适用场景:城市垃圾处理技术分析、垃圾资源化政策制定
本文要点:混合收集方式增加处理难度、堆肥技术应用受限、填埋场防渗系统不足
行文逻辑:分析现状→评估技术→总结问题→提出对策
1、我国城市垃圾处理现状及资源化技术
按照城市垃圾综合管理的思想,城市垃圾的收集和运输也是城市垃圾综合管理的一个重要组成部分。目前我国城市垃圾收集和运输方式尚处于比较落后的阶段,绝大部分的居民生活垃圾采用混合收集,未实行分类收集。混合收集一方面增加了城市垃圾收集和运输的数量,消耗了更多的人力、物力和财力;另一方面增加了城市垃圾处理的技术难度、工程投资和运行费用,不利于城市垃圾的减量、循环利用和无害化处理。目前资源化技术主要有填埋处理、堆肥处理、焚烧处理三种处理方式,下面就三种技术的现状作个分析。
(1)、城市垃圾填埋处理现状
长期以来,我国绝大部分城市都是采用露天堆放、自然填沟和填坑等方式消纳城市垃圾,不但侵占了宝贵的土地资源,而且对环境造成了潜在的影响和危害。特别是填埋场的城市垃圾渗沥水,由于没有进行必要的收集和处理,导致水资源及其环境被严重污染的现象普遍存在。80年代末以来,我国的城市垃圾填埋处理技术有了一定的发展,全国相继建成了一批较为完善的城市垃圾卫生填埋场(或准卫生填埋场)。在这些卫生填埋场(或准卫生填埋场)中,一般均设有较完善的防渗系统、渗沥水收集和处理系统、填埋气体导排系统、雨污水分流系统等。深圳、北海、北京和天津等城市建设的城市垃圾卫生填埋场,还采用了进口的高密度聚乙烯衬层。但现阶段我国的大部分城市垃圾填埋场,在填埋场场底防渗、填埋气体收集利用、渗沥水收集和处理、填埋作业分层压实以及填埋场日常覆盖和终场恢复等方面还存在较多的`不足。
(2)、城市垃圾堆肥处理现状
目前我国城市垃圾堆肥处理技术处于相对萎缩的状态。实践证明,用混合收集的城市垃圾生产出来的堆肥,肥效低、杂质多、成本高,不便用于农田生产,也影响其市场发展。"七五"期间建设的无锡、杭州、北京、上海等地的机械化城市垃圾堆肥厂都因技术和市场等原因而相继关闭。目前在我国应用较多的是一些机械化程度低、主要采用静态好氧发酵技术的城市垃圾堆肥厂。其特点是工艺简单、机械设备少、投资和运行费用低,但同时也存在堆肥质量不高,堆肥筛上物以及堆肥过程中产生的气味及污水等未进行有效处理,城市垃圾堆肥厂对周围环境影响较大等问题。降低堆肥成本,提高堆肥产品质量,开辟市场渠道是发展城市垃圾堆肥处理技术的关键因素,而影响这些因素的重要条件是实现有机垃圾的分类收集。
(3)、城市垃圾焚烧处理现状
焚烧处理是我国城市垃圾处理技术的新热点。与发达国家相比,我国的城市垃圾焚烧处理技术刚刚起步,目前还不能满足日益增长的需要,巨大的市场潜力吸引了许多企业投资进行城市垃圾焚烧技术设备的开发。深圳市在引进国外先进技术设备建设的我国第一座现代化城市垃圾焚烧厂的基础上,结合国家"八五"攻关计划,完成了3#焚烧炉国产化工程,设备国产化水平达到80以上,在技术性能方面达到或超过了原引进设备的水平,为我国城市垃圾焚烧设备国产化打下了基础。近3年来,国内一些经济较发达城市特别是沿海城市如上海、广州、北京、深圳、珠海、北海、宁波、厦门等都在积极筹建城市垃圾焚烧厂,目前在建和已经列入计划的城市垃圾焚烧厂规模总量约为10000吨/日,其中大部分是通过引进技术和设备建设的。利用国内的技术设备已经建设的城市垃圾焚烧厂,大多处于较低的水平,难以正常运转和满足污染控制标准。
2、城市垃圾处理现状分析
目前我国的城市垃圾处理体制,很容易将城市垃圾处理问题只局限于处理方式自身进行讨论和分析,就城市垃圾处理谈城市垃圾处理。总体上说城市垃圾成分的特性是高水分(因为厨余垃圾所占比例高)、高灰分(燃气普及率较低的地区灰渣含量高)和低热值;收集方式基本上是混合收集。目前城市垃圾处理的现状可归纳如下几点:
(1)大多数城市的大部分城市垃圾还采用露天堆放和简易填埋处理方式,乱堆乱放的现象还相当普遍;
(2)一些地区、特别是东部沿海经济较发达的地区,适宜的城市垃圾填埋场场地缺乏,并且越来越少;
(3)在混合收集的条件下,城市垃圾堆肥处理难以发展,在一些地区还处于萎缩状态;
(4)城市垃圾焚烧处理还处于起步阶段。国内自主开发的城市垃圾焚烧设备还不成熟,引进的焚烧设备系统价格太高,大多数城市的经济实力难以承受。如果不进行分类收集,按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GWKB3)的要求,适宜于高水分、高灰分和低热值的城市垃圾焚烧设施,无论是国产化还是自主开发,其工程投资和运行成本都是相对较高的,难以普遍推广。
3、我国城市垃圾资源化存在的问题
我国城市生活垃圾增长迅速,到20xx年底,城市生活垃圾的年清运量超过了1。18亿吨。随着经济增长和人民生活水平的提高,特别是民用燃料结构的优化,我国城市生活垃圾产量和成分也发生了根本性变化。种种迹象表明,我国城市生活垃圾资源化利用潜力巨大
经分析,我国城市垃圾资源化存在以下问题:①城市垃圾混合回收的方式加大了垃圾资源化的难度。我国城市垃圾基本上属混合回收,从回收的垃圾中分选有用物质,在目前分选技术差的情况下需大量的人力、物力和财力,不利于城市垃圾的资源化。②城市垃圾资源化技术较落后。我国城市垃圾中的无机成分多于有机成分,不可燃成分多于可燃成分,不可堆腐成分多于可堆腐成分,且大中小城市又各有不同,因而资源化难度大,经济效益较差。③城市垃圾资源化的资金不足。我国城市垃圾处理费用主要来自于政府,金额有限,而建大型的卫生填埋厂或焚烧发电厂均需大量资金,从而造成城市垃圾资源化基础设施差。④法规不健全,管理不善。当前,我国把垃圾处理的重点放在减量上,对垃圾资源化不够重视,无相应的资源回收法,管理差,且目前的管理体制不利于垃圾的资源化。⑤资源化意识淡薄。随着生活水平的提高,人们的消费观念随之改变,资源的回收观念淡薄,回收难度大。
4、我国城市垃圾资源化的对策
综上所述,单纯地依靠某种技术来处理城市生活垃圾都不是适合国情的解决垃圾问题的根本方法。
就目前情况来看,由于我国对垃圾焚烧发电电力上网方面的政策尚不完善,因此靠垃圾焚烧发电,
工厂自用电以外剩余电力上网售电时机还不成熟。而且,垃圾热值低,焚烧发电装机容量较小,发电成本高,与常规发电相比电价也没有竞争力。从经济性角度来讲,垃圾焚烧发电并不是垃圾资源化利用的最佳出路。
垃圾是资源,这一点已成为人们的共识。因此,单纯地“处理”垃圾是不科学的,必须因地制宜,针对垃圾中组分的多样性,以资源、能源回收为出发点进行综合利用。综合利用应包括以下几个方面的内容
1)可用物资(废纸、金属、玻璃等)的回收再生利用;
2)易腐有机物的堆肥处理;
3)高热值不易腐烂有机物的能量利用;
4)灰渣的固化处理,实现灰渣的材料化。
目前国内已有单位开始了这方面的尝试,但是由于技术上的问题,资源、能源的利用效率低,还不能利用垃圾自身的能量解决工艺过程的高能耗问题,系统运行成本高,技术含量低,不利于产业化推广。发展垃圾综合集成处理系统,应以系统能量自给为目标,一方面可以大大降低生产成本,另一方面由于选取较小的发电装机容量还可以使系统的建设成本大大降低,更适合国情,拥有广阔的市场前景,由此产生的社会和经济效益都将是相当可观的。
适用场景:垃圾资源回收方案制定、环保政策执行评估
本文要点:废旧物资回收率提升、有机物资源化利用、垃圾处理技术优化
随着经济的发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高,垃圾的排放量迅速增加。每年新增垃圾100亿吨。对垃圾泛滥成灾的现实,世界各国的视线已不再仅仅停留在如何控制和消毁垃圾这一老问题上,而是采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理、利用垃圾,将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”,向垃圾要资源、要能源、要效益。
目前,我国历年垃圾堆存量已达60亿吨,占用耕地5亿平方米。全国为660个,城市中有200个城市陷入垃圾包围之中。以城市人口2.6亿为例,如每人每年产生440 kg垃圾计算,年产生垃圾量为1.14亿吨。
一、现阶段我国垃圾处理问题的基本情况:
我国历来重视废旧物资的回收,但过去的废旧物资的回收主要是受落后经济的制约,物资匮乏而不得不采取的行为,并非出于保护环境和资源的目的。现在我们有必要把城市垃圾处理资源化与实行可持续发展及建设环境友好型社会紧密地联系在一起,努力在对垃圾资源化的认识上与世界上发达国家同步。20xx年我国废旧物资回收额达490余亿元,资源再生企业就业人数约140余万人,全国有18余万个回收网点,再生工厂约有5000余家。北京市的废旧物资回收量相当于垃圾产生量的8%;天津市的废旧物资回收量相当于垃圾产生量13%,尽管如此,我国资源回收率仍低于世界上发达国家水平。我国是一个发展中国家,只有靠节约发展,才能使国家繁荣,富强,在人均自然资源偏低的情况下,进一步开展垃圾资源化具有十分重要的意义。
二、合理处理垃圾问题的必要性:
垃圾中可利用资源门类很多,建筑垃圾和生活垃圾中的无机物可制作建材;生活垃圾中以厨余垃圾为主的有机物可经发酵制肥或制作营养土,用于改良土壤;可燃物可焚烧供热、发电;废旧塑料可制作工业塑料块、再生塑料颗粒及木塑制品;其它玻璃类、废纸、废织物、废橡胶、废家电及骨类等均具有利用价值。对垃圾中资源有不少人有认识误区,认为经捡废品的多次挑选已无可利用资源,事实是当前人们对垃圾资源化活动还不是完全的自觉行为,在某种程度上其行为受利益驱使。如目前主要回收金属、塑料饮料瓶、书报、纸箱等高利润物资,而对塑料薄膜、玻璃及织物等低利润物资不感兴趣,尤其是导致“白色污染”十分严重的塑料薄膜则很少有人愿意自觉回收。同时,生活垃圾中的有机物去除电池等有害物经生物发酵可生产为有机肥的基料或营养土用于改良土地,按生活垃圾中40%有机物计,营养土可用于土地改良、土地复垦将产生多么巨大而诱人的经济效益和社会效益。
三、城市垃圾的处理方法:
解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有填埋、堆肥及焚烧处理三种方法。
1、填埋处理:垃圾填埋历史久远,是普遍采用的处理方法。因为该方法简单、省投资,可以处理所有种类的垃圾,所以世界各国广泛沿用这一方法。从无控制的填埋,发展到卫生填埋,包括滤沥循环填埋、压缩垃圾填埋、破碎垃圾填埋等。
采用填埋处理法,首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染。一般规范要求回填地最低处的标高要高出地下水位3.3 m以上,并且回填地的下部应有不透水的岩石或粘土层。否则需另设粘土、沥青、塑料薄膜等不透水层。其次,填埋场应设置排气口,使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出,避免发生爆炸。回填后的场地,一般在xxxx年内不宜在其上修建房屋,避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏,但可作绿地、农田、牧场等使用。
2、堆肥处理:堆肥是我国、印度等国家处理垃圾、粪便、制取农肥的最古老技术,也是当今世界各国均有研究利用的一种方法。堆肥是使垃圾、粪便中的有机物,在微生物作用下,进行生物化学反应,最后形成一种类似腐殖质土壤的物质,用作肥料或改良土壤。
堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。根据堆肥原理,可分为厌氧分解与好氧分解两种。厌氧分解需在严格缺氧条件下进行,厌氧微生物分解生长较慢,故不多用。好氧分解过程可同时产生高温,可以杀灭病虫卵、细菌等,我国主要采用好氧分解法。堆肥技术的工艺比较简单,适合于易腐有机质含量较高的"垃圾处理,可对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量垃圾的投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。
3、焚烧处理:焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。热能要回收,烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。
焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。
焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术。但是,只有对那些不能回收有价物,只能回收热能的垃圾,垃圾焚烧处理才是科学、合理的。
我国采用的垃圾处理技术,没有一种方法能够独立地实现垃圾资源化、无害化、减量化的总目标。随着社会的进步,人们生活水平的提高,垃圾成分愈发复杂,有机物、人工合成材料增多。这种现状要求垃圾处理技术,应由单一销毁方法向多种方法、互助配合、共同处理的综合处理转变。只有这样,才能实现垃圾的变废为宝,为社会提供可利用资源。
适用场景:垃圾分类实施前调研、环保政策制定参考
本文要点:垃圾回收利用率提升、可再生资源价值挖掘、垃圾处理成本优化
城市垃圾的现状
据报道,中国约有2/3的城市陷入垃圾围城的困境。我国仅“城市垃圾”的年产量就近1.5亿吨,这些城市垃圾绝大部分是露天堆放。它不仅影响城市景观,同时污染了与我们生命至关重要的大气、水和土壤,对城镇居民的健康构成威胁,垃圾已成为城市发展中的棘手问题。垃圾不仅造成公害,更是资源的巨大浪费。每年年产1.5亿吨的城市垃圾中,被丢弃的“可再生资源”价值高达250亿元!北京市现日产垃圾13000吨,全年生产495万吨,而且每年将以8%的速度递增。我国目前处理生活垃圾的方法除露天堆放外,还有卫生填埋,这种方法避免了露天堆放产生的问题,其缺点是建填埋场占地面积大,使用时间短(一般十年左右),造价高,垃圾中可回收利用的资源浪费了;再是焚烧,使垃圾体积缩小50%~95%,但烧掉了可回收的资源,释放出有毒气体,如二恶英、电池中的汞蒸汽等,并产生有毒有害炉渣和灰尘;第四种是堆肥,这种方法需要人们将有机垃圾与其它垃圾分开才行,它具有很好的发展前景。北京市现处理一吨垃圾花103.49元,一年的处理费用就是5亿多元。这还不包括建设垃圾处理场的费用,建一座大型垃圾填埋厂就得花1~2亿元,建一座大型垃圾焚烧厂就得花20多亿元,这又是一笔很大的支出。当前大量未经分类就填埋或焚烧垃圾,既是对资源的巨大浪费,又会产生二次污染。
城市垃圾的价值
在一些城乡结合部,一堆堆高高的垃圾山上,一群群衣衫褴褛的男女老少,他们不顾迷漫着的臭气和蚊蝇的叮咬,忙着翻腾、挖掘和拾拣,已有人因拾垃圾而发财。毫无疑义,垃圾中蕴藏着资源。那么,我们日常生活的丢弃物究竟有多少可以利用?请看下面这些数字:
1、牙刷:北京口腔医院监制的中学生牙刷,重9.1克,若3个月换一把,按北京市人口1200万计算,全年丢掉的牙刷重是436.8吨。这还没将宾馆丢弃的一次性牙刷计算在内;
2、牙膏:净含量120克装的“高露洁”全效含氟牙膏,其纸盒重14.9克,牙膏皮重16克,若每户一月用1支,300万户人家一年丢弃1112.4吨废纸和牙膏皮;
3、肥皂:净含量125克“舒肤佳”肥皂,其纸盒重7.4克,若300万户每月用1块,一年就丢弃266.4吨的纸盒;
4、奶制品:北京三元vad鲜牛奶净含量243毫升的包装袋重3.1克,若按200万人每天一袋计,一年丢掉的塑料袋总重达2263吨;
5、治高血压药:北京“双鹤”生产的10片装“北京降压0号”的纸盒、空药板及说明书重11.3克,丢弃物占总重的89%。据统计北京市老年人该病患者占4成以上,约有56万人需终生服药,一日服一片,一年丢掉“0号”包装物达203.6吨。
事实上,我们天天在丢掉着大量的可回收物,以上所述的废弃物只是总量的一角。据北京市环保基金会统计,北京市年产垃圾中有废塑料36.2万吨,而一吨废塑料可生产0.37~0.73吨油;每回收一吨饮料瓶塑料可获利润8000元。有废纸38.8万吨,每回收一吨废纸,可造好纸0.85吨,节省木材3立方米,节省碱300公斤,比等量生产好纸减少污染74%。有废玻璃15万吨,利用碎玻璃再生产玻璃,可节能10~30%,减少空气污染20%,减少采矿废弃的矿渣80%。有废电池2.37亿支,利用废电池可回收镉、镍、锰、锌等宝贵的重金属,同时可减少重金属对环境的污染及对人体健康的危害。有废金属3.5万吨,每回收一吨废钢铁,可炼好钢0.9吨,可减少75%的空气污染、97%的水污染和固体废物,比用矿石炼钢节约冶炼费47%。有废食品草木121.3万吨,每回收一吨这类垃圾,可生产0.6吨有机肥,也可生产垃圾燃料,作为发电、供热的燃料。
城市垃圾的出路
当前处理垃圾的国际潮流是“综合性废物管理”,就是动员全体民众参与三r行动,把垃圾的产生量减少下来。三个r的行动口号是:一、减少浪费(reduce );二、物尽其用( reuse );三、回收利用( recycle )。当全社会的消费者都这样做时,生活垃圾的总量和城市处理垃圾的负担就会大大减少,垃圾填埋场的使用寿命就会延长。由此节约了土地,降低了垃圾污染的威胁。由于我国是发展中国家,各方面建设都需要资金,环境保护资金投入严重不足的状况难以立即改变。而且,我国虽是资源总量大国,但人均资源量却居世界后列。因此,我们既不能完全照搬西方发达国家,全部靠高投资、高科技来消纳垃圾,期望一次到位,又不能对巨大的垃圾资源置之不理,任其泛滥成灾。中国城市的垃圾处理应走自己的路,发挥人民政府善于宣传、组织、领导群众的特点,通过立法,由简到繁,从低级向高科技过渡的方法,依靠群众,能做的先做起来,逐步加大环保投资力度,趋向完善。主席指出:“绝不能靠浪费资源,走先污染后治理的路子,更不能吃祖宗饭,造子孙孽。”为了可持续发展,形成良性循环,城市垃圾最根本的出路是实行垃圾从源头分类,提高回收利用效率,尽快实现垃圾的减量化、资源化、无害化。