文_周勇生 清遠(yuǎn)市康揚(yáng)管理咨詢有限公司

1 城市固體廢物的危害

1.1 造成資源浪費(fèi)

城市化進(jìn)程伴隨著工業(yè)發(fā)展，再加上人口數(shù)量增多，固體廢物的產(chǎn)量增大。固體廢物處理時(shí)，需要投入大量人力、物力，堆放時(shí)還會(huì)占用一定土地資源，甚至出現(xiàn)垃圾圍城的現(xiàn)象。

1.2 破壞生態(tài)環(huán)境

城市固體廢物中包括工業(yè)固廢，其中含有毒害物質(zhì)，例如重金屬（鉛、汞、砷）、放射性物質(zhì)、毒性物質(zhì)等。這類固體廢物處理時(shí)，如果采取的技術(shù)方法不當(dāng)，毒害物質(zhì)可能進(jìn)入土壤或水體，造成環(huán)境污染破壞。

1.3 威脅人類健康

固體廢物對(duì)人類健康的威脅有兩個(gè)方面：一是身體健康，例如灼傷、中毒、放射污染等，刺激視覺、嗅覺等感官。二是精神健康，固體廢物自身不穩(wěn)定，會(huì)讓人們處于不安全的生活環(huán)境中，影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 城市固體廢物的單一處理技術(shù)

2.1 填埋

對(duì)固體廢物進(jìn)行填埋處理，不僅技術(shù)成熟，而且方法簡(jiǎn)單、投入成本低，幾乎能對(duì)所有的固體廢物進(jìn)行處理。但是，填埋技術(shù)也存在一些弊端，一是土地利用率不高，填埋場(chǎng)的建設(shè)會(huì)占用大量土地資源；二是存在二次污染，例如降解氣體釋放出來進(jìn)入大氣，滲濾液浸出污染土壤和水體等；三是安全衛(wèi)生問題，主要是廢物產(chǎn)生的臭味和病原菌。

2.2 堆肥

堆肥是處理固體廢物的一種常用方法，是在微生物的作用下，促使固體廢物中的有機(jī)物發(fā)生生物反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)，最終生成和腐殖質(zhì)相類似的物質(zhì)。堆肥處理的優(yōu)點(diǎn)是投資成本較低，能減少對(duì)環(huán)境的污染和影響，達(dá)到變廢為寶的效果。弊端包括：一是適用范圍窄，無法處理不能腐爛的物質(zhì)；二是堆肥周期較長(zhǎng)，不僅占用大量土地，而且衛(wèi)生條件差；三是無害化程度不高，經(jīng)濟(jì)性較差。

2.3 焚燒

焚燒處理的優(yōu)點(diǎn)是處理量大、兼容性好，無害化程度較高；弊端則是：焚燒廠的占地規(guī)模大，需要購(gòu)買先進(jìn)的焚燒設(shè)施，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境帶來影響。隨著生物、化學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，以氣化處理、熱解處理等代表的新型技術(shù)出現(xiàn)，將其應(yīng)用在固體廢物焚燒中，能進(jìn)一步提高處理效率，兼顧經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性的特點(diǎn)。

3 城市固體廢物的綜合處理技術(shù)

填埋、堆肥、焚燒等單一處理技術(shù)，具有明確的適用范圍，因城市固體廢物組成復(fù)雜，單一處理技術(shù)不能取得理想效果，可以采用綜合處理技術(shù)，將生物、物理、化學(xué)等手段相結(jié)合，將不同處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)集中起來。

3.1 項(xiàng)目概況

以某城市垃圾綜合處理廠為例，占地面積12萬m2，項(xiàng)目投資成本約1.1億元，服務(wù)城市人口55萬人。該處理廠處理的對(duì)象，包括城市生活垃圾、餐廚垃圾、污水廠剩余的污泥糞便等。處理廠2015年正式運(yùn)行后，目前已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行6年時(shí)間，日處理量達(dá)到：生活垃圾400t/d，餐廚垃圾60t/d，污泥35t/d，糞便200 t/d。經(jīng)過處理，肥料和沼氣生成量達(dá)到：液態(tài)肥160t/d，顆粒有機(jī)肥10t/d，沼氣5000m3/d。此外，還能回收大量的金屬、玻璃、紙張和塑料，回收后循環(huán)利用。

3.2 工藝流程

該綜合處理系統(tǒng)對(duì)固體廢物進(jìn)行處理時(shí)，以厭氧發(fā)酵技術(shù)為核心，工藝流程如圖1。

圖1 固體廢物綜合處理的工藝流程

3.3 各環(huán)節(jié)處理技術(shù)

3.3.1 前處理

該環(huán)節(jié)的目的，一是清理糞便和污泥中的雜質(zhì)，將石頭、塑料、玻璃等物品挑揀出來，最終得到的有機(jī)物粒徑均勻、含水率適宜；二是餐廚垃圾實(shí)現(xiàn)固液分離和油水分離，包括破碎、離心、勻漿等工藝。前處理之后，所有的廢物可分為三大類，分別是有機(jī)物、油脂和雜質(zhì)。其中，有機(jī)物是厭氧發(fā)酵的原料；油脂回收后加工制成生物柴油，雜質(zhì)一部分回收利用（如玻璃、金屬、塑料等），一部分衛(wèi)生填埋（如石頭、瓦礫等）。實(shí)際操作中，前處理環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，主要是廢物中的各種成分多，需要采用不同的處理技術(shù)。

3.3.2 厭氧發(fā)酵

經(jīng)前處理后，厭氧發(fā)酵原料的粒徑＜5mm，先進(jìn)入調(diào)節(jié)罐調(diào)質(zhì)，然后加入?yún)捬蹙l(fā)酵。該環(huán)節(jié)系統(tǒng)組成包括厭氧發(fā)酵罐、攪拌設(shè)備、加熱裝置、物料傳輸單元和沼液收集裝置。該處理廠內(nèi)共有厭氧發(fā)酵罐6組，發(fā)酵溫度為35℃，時(shí)間周期為14～21天。

3.3.3 制肥

經(jīng)過厭氧發(fā)酵后，沼渣可用于制造肥料，處理步驟如下：先使用壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，再經(jīng)過烘干機(jī)烘干處理，最后調(diào)整各種營(yíng)養(yǎng)元素的比例，在造粒機(jī)內(nèi)得到顆粒狀有機(jī)肥。經(jīng)檢測(cè)，這些有機(jī)肥的營(yíng)養(yǎng)含量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅團(tuán)粒結(jié)構(gòu)良好，而且保水性能較高，可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。另外，厭氧發(fā)酵后形成的沼液，少數(shù)回收經(jīng)過處理作為工藝水使用，多數(shù)制成液態(tài)有機(jī)肥用在園林綠化工程中。

3.3.4 沼氣利用

厭氧發(fā)酵形成的沼氣，收集后進(jìn)行脫硫、脫水、提純等處理，然后得到純度較高的沼氣再次利用。其中，少部分用于制肥環(huán)節(jié)，為供熱和烘干提供能量；大部分用于沼氣發(fā)電，電力用于車間生產(chǎn)。

從整個(gè)工藝處理流程來看，以厭氧發(fā)酵為核心的綜合處理技術(shù)，既可在廢物中回收利用有價(jià)值的物質(zhì)，又能生產(chǎn)出清潔能源沼氣，另外沼渣和沼液還能制成有機(jī)肥，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

4 城市固體廢物的資源化利用途徑

4.1 堅(jiān)持分類處理

分類是提高資源化利用效率的關(guān)鍵。以城市生活垃圾為例，分為可回收、廚余、有害、其他垃圾四大類，不同類型的垃圾不能混裝，應(yīng)放置在對(duì)應(yīng)的垃圾桶內(nèi)。堅(jiān)持垃圾分類，有利于后續(xù)的運(yùn)輸和處理工作，以有機(jī)固廢為例，環(huán)衛(wèi)車輛將其集中起來，然后運(yùn)輸至焚燒廠，在焚燒中發(fā)電或供熱，實(shí)現(xiàn)資源化利用。

4.2 創(chuàng)新處理工藝

對(duì)處理工藝進(jìn)行創(chuàng)新，提高固體廢物的利用價(jià)值，也是資源化利用的有效途徑。以焚燒技術(shù)為例，傳統(tǒng)箱式焚燒爐的效率低，易產(chǎn)生有害氣體，通過工藝創(chuàng)新可以解決這些問題。如等離子體垃圾焚燒爐，采用熱源技術(shù)，燃燒時(shí)溫度達(dá)到1300～1400℃，配合電熱轉(zhuǎn)化技術(shù)，可提高熱量利用率。固體廢物進(jìn)入焚燒爐，經(jīng)脫水、熱解和裂解，轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，在等離子體高溫環(huán)境下二次燃燒，可將毒害物質(zhì)徹底分解。實(shí)際應(yīng)用表明，經(jīng)等離子體垃圾焚燒爐處理，固體廢物的體積減小97%，不會(huì)產(chǎn)生毒害氣體，且焚燒爐占地面積小。

4.3 避免二次污染

對(duì)固體廢物處理時(shí)，如何避免二次污染也是一個(gè)要點(diǎn)。以填埋處理為例，固體廢物容易產(chǎn)生滲濾液，不僅成分復(fù)雜，而且有機(jī)物含量高，易造成嚴(yán)重的土壤污染和水體污染。對(duì)此，可采用滲濾液處置技術(shù)，工藝方案包括膜生化反應(yīng)、超濾、納濾、反滲透，關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)如下：①預(yù)處理，將大塊雜物隔除，同時(shí)調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)。②厭氧處理，滲濾液進(jìn)入?yún)捬豕?，加入水解、產(chǎn)酸和甲烷細(xì)菌，用于分解有機(jī)物。③生物脫氮，經(jīng)厭氧處理后，滲濾液進(jìn)入MBR生化池，采用反硝化和硝化工藝，去除有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)生物脫氮效果。④超濾和納濾，使用管式超濾膜，對(duì)泥水進(jìn)行分離，剩余的污泥進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)。⑤反滲透，使用RO系統(tǒng)，去除有機(jī)物、金屬鹽、細(xì)菌、膠體粒子等。⑥處理過程中產(chǎn)生的臭氣，收集后進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后再排放。滲濾液處理前后的水質(zhì)比較見表1。

表1 進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)比較

5 結(jié)語

城市固體廢物造成資源浪費(fèi)、破壞生態(tài)環(huán)境、威脅人類健康，必須進(jìn)行科學(xué)處理。堅(jiān)持分類處理，創(chuàng)新處理工藝，避免二次污染，才能實(shí)現(xiàn)資源化利用，提高固體廢物的利用價(jià)值。