國(guó)，快速發(fā)展的工業(yè)化和城市化致使城市生活生產(chǎn)中的垃圾越來越多，造成嚴(yán)重環(huán)境問題。城市生活垃圾處理方式不完善，導(dǎo)致不能高效、環(huán)保處理生活垃圾，只能堆放或填埋在城市的周圍。城市生活垃圾的傳統(tǒng)處理技術(shù)易產(chǎn)生二次污染物，因此城市生活垃圾應(yīng)先通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行綜合預(yù)處理，再通過控制生活垃圾含水率實(shí)現(xiàn)填埋、堆肥、焚燒優(yōu)化處置。利用現(xiàn)有的前沿技術(shù)對(duì)處置方法加以完善，減少二次污染物的產(chǎn)生。把垃圾處理發(fā)展成為環(huán)保新興產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)城市生活垃圾處理未來的發(fā)展趨勢(shì)。

城市生活垃圾；傳統(tǒng)處理技術(shù)；前沿技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)迅速工業(yè)化和城市化的發(fā)展，城市生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的垃圾越來越多，致使傳統(tǒng)垃圾處理日趨困難，導(dǎo)致大量、未經(jīng)處理的垃圾無法有效處置。傳統(tǒng)垃圾處理方法有填埋、堆肥和焚燒3種，由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)限制，處理過程中產(chǎn)生的二次污染物沒有得到有效治理，由此產(chǎn)生較為嚴(yán)重的二次環(huán)境污染問題。本文論述了我國(guó)城市生活垃圾的現(xiàn)狀，闡明垃圾填埋、堆肥和焚燒的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)其缺陷提出改進(jìn)措施和建議，探討我國(guó)城市生活垃圾未來發(fā)展趨勢(shì)。

1 國(guó)內(nèi)城市生活垃圾的現(xiàn)狀

城市生活垃圾，是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為城市生活垃圾的固體廢物[1]。2011年，全國(guó)657個(gè)設(shè)市城市生活垃圾清運(yùn)量1.64億噸，其處理率為91.9%，但其中20.1%為堆放和簡(jiǎn)易填埋處理[2]。2／3的城市已被垃圾包圍，并且這個(gè)包圍圈開始逐漸向農(nóng)村擴(kuò)張,導(dǎo)致城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域環(huán)境惡化[3]。傳統(tǒng)處理方法急需優(yōu)化以增加對(duì)城市生活垃圾的處理量，實(shí)現(xiàn)垃圾資源化處置。

2 國(guó)內(nèi)城市生活垃圾處理方式、存在問題和改進(jìn)措施

解決垃圾問題要根據(jù)我國(guó)城市地理位置、能源結(jié)構(gòu)、城市人口密度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素來選擇合理的處理方式。目前國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)垃圾處理方法有填埋處理法、堆肥處理法、焚燒處理法。傳統(tǒng)處理方法所面臨主要問題是滲濾液、填埋氣和飛灰二次污染。因此我們要采取先進(jìn)技術(shù)，加大對(duì)城市生活垃圾深度處理，減少二次環(huán)境污染的問題。

2.1 填埋處理法

垃圾填埋處理是我國(guó)處理生活垃圾的主要方式，我國(guó)垃圾填埋處理量大約占垃圾總量的80%[4]。雖然近十年來城市生活垃圾填埋技術(shù)得到較大發(fā)展，但是受經(jīng)濟(jì)因素限制，處理效果并不理想。早期填埋處理只是簡(jiǎn)易填埋，較少考慮填埋氣、滲濾液等二次污染物防治處理問題，造成二次污染。

填埋氣是由微生物在垃圾中有機(jī)質(zhì)進(jìn)行厭氧降解過程中釋放出的氨、硫化氫、甲硫醇、二甲硫醚、二甲基硫醚、三甲胺等惡臭氣體[5]。填埋氣應(yīng)實(shí)現(xiàn)有組織處理排放，在老舊的填埋場(chǎng)設(shè)置導(dǎo)排井并采用充氣膜結(jié)構(gòu)車間密閉化的作業(yè)方式替代傳統(tǒng)開放式作業(yè)，使作業(yè)面與大氣環(huán)境達(dá)到邊界隔離效果，對(duì)膜內(nèi)氣體進(jìn)行有組織的收集與排放[6]。組織外排填埋氣宜通過DDBD（Dou? ble Dielectric Barrier Discharge，簡(jiǎn)稱DDBD）低溫等離子體技術(shù)處理，最終轉(zhuǎn)化為無二次污染的CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化填埋氣的目的[7]。

滲濾液量不但與季節(jié)相關(guān)且隨填埋年限而變化。滲濾液COD、BOD呈不斷降低趨勢(shì)，而氨氮卻維持在較高水平，微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失衡[8]。完善填埋場(chǎng)雨污分流系統(tǒng)和污水導(dǎo)排系統(tǒng)，利用排水板導(dǎo)排和豎井導(dǎo)排[9]收集滲濾液并輸送到均質(zhì)調(diào)節(jié)池，再通過均質(zhì)一二級(jí)生化池-MBR-納濾/反滲透聯(lián)合工藝處理，可保證出水達(dá)標(biāo)排放[10]。

2.2 堆肥處理法

我國(guó)應(yīng)用堆肥法處理生活垃圾的歷史開始于20世紀(jì)70～80年代[11]。堆肥處理法主要是利用自然界中的微生物，在適宜的水分、通氣的條件下，通過新陳代謝，從而將可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化。由于國(guó)內(nèi)城市生活垃圾分類工藝不完善，導(dǎo)致堆肥產(chǎn)品肥效不高且含有重金屬污染，市場(chǎng)前景不好。在堆肥中添加微生物菌劑，可縮短堆肥腐熟周期，提高堆肥品質(zhì)。目前應(yīng)用較為廣泛的微生物菌劑主要有日本的EM菌、酵素菌、美國(guó)的B系列菌群（以芽孢桿菌為主）以及臺(tái)灣的光合細(xì)菌和澳大利亞的奧爾尼克生物菌種等[12]。去除生活垃圾堆肥中的重金屬采用環(huán)境相對(duì)安全的LAS（直鏈烷基苯磺酸鈉）表面活性劑、螯合劑DL-蘋果酸和檸檬酸配制淋洗劑，單獨(dú)或復(fù)合使用[13]。

2.3 焚燒處理法

焚燒處理法處理生活垃圾已有100多年的歷史，由于經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的限制，我國(guó)的垃圾焚燒處理起步較晚，發(fā)展較為緩慢。焚燒處理法主要是利用高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理，在焚燒爐內(nèi)，有機(jī)廢物充分燃燒，經(jīng)氧化、熱解而破壞，實(shí)現(xiàn)垃圾減量無害處理。焚燒處理法普遍存在問題是排放廢氣中的有毒氣體二英和危險(xiǎn)廢物飛灰。去除廢氣中二英源頭控制方法包括添加有機(jī)抑制劑和無機(jī)抑制劑。有機(jī)抑制劑和催化劑在燃燒低溫階段發(fā)生反應(yīng)生成復(fù)雜化合物阻滯二英生成，繼而在后燃燒階段添加無機(jī)抑制劑吸收產(chǎn)生廢氣中氯化氫，減小氯化氫濃度進(jìn)而抑制二英生成[14]。末端治理方法主要包括洗滌器與袋式除塵器或靜電除塵法結(jié)合、活性炭吸附法、催化氧化法、電子書輻射法、等離子體技術(shù)等。垃圾焚燒生成飛灰主要成分包括SiO（235%～40%），CaO（10%～20%），Al2O（310%～20%），F(xiàn)e2O（35%～10%），此外還存在各占1%～5%的MgO、Na2O、K2O以及少量的Zn、Cu、Pb、Cr等重金屬及鹽類[15]。水熱條件，可將飛灰中的Al、Si源或外加Al、Si源在堿性條件合成硅鋁酸鹽礦物，重金屬穩(wěn)定于礦物中，提高飛灰的化學(xué)穩(wěn)定性[16]。在25℃～45℃、pH值2～12、用量1 g～5 g，經(jīng)過飛灰180min吸附，亞甲基藍(lán)的脫色率都達(dá)75%以上，最高可達(dá)99.46%，可用于處理染料廢水[17]。

2.4 垃圾綜合處理法

城市生活垃圾處理方法均需依賴?yán)A(yù)處理。垃圾預(yù)處理如果能實(shí)現(xiàn)精細(xì)分類將減輕或杜絕二次污染問題。垃圾精細(xì)分類可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立信息化平臺(tái)，即通過紅外感應(yīng)采集垃圾信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分類；收運(yùn)過程，運(yùn)輸設(shè)施上的RFID（無線射頻識(shí)別）讀寫器和GPS裝置及時(shí)與管理信息平臺(tái)互聯(lián)更新信息；到達(dá)處置場(chǎng)后，經(jīng)處置的資源化產(chǎn)物需上報(bào)其流向，將信息錄入管理系統(tǒng)，規(guī)范市場(chǎng)流向。實(shí)現(xiàn)垃圾智能收集、智能運(yùn)輸、智能處理全程信息化監(jiān)控與管理[18]。初步分類后的垃圾，首先要廢物循環(huán)再利用，不可回用的垃圾含水率和有機(jī)質(zhì)較高的分配到堆肥廠處理，含水率低和熱值高的垃圾進(jìn)行等離子汽化處理[19]，無機(jī)垃圾在充分資源化之后作填埋處理，避免混合垃圾得不到高效處理而造成二次污染。

3 結(jié)束語

在中國(guó)，城市生活垃圾資源化是一項(xiàng)重大戰(zhàn)略，也是新興產(chǎn)業(yè)。每年有數(shù)量巨大的城市生活垃圾在精細(xì)分類之前被填埋，資源回收潛力需進(jìn)一步研究。垃圾應(yīng)被認(rèn)為是可增長(zhǎng)的資源，廢棄物處理業(yè)應(yīng)該是根基產(chǎn)業(yè)[20]。城市生活垃圾應(yīng)作為未來發(fā)展的戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備，在未來可替代不可再生資源。垃圾處理應(yīng)作為基本國(guó)策，提高公民節(jié)約資源和保護(hù)資源的意識(shí)。突破垃圾處理技術(shù)瓶頸是城市生活垃圾資源化的關(guān)鍵，是節(jié)約能源和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

受我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件制約，在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，這些問題還將繼續(xù)存在。城市生活垃圾處理問題在城鎮(zhèn)化的發(fā)展中越來越突出，已逐漸成為城市發(fā)展的障礙。因此，需結(jié)合我國(guó)國(guó)情，從過去單純末端治理逐漸發(fā)展為綜合利用廢棄物資源技術(shù)處理，從而實(shí)現(xiàn)城市垃圾減量化、資源化、無害化處理，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展之路。

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X705

A

1671-0037（2014）02-42-2

2014年1月15日。

張宇睦（1972.10-），男，本科，研究方向：壓力容器及環(huán)保設(shè)備、檢驗(yàn)檢測(cè)。