西安市生活垃圾处理现状及技术发展展望

胡 睿

(陕西省国防科技工业环境监测科研所西安 710061)

西安市生活垃圾处理现状及技术发展展望

胡 睿

(陕西省国防科技工业环境监测科研所西安 710061)

生活垃圾是人类面临的一个普遍性问题,关系着人口、资源、环境是否能协调发展。本文介绍了西安市生活垃圾的处理现状和存在的问题,分析了各种方法的特点,并介绍了几种最新的处理技术方法。最后指出我国生活垃圾处理方式的发展趋势。

生活垃圾;处理;发展趋势

随着我国城市数量增加,规模扩大,人口增多以及人民生活方式的变化和生活水平的提高,城市生活垃圾以年均增长率 8%～10%的速度迅猛增加,垃圾成分也发生着明显的变化。长期以来,由于对环境保护基础设施重视不够,投入不足,数量庞大的城市垃圾已对城市及城市周围的生态环境构成日趋严重的威胁：全国 668座城市中至少有 200座以上处于垃圾的包围之中;在城市周围历年堆存的生活垃圾量已达 60亿 t,侵占了约5000km2的土地;垃圾直接堆放和简易填埋场向大气释放大量的有害气体,其中还含有致癌、致畸物,垃圾在堆放腐败过程中产生大量酸性和碱性有机污染物,并溶解出其中的重金属,形成有机物、重金属和病原微生物三位一体的污染源[1]。了解垃圾的处理处置现状,分析各种处理处置方法的优缺点,是结合国情制定垃圾处理处置技术路线的必需依据。

1 西安市生活垃圾的处理现状

1.1 西安市生活垃圾特点

(1)垃圾产生量逐年增加。据西安市市容园林局固体废弃物管理处统计,2007年,西安市城区每天产生的生活垃圾为3300t,2008年每天产生的生活垃圾 3700t,2009年夏天每天生活垃圾产生量突破 4000t。

(2)成分变化较大。西安市近年来,家庭燃料构成改变导致垃圾中无机炉灰比重大为降低;冷冻食品、预制成品及半成品的逐年普及,使家庭垃圾成分也发生明显改变,食品废物明显减少;随着包装技术与材料的改革,纸、塑料、金属、玻璃等废物则大大增加[2]。

(3)产生量不均匀。主要指小城镇生活垃圾的排出量会随一年四季明显不同,并呈现一定的变化规律。以西安市蓝田县焦岱镇为例子,第一季度(尤其是一月份)量最多,3月份到第二季度开始减少,三季度 (约 7到 8月份)出现最低点,然后随着天气变冷,第四季度逐渐增加,并迅速增加到一月份高峰产量[2]。

(4)无机物多,有机物少。从生活垃圾的基本构成看：无机物多,有机物少。以蓝田县蓝关镇、华西镇为例：不管是哪个城镇各垃圾组分中,无机物占总垃圾成分的比重都比较大,超过了60%;有机物中所占的比重不大,都只是刚超过总垃圾成分的 20%[2]。

1.2 西安市生活垃圾处理现状

1.2.1 填埋处理

目前,西安市生活垃圾处理仍以卫生填埋为主。西安市江村沟垃圾填埋场是西安市唯一的一个生活垃圾填埋场,位于灞桥区狄寨塬上,距市中心约 18km,可堆放垃圾容量为 4950万 m3,1994年正式建成使用,设计使用 50年。以目前的增长速度来看,该填埋场使用期限将不足 20年。

1.2.2 焚烧发电

目前,西安市尚没有建成运行的垃圾发电厂。西安市规划中将新建 11座垃圾处理厂。其中,六村堡以西建一座生活垃圾焚烧发电厂,规模为日处理生活垃圾 1000t,负责处理莲湖区全部、未央区部分及纪阳组团的生活垃圾;在北郊泾河工业园区“医疗废物处置中心”基础上扩建生活垃圾焚烧热电厂,规模为日处理生活垃圾 600t,负责处理泾渭区、经济技术开发区和新筑全部、未央区部分生活垃圾;南郊长安工业园区以北建一座生活垃圾焚烧热电厂,规模为日处理生活垃圾 1000t,负责处理长安工业园区、长安大学城、长安城区全部和碑林区、雁塔区南部的生活垃圾[3]。

1.2.3 垃圾资源化处理

阎良垃圾资源化处理项目于 2008年投产运营,日处理 200t生活垃圾。该项目将“仿生技术”应用到城市生活垃圾处理中,将垃圾中的有机质分解成最易吸收的各种糖类进行还原,使垃圾变废为宝,实现全资源化再生处理,垃圾中的有机物质全部制成有机肥料,废旧塑料全部再生制成颗粒塑料或加工成柴油,无机质物质制成建筑用的固化多孔砖,经济效益良好。

2 城市生活垃圾处理存在的问题

近年来,西安市生活垃圾治理投入大量人力、物力和财力,取得了很大成绩。但从整体上看,仍滞后于城市的建设和发展。主要存在以下问题。(1)垃圾管理体制不顺;(2)垃圾治理缺少资金,收费制度尚未建立;(3)垃圾减量化、资源化尚未引起重视;(4)法规不健全,全民环境卫生意识不高;(5)垃圾混合收集,增大了资源化、无害化处理的难度;(6)废旧物资回收种类减少,价格降低,城市生活垃圾的废品回收率低;(7)垃圾处理模式单一,处理技术落后,资源化、无害化水平低。

3 处理技术及展望

目前我国城镇生活垃圾处理方式主要有：卫生填埋、堆肥法、焚烧发电及资源化综合处理。

3.1 卫生填埋

卫生填埋法采用底层防渗,垃圾分层填埋,压实后顶层覆盖土层,使垃圾在厌氧条件下发酵,以达到无害化处理。它的特点是成本低廉、适用范围广,无二次污染,其在世界各国的采用比例也较大,是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法。卫生填埋法占到全部垃圾处理的 70%以上[4]。同时,它也有以下缺点：(1)选址要求较高,占用大量空间;(2)渗滤液产生量较大,处理成本较高。

3.2 堆肥法

堆肥处理是指在有控制的条件下,利用微生物对垃圾中的有机物进行分解转化的过程[4]。该法在我国处理效果也不容乐观,大多数堆肥产品肥效低、销路差,难以达到国家规定的标准,造成部分堆肥产品还要通过填埋进行最终处理。由于技术方面比较落后,现有的堆肥处理场,较多采用静态好氧堆肥处理工艺,机械化程度较低。

3.3 焚烧发电

垃圾焚烧是固体废物的高温热处理工艺。在800～1000℃的焚烧炉膛内,废物中有机活性组分被充分氧化,留下的无机组分成为灰渣被排出,使废物减容并稳定。焚烧与燃烧两者是不完全相同的。焚烧的目的侧重于固体废物的减量化,灰渣的安全稳定化。燃烧的目的是使燃料燃烧获得热能,但是焚烧必须以良好的燃烧为基础,否则,会产生大量的黑烟,同时,未燃物进入残灰,达不到减量、安全、稳定化的目的[5]。城市生活垃圾焚烧发电是指使用特殊的垃圾焚烧设备,以垃圾为燃烧介质,在对垃圾进行焚烧处理的同时,利用其产生的能量发电的一种新型发电方式。由于这种处理方式具有环境与经济双重效益,已被发达国家广泛采用。

3.4 资源化综合处理

生活垃圾资源化处理就是通过物理、化学、生物等方法从垃圾中或其他处理过程中回收有用物质和能源,加速物质循环,创造经济价值为主要目的的处理过程,是将废物变无用为有用,变有害为有利,变一用为多用[5]。如垃圾有机物制成生物有机肥、生物气化等。

3.4.1 垃圾有机物制成生物有机肥

该方法是集城市生活垃圾处理和资源循环再生利用于一体的生物方法,是在一定人为控制条件下,将垃圾中的可降解的有机物 (主要是厨余垃圾)在微生物的生化作用下分解、腐熟转变成腐殖质,可作为有机肥或土壤改良剂施用于农田。

3.4.2 生物气化

生物气化是一种较理想的处理垃圾的方法。该法利用细菌等微生物的厌氧发酵作用将城市有机生活垃圾分解成广义范围内的天然气。它既能有效缓解我国所面临的严峻的能源挑战,又能较彻底地处理城市垃圾,分解产生的废物还是很好的农田肥料,可谓一举多得。我国城市生活垃圾中有机组分含量很高,例如北京,2000年的食品类、纸类、塑料类等的含量占垃圾总量的 90.9%(吴文伟,2003),并且这个数据还在增长,因此,我国的城市垃圾生物气化有着先天的优势。据徐新华(1997)测算,我国城市垃圾若全部采用生物气化技术,1997年产甲烷气体就会相当于700万 t左右煤炭的能源潜力,直接经济价值达10亿元,同时对环境保护所起的作用将更为可观[6]。因此,生物气化将是我国处理垃圾的具有中国特色的方法。

(1)生物气化原理。生物气化是有机物在隔绝空气,在一定温度、湿度、酸碱度的条件下,经过发酵细菌的作用而产生气体的过程,一般可分为 3个阶段：①水解阶段;②产氢产乙酸阶段;③产甲烷阶段。

(2)生物气化的前景[7]。城市生活垃圾的生物气化是一种大有可为的技术：①城市生活垃圾是一种可以利用的资源,利用生物气化法对其进行处理可以获得工业意义的天然气,缓解能源需求和垃圾处理的压力;②立式活动盖椭圆型水压式发酵池是一种新兴的垃圾生物气化方法的设施,它具有其他垃圾处理方法所不具有的绿色、环保、高效、无污染的优点。

3 结语

西安市生活垃圾处理尚处于研究、开发阶段,许多方面都有待进一步总结、发展和提高。一方面建设一批现代化的垃圾处理设施,引进先进的垃圾处理经验,研究开发新的处理技术;另一方面加大对环保的宣传力度,倡导市民“绿色消费”,鼓励家庭进行垃圾分类,尽可能从源头减少垃圾量。总之,西安市生活垃圾处理需要借鉴国内外在垃圾分类和处理设施上的成功经验,找出符合西安市的垃圾分类和处理方式,真正实现垃圾的“无害化、减量化和资源化”,走可持续发展之路。

[1]中央爱国卫生运动委员会.全国城市垃圾调查资料汇编[M].北京：中央爱国卫生运动委员会,1988.

[2]李小萍.西安市小城镇生活垃圾资源化利用无害化处置的研究[C].西安建筑科技大学学位论文,2008：11～12.

[3]陈敏.西安市城市生活垃圾处理政策分析[J].新西部,2008,18：253.

[4]刘荣琼,葛晓光.我国生活垃圾的处理现状及展望[C].中国环境保护优秀论文集第五章环境污染防治技术研究与开发,2005,1544～1546.

[5]吴文伟.城市生活垃圾资源化[M].科学出版社,2003.

[6]杨琦,张亚雷等.垃圾填埋场的厌氧降解作用及其微生物类群[J].中国沼气.1997,15(3),7～10.

[7]高风彩,张学才,陈明功.城市有机生活垃圾资源化的研究[J].矿产安全与环保.2000,27(5),31～34.

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1673-288X(2010)04-0022-03

胡睿 (1983.2—),男,山东莒县人,助理工程师,从事环境影响评价工作。