*董立波
(榮成市環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)中心 山東 264300)
現(xiàn)階段,城市生活垃圾進(jìn)行處理的主要方式是通過利用物理以及生物化學(xué)等方式,將固體廢棄物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,進(jìn)而能夠?yàn)楹罄m(xù)的運(yùn)輸、存儲(chǔ)以及處置等方面創(chuàng)造更多的便利條件,最主要的目的則是能夠最大程度地降低生活垃圾所帶來的危害問題,讓城市生活垃圾的總量進(jìn)一步減少,提高資源利用率。本文主要針對(duì)目前各個(gè)城市的生活垃圾處置和利用技術(shù)進(jìn)行分析,希望能夠推動(dòng)城市生活垃圾處理工作的開展。
從已有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來看,我國大部分城市每年的生活垃圾總量都是非常大的,基本上都在1億噸以上,并且仍然呈現(xiàn)上漲趨勢,大部分城市對(duì)生活垃圾的處理方式是比較單一的,這也是生活垃圾存量不斷增加的主要原因之一。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明,現(xiàn)階段城鎮(zhèn)的生活垃圾存有量處在60億噸以上的水平,不單單會(huì)造成很大的環(huán)境污染問題,而且對(duì)土地資源也有很大程度的浪費(fèi)?,F(xiàn)階段,很多城市對(duì)于生活垃圾的無害化處理效率已經(jīng)比較高了,而且垃圾處理行業(yè)所創(chuàng)造的價(jià)值也在不斷上升,對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行無害化處理已經(jīng)成為了大勢所趨,這在很大程度上推動(dòng)了這一行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。
和一些發(fā)達(dá)國家相比,我國在垃圾處理方面還是比較滯后的。在過去,大部分的城市是采取簡單堆填的方式來對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理,這種垃圾處理方式讓城市周邊的垃圾總量大幅度上升,不僅滋生了蚊蠅,而且對(duì)生態(tài)環(huán)境也造成了非常大的損害。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展壯大,很多城市在垃圾處理速度上都得到了提高,并且很多新的垃圾處理技術(shù)都應(yīng)運(yùn)而生。常用的像衛(wèi)生填埋、焚燒處理等,效果都較好,這些技術(shù)手段在城市垃圾處理方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用。在“九五”期間:我國針對(duì)城市垃圾處理方面做出了相應(yīng)的調(diào)整,并且制定了可持續(xù)發(fā)展方針,通過不斷的健全垃圾管理體和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,而且還要積極地完善相應(yīng)的配套設(shè)施建設(shè),同時(shí)在資金成本方面,城市管理層還需要提高重視,不斷的增加基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),這樣也能有效地提高城市環(huán)衛(wèi)水平。而且在這一期間,很多關(guān)于城市生活垃圾收集運(yùn)輸以及處理的技術(shù)都應(yīng)運(yùn)而生。在“十五”期間:對(duì)于城市生活垃圾處理的投資力度不斷加大,而且科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提高,在對(duì)國外的一些先進(jìn)技術(shù)手段積極引進(jìn)的同時(shí),還能夠加強(qiáng)自主垃圾處理技術(shù)手段,逐漸探索研究符合我國實(shí)際國情的垃圾處理方式。“十一五”期間:城市生活垃圾處理的政策越來越完善,并且各個(gè)城市的資金投入量也越來越高。近幾年來,通常采用的垃圾處理方式是衛(wèi)生填埋場處理,并且針對(duì)這方面的政策也逐漸落實(shí)。在“十三五”期間:通過不斷地優(yōu)化和完善垃圾分類的各項(xiàng)制度,并且在此基礎(chǔ)上開展各項(xiàng)配套工作,有效地建立并健全了垃圾分類處理的制度,并且進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了垃圾處理制度,希望可以有效地打造配套的垃圾處理手段,強(qiáng)調(diào)全民參與、因地制宜的治理理念,提高垃圾分類的實(shí)際范圍。在“十四五”期間:要全面落實(shí)好垃圾分類制度,并在全國范圍內(nèi)進(jìn)行落實(shí)。
(1)破碎處理。用破碎機(jī)破碎生活垃圾也是一種常見的處理手段。碎裂的目的也因垃圾類型而異。例如,在塑料或其他有機(jī)物質(zhì),碎裂后表面積的增加使得燃燒更加徹底,并減少了危險(xiǎn)物質(zhì)如二噁英的產(chǎn)生;對(duì)于機(jī)械和家具等廢棄物,破碎后便于運(yùn)輸,減少了占用空間。值得注意的是,固體廢物在粉碎前進(jìn)行分級(jí),粉碎方法因廢物類型而異。例如,最堅(jiān)硬的生活垃圾,如骨頭和木頭,必須用沖擊破碎,而韌性強(qiáng)的生活垃圾,如塑料和橡膠,除了球磨破碎、煮沸破碎之外,還必須用剪切破碎。
(2)分類處理。①根據(jù)降解性能劃分。生活垃圾根據(jù)其降解能力分類為有機(jī)(可降解)和無機(jī)(不可降解)垃圾。其中,有機(jī)廢垃圾的比例相對(duì)較高,隨著城市生活條件的改善和居民日消費(fèi)能力的提高,有機(jī)垃圾的產(chǎn)生量和總量也在增加。這些垃圾在自然條件下,特別是在人工設(shè)置的環(huán)境中,可能會(huì)以不同的速度降解。一方面,實(shí)現(xiàn)了家庭垃圾的有效管理,另一方面,它可以在某些領(lǐng)域帶來特殊的價(jià)值。例如,廚房廢棄物,如瓜果皮核可以通過微生物降解轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥,提供作物生長所需的養(yǎng)分。由于無機(jī)垃圾不會(huì)降解,因此必須首先對(duì)其進(jìn)行分類(玻璃、塑料、金屬等),然后根據(jù)分類選擇具體的處理方法。②根據(jù)處理工藝劃分。隨著城市化的發(fā)展,生活垃圾問題逐漸引起了各方的關(guān)注。經(jīng)過長期的研究和實(shí)踐,形成了比較完整的凈化系統(tǒng)。處理方法主要包括:衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等。每個(gè)都有自己的特點(diǎn),在現(xiàn)代技術(shù)條件下,都有差距。例如:衛(wèi)生填埋是生活垃圾早期處理的一種常見方法,但其缺點(diǎn)越來越明顯,因?yàn)槌鞘猩罾偭看蠓黾?。一方面,生活垃圾未?jīng)分類就被填埋,難以處理高氨氮滲瀝液和控制氣味;另一方面,土地成本的增加和城市化程度的提高,對(duì)可用于傾倒廢物的空間造成了越來越大的限制,這種處理方法將在未來被淘汰。垃圾焚燒的主要問題是含有氯化成分的生活垃圾焚燒煙氣中產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì),如二噁英。
(3)焚燒處理。集中焚燒在城市生活垃圾處理的效率和成本方面,仍比其他方法有明顯的優(yōu)勢。以北京為例:2020年,該市每天產(chǎn)生約28000t生活垃圾。全市已建成44個(gè)生活垃圾處理設(shè)施并投入使用,其中包括11家垃圾處理廠,每天焚燒16000t,處理生活垃圾,主要滿足北京生活垃圾的處理需求。除了安全處理家庭垃圾之外,這些焚化爐還可以在現(xiàn)代技術(shù)的支持下,利用燃燒產(chǎn)生的熱量發(fā)電或取暖,并收集能源和利用資源。當(dāng)然,燃燒也有一定的缺點(diǎn),有毒有害煙氣,例如會(huì)產(chǎn)生二噁英是其中的一種有害元素。雖然它可能在高于800℃的溫度下被破壞,但在設(shè)備維護(hù)或定期使用的情況下,焚化爐的溫度不能實(shí)時(shí)保持在800℃以上,這不可避免地導(dǎo)致二噁英的產(chǎn)生。因此,生活垃圾焚燒廠技術(shù)改進(jìn)和裝備的下一步,應(yīng)重點(diǎn)改善煙氣的無害環(huán)境處置。
(4)壓實(shí)處理。在運(yùn)輸和處置之前,固體垃圾通常被壓實(shí)或壓縮,以減少其體積和重量,并便于處理、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和處置。在運(yùn)輸垃圾時(shí),一些垃圾車還具有垃圾壓實(shí)功能和高度的機(jī)械化。密封應(yīng)用于高壓縮強(qiáng)度、低可回收性的固體,如塑料瓶、罐、紙箱(箱),但通常不適合緊湊的污泥和碳?xì)浠衔?。壓縮設(shè)備主要有三對(duì)組合密封件和轉(zhuǎn)向密封件等。
(5)固化處理。固化的目的是穩(wěn)定化和無害化,是通過向廢物中添加固化基材,使有害固體廢物(重金屬廢渣、垃圾焚燒廠飛灰等)固定或包容在惰性固化基中,成為一惰性整體,減少污染的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。出化材料應(yīng)具有良好的抗?jié)B性和機(jī)械強(qiáng)度。常用的固化材料有水泥、石灰、粉煤灰、瀝青、玻璃、塑料等。
(1)填埋技術(shù)
垃圾填埋技術(shù)的應(yīng)用是最為廣泛的,能夠在一定程度上解決一些城市所面臨的垃圾處理難題。在應(yīng)用垃圾填埋技術(shù)的過程中,需要根據(jù)實(shí)際的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行評(píng)判,我國所存在使用的垃圾填埋場主要有三種。第一種是簡易填埋場,這種填埋場在環(huán)保措施以及標(biāo)準(zhǔn)制定方面是比較落后的,而且我國的這種類型垃圾填埋場數(shù)量還比較多,這會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成很大程度的破壞。第二種是受控填埋場,這種垃圾填埋場有一些環(huán)保手段措施,但是還不夠完善,相應(yīng)的設(shè)備也不夠齊全,不能夠很好地滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求,非常容易導(dǎo)致出現(xiàn)滲瀝水等問題。第三種是衛(wèi)生填埋場,在一些比較發(fā)達(dá)的國家中,這種類型的填埋場比較普遍,在垃圾處理方面有著比較完善的環(huán)保手段措施,而且還可以符合既定的標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2)堆肥技術(shù)
簡易高溫堆肥技術(shù)。針對(duì)于一些小規(guī)模的城市而言,這一技術(shù)手段的應(yīng)用是比較合適的,在實(shí)際的應(yīng)用過程中不需要很高的機(jī)械化,靜態(tài)發(fā)酵是其主要的處理手段,與之相配備的環(huán)保措施手段也不夠齊全,缺少充足的投資以及后續(xù)運(yùn)行費(fèi)用,這種垃圾處理技術(shù)在一些小城市中應(yīng)用得比較多。機(jī)械化高溫堆肥技術(shù)。這一技術(shù)類型的優(yōu)勢是能夠適用與垃圾比較多的情況,需要很強(qiáng)的機(jī)械化設(shè)備,主要應(yīng)用間歇式動(dòng)態(tài)好氧發(fā)酵工藝來進(jìn)行處理,有著比較齊全的環(huán)保措施,而且投資成本比較高,后期運(yùn)行過程中只要少量資金來維持[2]。這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題是無法有效地保障堆肥的質(zhì)量水平,而且在產(chǎn)品銷售方面也困難重重,根本無法保障長期運(yùn)行,因此導(dǎo)致這一方式無法長久穩(wěn)定的應(yīng)用。
(3)焚燒技術(shù)
應(yīng)用焚燒技術(shù)主要是通過利用高溫來燃燒處理城市生活垃圾,然后以能量作為載體,在這一過程中會(huì)產(chǎn)生比較多的氣體以及殘?jiān)?,其中可以利用高溫氣體來進(jìn)行發(fā)電,然后將產(chǎn)生的熱能進(jìn)行回收利用,而殘?jiān)梢詫?duì)其進(jìn)行填埋。焚燒技術(shù)的優(yōu)勢作用主要是在城市生活垃圾處理方面有著比較高的效率水平,對(duì)土地資源不會(huì)存在浪費(fèi)的問題,而且能夠有效地減少城市生活垃圾的總量?,F(xiàn)階段,我國的一些東南沿海城市應(yīng)用焚燒技術(shù)的程度是比較高的,但是這一技術(shù)也是存在比較多的缺陷問題的,比如需要將燃燒熱值控制在3360kJ/kg以上,倘若不能夠達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn),就需要繼續(xù)添加輔助燃料,這也會(huì)在一定程度上造成成本的增加,而且就現(xiàn)階段的情況來看,焚燒垃圾后的回收效果不太好,而且城市生活垃圾焚燒的成分是非常復(fù)雜的,不能夠確保熱值能夠達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)。此外,應(yīng)用焚燒技術(shù)來處理城市生活垃圾也需要比較大的資金支持,而且設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)也需要投入大量的資金,對(duì)于一些經(jīng)濟(jì)水平比較差的地方,不能夠大面積推廣應(yīng)用焚燒技術(shù)。最為重要的一點(diǎn)是,焚燒城市生活垃圾會(huì)產(chǎn)生二噁英,這會(huì)對(duì)周邊造成了環(huán)境污染。
(4)綜合處置回收利用技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,城市人口數(shù)量越來越大,導(dǎo)致了城市的生活垃圾越來越多,成分復(fù)雜程度也越來越高。但是現(xiàn)階段我國相應(yīng)的垃圾管理法律法律不夠完善,相應(yīng)的處理技術(shù)以及設(shè)備都存在比較大的問題,對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響比較惡劣。但是城市生活垃圾中也存在比較多的可再生能源,存在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。因此,無論是為了讓城市垃圾處理系統(tǒng)得到進(jìn)一步完善,還是讓資源回收效率得到進(jìn)一步提高,都要對(duì)垃圾處理技術(shù)工藝手段進(jìn)行不斷優(yōu)化完善。以此來有效的減少垃圾源頭的目標(biāo)數(shù)量,然后通過使用各種垃圾回收處理技術(shù)來進(jìn)行有效管理,從而在整體上有效控制城市生活垃圾總量,實(shí)現(xiàn)垃圾資源化,這也是循環(huán)經(jīng)濟(jì)以及可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹落實(shí),能夠?yàn)槌鞘猩罾幚砑夹g(shù)指明新的方向。
(5)生物降解技術(shù)
生物降解是生活垃圾轉(zhuǎn)化為資源的有效途徑。廢物降解原理因微生物類型而異。例如,細(xì)菌表面積很大,在分解生活垃圾中的有機(jī)物時(shí)非常有效。當(dāng)廢棄物充足時(shí),細(xì)菌會(huì)隨著時(shí)間的推移而繁殖,總量呈指數(shù)級(jí)增加,廢棄物降解率迅速提高。此外,溫度是影響微生物降解率的重要因素。在室溫(25-30℃)下,細(xì)菌活性較好,是一種理想的廢物分解介質(zhì)。生活垃圾用好氧微生物處理,可產(chǎn)生回收產(chǎn)品,如有機(jī)酸、沼氣和乙醇。當(dāng)然,在自然條件下,生活垃圾微生物降解耗時(shí)長,產(chǎn)品回收困難,有利于降解的氣味。因此,有必要使用專用設(shè)備在工廠環(huán)境中進(jìn)行專門處理,回收價(jià)值退化產(chǎn)品,并在真正提高的降解速度和加工能力的基礎(chǔ)上創(chuàng)造特定價(jià)值。
現(xiàn)階段,如果將眼光放得長遠(yuǎn)一點(diǎn)的話,垃圾填埋技術(shù)的優(yōu)勢作用是不斷減弱的,尤其是面臨著填埋場選址困難的背景下,城市生活垃圾可進(jìn)行填埋的范圍逐漸縮小。相較于其他的垃圾處理技術(shù),焚燒技術(shù)的優(yōu)勢作用會(huì)越來越明顯,能夠?qū)Τ鞘猩罾臏p量化以及無害化處理起到非常好的作用,這些成效也讓焚燒技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛,城市生活垃圾處理的效果也會(huì)越來越好。和焚燒技術(shù)有明顯差別的就是堆肥技術(shù),這一技術(shù)的應(yīng)用程度逐漸降低,雖然這一技術(shù)的垃圾處理成效不夠好,但是這一技術(shù)所具備的成本優(yōu)勢還是非常明顯的,而且針對(duì)于一些特殊的垃圾,其處理的效果還是優(yōu)于焚燒技術(shù)的,比如對(duì)有機(jī)物垃圾的處理方面,所以仍然還有一些小城市在應(yīng)用這一技術(shù)手段來對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理,就實(shí)際情況來看,這一技術(shù)在應(yīng)用上有著非常好的效果,并且整體的環(huán)保性也較強(qiáng),從目前的數(shù)據(jù)來看,我國很多城市在垃圾的處理上都采用了這一方式,并且整體的處理量都有所上升,處理能力也不斷增強(qiáng)。焚燒技術(shù)的應(yīng)用程度也越來越高,相較之下,堆肥技術(shù)的使用就越來越低了,在此同時(shí),很多城市都研究出了新的處理技術(shù),一系列的新型處理工藝手段應(yīng)運(yùn)而生,例如垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣,這一技術(shù)手段在一些城市中已經(jīng)逐漸進(jìn)行應(yīng)用了,其主要原理就是通過利用垃圾中存在的有機(jī)物,通過進(jìn)行厭氧發(fā)酵后可以得到比較多的沼氣,然后再進(jìn)行發(fā)電,在這一過程中所產(chǎn)生的余熱也能夠被統(tǒng)籌利用,這樣一來,該技術(shù)就有效的增加了資源的利用率和效果,并且在能源的轉(zhuǎn)化方面都有著非常好的效果,所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也是非常客觀的。
綜合來看,本文主要深入研究分析了城市生活垃圾處理的主要應(yīng)用技術(shù)手段,而且也著重分析了其存在的優(yōu)勢以及劣勢,針對(duì)于城市生活垃圾處理的新要求、新原則,各個(gè)城市都要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,積極創(chuàng)新應(yīng)用垃圾處理技術(shù)手段,而且還要遵循因地制宜以及資源利用的原則,最終實(shí)現(xiàn)在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)也做好城市生活垃圾處理工作,推動(dòng)我國健康可持續(xù)發(fā)展[3]。