季蘭

(沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院,遼寧沈陽(yáng) 110016)

城市固體廢物處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展綜述

季蘭

(沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院,遼寧沈陽(yáng) 110016)

城市固體廢物是一個(gè)世界性的問題,是城市發(fā)展中的三大環(huán)境問題之一。城市人口密度大,固體廢物產(chǎn)量高,成份復(fù)雜,收集、運(yùn)輸、處置工作量大,難度高,如果處理不好,就會(huì)污染環(huán)境,傳播疾病,影響和阻礙社會(huì)發(fā)展。目前,國(guó)內(nèi)外多數(shù)城市都面臨著城市固體廢物處理的緊迫問題,都在探索和總結(jié)城市固體廢物處理的先進(jìn)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文從城市固體廢物的特點(diǎn)和分類入手,分析了城市固體廢物的危害,并對(duì)目前城市固體廢物處理技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析,針對(duì)目前城市固體廢物處理存在的問題,提出了加快固體廢物減量化、資源化和無害化的建議。

城市固體廢物 危害 減量化 資源化 無害化

1 固體廢物的概念與特點(diǎn)

1.1 固體廢物的概念

固體廢物指人類在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失使用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。

按廢物來源又可分為城市固體廢物、工業(yè)固體廢物和農(nóng)業(yè)固體廢物[1]。

固體廢物具有擴(kuò)散性小、不易流動(dòng)、成份極不均勻等特點(diǎn)。研究固體廢物的物理、化學(xué)、生物特性是進(jìn)行固體廢物管理、處理、處置技術(shù)研發(fā)的重要基礎(chǔ)。

2 城市固體廢物的分類

城市固體廢物一般來源于居民生活、商業(yè)活動(dòng)、市政建設(shè)與維護(hù)、機(jī)關(guān)辦公等過程。一般分為以下幾類:

(1)生活垃圾。是指在日常生活中或者為日常生活提供服務(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)定視為生活垃圾的固體廢物。

(2)城建渣土。包括廢磚瓦、碎石、渣土、混凝土碎塊等。

(3)商業(yè)固體廢物。包括廢紙、各種廢舊的包裝材料、丟棄的主副食品等。

(4)糞便。工業(yè)先進(jìn)國(guó)家城市居民產(chǎn)生的糞便,大都通過下水道輸入污水處理廠處理。我國(guó)情況不同,城市下水處理設(shè)施少,糞便需要收集、清運(yùn),是城市固體廢物的重要組成部分。

收集廣東省惠州市氣象局2013年1月1日—2016年1月1日的氣象資料，包括日平均氣壓、日氣壓差、日平均氣溫、日氣溫差、日平均水汽壓、日平均相對(duì)濕度、日日降水量、日平均風(fēng)速、日極大風(fēng)速、舒適度指數(shù)等氣象因素及其相對(duì)應(yīng)5天內(nèi)的氣象指標(biāo)，發(fā)病日及發(fā)病前1～5天分別以X0、X-1至X-5表示。其中舒適度指數(shù)是衡量人體在特定氣候條件下的主觀感受的常用指標(biāo)，可通過日平均氣溫、濕度、平均風(fēng)速計(jì)算，其計(jì)算方式多樣，本研究采用計(jì)算公式為：舒適度指數(shù)=1.8×日平均氣溫-0.55×（1.8×日平均氣溫-26）×（1-日相對(duì)濕度/100）+32-3.2×√（日平均風(fēng)速）[3]。

3 城市固體廢物的危害

3.1 對(duì)土壤環(huán)境的危害

城市固體廢物對(duì)土壤主要有兩個(gè)方面的環(huán)境影響,第一個(gè)影響是城市固體廢物的堆放需要占用土地,我國(guó)許多城市的近郊常常是城市固體廢物的堆放場(chǎng)所,形成垃圾圍城的狀況。固體廢物的任意露天堆放,不但占用一定土地,而且其累積的存放量越多,所需的面積也越大,如此一來,勢(shì)必使可耕地面積短缺的矛盾加劇。

3.2 對(duì)水環(huán)境的危害

城市固體廢棄物進(jìn)入水體影響水生生物的繁殖和水資源的利用,甚至?xí)斐梢欢ㄋ蛏锼劳?。堆積的廢物或垃圾填埋場(chǎng)等,經(jīng)雨浸淋,其浸出液和濾液也會(huì)污染地表水體,影響水生生物、動(dòng)植物的生長(zhǎng),降低水質(zhì)和使用價(jià)值; 甚至滲入地下含水層而導(dǎo)致地下水的污染。其污染物質(zhì)主要包括有機(jī)污染物、重金屬和其他有毒物質(zhì)[2]。

3.3 對(duì)大氣環(huán)境的危害

城市固體廢物在堆存和處理處置過程中會(huì)產(chǎn)生有害氣體,若不加以妥善處理將對(duì)大氣環(huán)境造成不同程度的影響。另外,堆放的固體廢物中的細(xì)微顆粒、粉塵等可隨風(fēng)飛揚(yáng),從而對(duì)大氣環(huán)境造成污染。采用焚燒法處理固體廢物,已成為有些國(guó)家大氣污染的主要污染源之一。據(jù)報(bào)道,有的發(fā)達(dá)國(guó)家的固體廢物焚燒爐,約有2/3由于缺乏空氣凈化裝置而污染大氣,有的露天焚燒爐排出的粉塵在接近地面處的濃度達(dá)到0.56g/m3。我國(guó)的部分企業(yè),采用焚燒法處理塑料排出Cl2、HCl和大量粉塵,也造成嚴(yán)重的大氣污染。

4 城市固體廢物處理技術(shù)現(xiàn)狀

由于城市固體廢物的嚴(yán)重污染,世界各國(guó)都在積極探討處理技術(shù)和方法。國(guó)內(nèi)外城市固體廢物處理方法主要有衛(wèi)生填埋、垃圾焚燒、高溫堆肥等。國(guó)內(nèi)城市固體廢物處理采用的技術(shù)中衛(wèi)生填埋是目前的主要處理方法,占收運(yùn)量的81.8%;焚燒技術(shù)是沿海大中城市優(yōu)先采用的處理方法,占收運(yùn)量的14.5%;不同地區(qū)有選擇地使用堆肥方法,占收運(yùn)量的3.7%[3]。

4.1 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生處理是垃圾處理必不可少的最終處理手段,也是現(xiàn)階段我國(guó)垃圾處理的主要方式?？茖W(xué)合理地選擇衛(wèi)生填埋場(chǎng)場(chǎng)址,以利于減少衛(wèi)生填埋對(duì)環(huán)境的影響。場(chǎng)址的自然條件符合標(biāo)準(zhǔn)要求的,可采用天然防滲方式;不具備天然防滲條件的,應(yīng)采用人工防滲技術(shù)措施。場(chǎng)內(nèi)實(shí)行雨水與污水分流,減少運(yùn)行過程中的滲瀝水產(chǎn)生量。并設(shè)置滲瀝水收集系統(tǒng),將經(jīng)過處理的垃圾滲瀝水排入城市污水處理系統(tǒng)。不具備排水條件的,應(yīng)單獨(dú)建設(shè)處理設(shè)施,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排入水體。滲瀝水也可以進(jìn)行回流處理,以減少處理量,降低處理負(fù)荷,加快衛(wèi)生填埋場(chǎng)穩(wěn)定化。設(shè)置填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng),采取工程措施,防止填埋氣體側(cè)向遷移引發(fā)的安全事故。盡可能對(duì)填埋氣體進(jìn)行回收和利用,對(duì)難以回收和無利用價(jià)值的,可將其導(dǎo)出處理后排放。填埋時(shí)應(yīng)實(shí)行單元分層作業(yè),做好壓實(shí)和覆蓋。填埋終止后,要進(jìn)行封場(chǎng)處理和生態(tài)環(huán)境恢復(fù),繼續(xù)引導(dǎo)和處理滲瀝水、填埋氣體。

4.2 垃圾焚燒

焚燒適用于進(jìn)爐垃圾平均低位熱值高于5000kJ/kg、衛(wèi)生填埋場(chǎng)地缺乏和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)。垃圾焚燒目前多采用以爐排爐為基礎(chǔ)的成熟技術(shù),并保證垃圾在焚燒爐內(nèi)充分燃燒,煙氣在后燃室應(yīng)在不低于850℃的條件下停留不少于2秒。垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量應(yīng)盡量回收利用,以減少熱污染。采用先進(jìn)和可靠的技術(shù)及設(shè)備,嚴(yán)格控制垃圾焚燒的煙氣排放。煙氣處理多采用半干法加布袋除塵工藝。

4.3 高溫堆肥

垃圾堆肥適用于可生物降解的有機(jī)物含量大于40%的垃圾。鼓勵(lì)在垃圾分類收集的基礎(chǔ)上進(jìn)行高溫堆肥處理。高溫堆肥過程要保證堆體內(nèi)物料溫度在55℃以上保持5-7天。垃圾堆肥過程中產(chǎn)生的滲瀝水可用于堆肥物料水分調(diào)節(jié),對(duì)堆肥過程中產(chǎn)生的臭氣應(yīng)采取措施進(jìn)行處理,殘余物可進(jìn)行焚燒處理或衛(wèi)生填埋處理。

5 我國(guó)城市固體廢物處理存在的問題

5.1 固體廢物數(shù)量巨大

隨著人口的增加和居民生活水平的提高,城市固體廢物的產(chǎn)生量也逐年增加。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明,2003年我國(guó)城市固體廢物的年產(chǎn)量已達(dá)1.48億t左右,比2002年的1.36億t增加了8.8%。

5.2 處置設(shè)施落后、綜合利用率低

由于我國(guó)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不平衡,迄今為止,只在深圳市建成一座固體廢物無害化安全填埋場(chǎng),這種狀況與我國(guó)每年固體廢物的大量產(chǎn)生量及排放量極不協(xié)調(diào)。固體廢物是在錯(cuò)誤時(shí)間放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的資源,廢物僅僅相對(duì)于某一過程或某一方面沒有使用價(jià)值,而并非在一切過程或一切方面都沒有使用價(jià)值。應(yīng)通過綜合利用,使有利用價(jià)值的固體廢物變廢為寶,實(shí)現(xiàn)資源的再循環(huán)利用,同時(shí)減少固體廢物的排放量。

5.3 二次污染嚴(yán)重

由于固體廢物對(duì)環(huán)境的危害需通過水、氣或土壤等介質(zhì)方能進(jìn)行,因此,對(duì)固體廢物的管理既要盡量避免和減少其產(chǎn)生,又要力求避免和減少其向水體、大氣以及土壤環(huán)境的排放。最終處置需要解決的就是固體廢物中有害組分的最終歸宿問題,也是控制環(huán)境污染的最后步驟。目前存在的主要問題是防治在處理過程中出現(xiàn)的二次污染,二次污染主要包括有機(jī)物的揮發(fā)、重金屬的揮發(fā)或是處理過程中形成新的更毒物質(zhì),如二惡英,還有一些高濃度的廢液,以及感染性物質(zhì)的擴(kuò)散,這些都是二次污染控制需要注意的問題。

6 城市固體廢物處理的發(fā)展方向

6.1 減量化

通過改變消費(fèi)和生活方式,減少產(chǎn)品的過度包裝和一次性制品的大量使用,最大限度地減少固體廢物產(chǎn)生量,從源頭上控制。

6.2 資源化

固體廢物是“放錯(cuò)了地方的資源”,是“尚未找到利用技術(shù)的新材料”,通過綜合利用,使有利用價(jià)值的固體廢物變廢為寶,實(shí)現(xiàn)資源的再循環(huán)利用。

6.3 無害化

對(duì)無利用價(jià)值的固體廢物采取焚燒或填埋的最終處置方式,在嚴(yán)格的管理控制下,按照特定要求進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)無害于環(huán)境的安全處置。

7 結(jié)語(yǔ)

城市固體廢物在我國(guó)已成為重大的環(huán)境問題,而且日趨嚴(yán)重。從源頭上減少城市固體廢物的產(chǎn)生是很有必要的,并充分利用資源和能源,最大限度地減少污染物的產(chǎn)生和排放,實(shí)現(xiàn)全過程控制,從而減少固體廢物的處理量和其潛在污染的可能性。

[1]環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心.全國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師職業(yè)資格考試系列參考教材-環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)方法[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2012:301-302.

[2]沈耀良,曹曉瑩.城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的回灌處理及作用[J].江蘇環(huán)境科技,2004,17(2)4-6.

[3]中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)固體廢物處理利用專業(yè)委員.我國(guó)固體廢物處理利用行業(yè).2008年發(fā)展綜述[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè),2009(9):19-23.

[4]楊雪麗,王月紅.淺談城市固體廢物處理[J].環(huán)境科技,2008,21: 99-100.

季蘭(1980—),女,漢族,2003年7月畢業(yè)于沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè),獲學(xué)士學(xué)位。畢業(yè)后一直在沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作,工程師。