??????? 摘要:由于每種城市固體廢物處理技術(shù)均具有各自的優(yōu)勢和局限性,從技術(shù)本身、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境影響角度分析,均只適宜處理城市固體廢物中的某些組分,因此,為了解決這種單一處理方式的不足,城市固體廢物需要采取綜合處理方式。在此基礎(chǔ)上,論述了固體廢物綜合處理的研究現(xiàn)狀和存在的問題,本文認(rèn)為固體廢物綜合處理系統(tǒng)代表了固體廢物處理方式的發(fā)展方向。
??????? 關(guān)鍵詞:城市固體廢物;綜合處理;工藝流程;發(fā)展趨勢
??????? 中圖分類號(hào):X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-1124(2008)07-0038-03
??????? 隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)儲(chǔ)備的增強(qiáng),城市固體廢物處理處置技術(shù)在我國得到了不同程度、不同范圍的研究和應(yīng)用,很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)建立了現(xiàn)代化填埋場、機(jī)械化堆肥廠和焚燒廠等多種處理設(shè)施。但對(duì)于某一地區(qū)來說,不同處理設(shè)施往往處理同樣的城市固體廢物[1]。由于每種城市固體廢物處理技術(shù)均具有各自的優(yōu)勢和局限性,從技術(shù)本身、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境影響角度分析,均只適宜處理城市固體廢物中的某些組分,因此,這種單一處理模式[2]不僅難以滿足數(shù)量日益增長、成分日益復(fù)雜的城市固體廢物無害化、減量化、資源化的處理要求,而且使得城市固體廢物處理設(shè)施運(yùn)行效果差,前處理和二次污染控制技術(shù)復(fù)雜,處理費(fèi)用高。
??????? 為了解決這種單一處理方式的不足,城市固體廢物需要采取綜合處理方式。所謂綜合處理[3],就是將多種城市固體廢物處理處置技術(shù)以適當(dāng)?shù)姆绞接袡C(jī)地結(jié)合在一起,形成完整的處理系統(tǒng),每種處理技術(shù)或設(shè)施僅處理適宜的城市固體廢物組分,從而改善城市固體廢物處理的效果,降低城市固體廢物處理的費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)城市固體廢物的減量化、無害化、資源化。
??????? 1單一處理方式
??????? 目前,世界上普遍使用且已形成工業(yè)化生產(chǎn)的城市固體廢物處理法,主要有:衛(wèi)生填埋法、堆肥法和焚燒法,其它處理方法,如氣化處理、熱解處理等還處于研究和試驗(yàn)階段,沒有形成大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),所以,在研究不同城市固體廢物處理法處理垃圾占總處理量的比例時(shí),城市固體廢物處理法主要依據(jù)衛(wèi)生填埋法、堆肥法和焚燒法3種[4]。
??????? 1.1填埋處理
??????? 填埋歷史久遠(yuǎn),是普遍采用的處理方法。因?yàn)樵摲椒ê唵?、省投資,可以處理所有種類的固體廢物,所以世界各國廣泛沿用這一方法。從無控制的填埋,發(fā)展到衛(wèi)生填埋,包括濾瀝循環(huán)填埋、壓縮垃圾填埋、破碎垃圾填埋等。
??????? 填埋是目前我國應(yīng)用最為廣泛的城市固體廢物處置技術(shù)[5]。近年來,由于國家加大了城市固體廢物處理投入,尤其是一些國外跨國垃圾管理公司的進(jìn)入,帶來的先進(jìn)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營理念,極大地提高了生活垃圾處理廠的建設(shè)和運(yùn)營水平,推進(jìn)了我國城市固體廢物衛(wèi)生填埋處理技術(shù)與世界的接軌[6]。但是,大多數(shù)填埋場的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營仍存在設(shè)計(jì)理念比較落后、科技水平低、土地填埋利用率不高、缺乏有效的基礎(chǔ)和邊坡防滲措施等問題,且絕大部分填埋場的填埋氣仍處于無組織排放狀態(tài),不僅引起了溫室效應(yīng),導(dǎo)致消防上不安全,也會(huì)產(chǎn)生惡臭。
??????? 應(yīng)當(dāng)指出的是,我國固體廢物填埋場的處置對(duì)象是有機(jī)物含量極高的原生混合固體廢物,這決定了生活垃圾填埋場是反應(yīng)型填埋場,填埋場產(chǎn)生的滲濾液和填埋氣體對(duì)環(huán)境的影響一直要延續(xù)到填埋垃圾達(dá)到穩(wěn)定化才基本結(jié)束。填埋場的建設(shè)只是城市固體廢物無害化填埋過程的開始,更重要的是要實(shí)現(xiàn)城市固體廢物填埋作業(yè)過程的無害化,同時(shí)通過維護(hù)和監(jiān)管,確保填埋場封場后在達(dá)到穩(wěn)定化前的數(shù)十年時(shí)間內(nèi)不要對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生進(jìn)一步危害。
??????? 1.2堆肥處理
??????? 堆肥是我國、印度等國家處理固體廢物,制取農(nóng)肥的最古老技術(shù),也是當(dāng)今世界各國均有研究利用的一種方法。堆肥是使固體廢物中的有機(jī)物,在微生物作用下,進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng),最后形成一種類似腐殖質(zhì)土壤的物質(zhì),用作肥料或改良土壤。
??????? 根據(jù)堆肥原理,可分為厭氧分解與好氧分解兩種。厭氧分解需在嚴(yán)格缺氧條件下進(jìn)行,厭氧微生物分解生長較慢,故不多用。好氧分解過程可同時(shí)產(chǎn)生高溫,可以殺滅病蟲卵、細(xì)菌等,我國主要采用好氧分解法。
??????? 堆肥技術(shù)的工藝比較簡單,適合于易腐有機(jī)質(zhì)含量較高的固體廢物處理,可對(duì)固體廢物中的部分組分進(jìn)行資源利用,且處理相同質(zhì)量固體廢物的投資比單純的焚燒處理大大降低[1]。堆肥技術(shù)在歐美國家起步較早,目前已經(jīng)達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用的水平。
??????? 堆肥處理不能處理不可腐爛的有機(jī)物和無機(jī)物,固體廢物中的石塊、金屬、玻璃、塑料等廢棄物不能被微生物分解,這些廢棄物必須分撿出來,另行處理,因此,減容、減量及無害化程度低;堆肥周期長,占地面積大,衛(wèi)生條件差;堆肥處理后產(chǎn)生的肥料肥效低、成本高,與化肥比銷售困難,經(jīng)濟(jì)效益差。引進(jìn)國外技術(shù)投資巨大,不適合我國國情[7]。
??????? 發(fā)達(dá)國家由于固體廢物中的易腐有機(jī)物含量大大低于我國的一般水平,因此,靠堆肥只能處理15%左右的固體廢物組分,這在一定程度上阻礙了堆肥技術(shù)的推廣。堆肥技術(shù)必須是將固體廢物首先進(jìn)行分類后再將易腐有機(jī)組分進(jìn)行發(fā)酵,才能有效地防止重金屬的滲入,從而保證有機(jī)肥產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),真正實(shí)現(xiàn)無害化和資源化[8-10]。
??????? 1.3焚燒處理
??????? 焚燒是指固體廢物中的可燃物在焚燒爐中與氧進(jìn)行燃燒過程。實(shí)質(zhì)是C、H、S等元素與O2的化學(xué)反應(yīng)。固體廢物焚燒后,釋放出熱能,同時(shí)產(chǎn)生煙氣和固體殘?jiān)?。熱能要回收,煙氣要凈化,殘?jiān)?,這是焚燒處理必不可少的工藝過程。
??????? 焚燒處理技術(shù)的特點(diǎn)是處理量大,減容性好,無害化徹底,焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)固體廢物的能源化,因此,是世界各發(fā)達(dá)國家普遍采用的一種固體廢物處理技術(shù)。
??????? 由于城市固體廢物焚燒減容效果顯著、無害化程度徹底,在垃圾熱值較高、處理達(dá)到一定規(guī)模時(shí),可以回收廢熱發(fā)電,而且占地面積小,對(duì)周圍環(huán)境的影響較小,近10年來城市固體廢物焚燒處理在我國發(fā)展很快,特別是在城市化進(jìn)程快、經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)、人口密集、人均可利用土地資源少的大城市以及南方和沿海地區(qū)更是如此。