辽宁省城市生活垃圾处理技术选用研究
2014-04-17田凤权
田凤权
摘要:随着城镇化进程的加快,城市生活垃圾的产生与处理成为社会关注的焦点。以辽宁省的城市生活垃圾为研究对象,在调研分析该省城市生活垃圾的现状和对不同垃圾处理技术的比较分析基础上,提出辽宁省城市生活垃圾处理技术的选择与实施的建议。
关键词:城市生活垃圾;卫生填埋;高温焚烧;堆肥;处理
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:16723198(2014)05018902
近年来,随着社会经济快速发展和城市化进程不断推进,城市生活垃圾产量也不断上升。生活垃圾处理的不当,不但浪费了潜在的资源,更重要的是会污染大气、水和土壤,直接危害我们的环境和人们的健康。在对城市生活垃圾的处理过程中,许多国家和城市不断实施和探索各种处理技术,为不同的地区和城市垃圾的处理和环境的改善发挥了很大的积极作用。本文以辽宁省城市生活垃圾为研究对象,在调研分析该省城市生活垃圾的现状和对不同垃圾处理技术的比较分析基础上,提出辽宁省城市生活垃圾处理技术的选择与实施的建议。
1辽宁省城市生活垃圾的特征分析
1.1辽宁省城市生活垃圾产量
辽宁省下辖14个地级市、其中副省级城市2个(沈阳、大连),17个县级市、19个县城、8个自治县。2012年辽宁经济增长9.5%,GDP总量达到2.48万亿元,经济总量位列全国第七位。城镇的人口为2716多万,占62.10%;生活垃圾产生量已超过1000万吨/年,人均垃圾日产量1.1公斤,每天需要的垃圾运输车辆就高达6576台次。其中沈阳市生活垃圾平均日产生量为7013吨,大连市主城区(含旅顺口区)现日产生活垃圾2000吨,正以5%的速度在逐年增加。目前城镇生活垃圾无害化处理率初步达到85%;辽宁省范围内,普遍采取混合收集的形式收集城市生活垃圾,最终处理中以填埋为主,占总处理量的95%以上,焚烧占0.5%,堆肥占3.62%。
1.2城市生活垃圾组分特征
由于城市生活垃圾的成分复杂,性质很不稳定。影响垃圾产生量、成分变化的因素很多,比如经济的发展和居民生活水平的提高,使居民消费品数量与类别增加,相应垃圾产生量和成分都会增加;夏季瓜果梨桃大量上市,产生大量的易腐烂有机垃圾;公众成员对生活垃圾的认识与处理方式、道德观念等。总体来看,辽宁省居于北方,人均垃圾产量高于南方城市,城市生活垃圾中有机成分低于南方城市,无机成分尤其是煤灰、残土、建筑垃圾含量比例大大高于南方各城市;垃圾中的纸张、塑料等可燃物、可回收物的比例相对大;从垃圾组分来看,由于采取集中供暖、拆掉很多烟囱等原因,城市生活垃圾中的煤灰等含量比例逐年下降。生活水平的提高,使有机垃圾的产量和比例明显上升。
2城市生活垃圾处理技术的比较分析
从国内外对城市生活垃圾的处理实践与探索中,可以总结出垃圾的处理技术主要有三种:卫生填埋、高温焚烧、堆肥。不同的城市与垃圾处理单位又在这三种主要处理方式中进行了深入的探索和研究,采用了更深入细致的处理技术。
2.1填埋与卫生填埋
填埋与卫生填埋是辽宁省各城市乃至国内外普遍采取的最主要的城市垃圾处理方式。我国80%以上的城市生活垃圾都是通过填埋处理掉。早期的垃圾填埋处理仅是单纯的填埋,选择废弃矿坑、沼泽、沟壑等地带,将生活垃简单堆放于此。这种单纯的填埋方式没有考虑到填埋气、渗滤液的处理等问题,造成了比较严重的环境污染。
美国在此传统的做法上,首先提出并实施了卫生填埋法。卫生填埋法是采取防渗、铺平、压实、覆盖和导气对城市生活垃圾进行填理,以及对填理气体、渗滤液等进行治理并达标排放的处理方法,它是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法。在卫生填理过程中,利用大自然的力量和时间,使垃圾发生生物、物理、化学变化,达到最终彻底分解的无害化目的。关于填埋气的处理问题,部分大型垃圾填埋场能够对填埋气体进行收集并用作发电等用途。
卫生填埋法的优点突出,主要有:技术比较成熟、操作管理简单、处理量大、投资和运行费用较低、适用于所有类型垃圾。但此法的缺点也较为突出:占用大量土地资源,以致选择新的垃圾填埋场困难,尤其对于土地紧张的大城市更显突出;该法产生的垃圾渗滤液如未妥善处理,会对土壤及地下水等周边环境造成污染,威胁到周围居民的身体健康;填埋垃圾发酵产生的甲烷等气体,既是火灾及爆炸隐患,又加剧了温室效应。
2.2焚烧
焚烧发电是将城市生活垃圾进行高温热处理,在800~1000℃的焚烧炉膛内,垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,放出热量,转化为高温的燃烧气和少量而性质稳定的固体残渣,燃烧气可以作为热能用于发电并网运行或供暖,残渣可直接填埋。残渣体积为垃圾体积的5%~10%,残渣质量为原生垃圾质量的10%~25%。
焚烧法的突出优点是处理量大,减容量大,占地面积小,无害化彻底,而且能回收热能。但该项技术要求初期巨大的投资,并且要求炉内温度要控制在800℃~1000℃之内,进入垃圾焚烧炉的垃圾平均低位热值应不低于5000kJ/kg,如果温度或者焚烧时间不能保证,就会释放有害物质(如二噁英等),严重影响环境和居民的健康。另外如果缺少政府财政补贴和有机垃圾源的保证,都会导致焚烧项目中断或停用。
2.3堆肥
堆肥是通过生化处理达到垃圾无害化目的的较为有效的方法,在我国有悠久的历史。堆肥法是利用自然界广泛存在的微生物的新陈代谢作用,在适宜的条件下,进行微生物的自我繁殖,从而将可生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质。堆肥处理适合于处理易腐烂、可降解有机物质含量较高的垃圾,可以使其中的有机成分转化为可供施用的肥效物质,同时消除其环境污染,杀灭垃圾中的病菌,具有无害化和资源化特征,是处理有机垃圾最有效,最适宜的技术手段之一。从生活垃圾的种类中,堆肥法适合于厨余类有机物垃圾,通过常温或高温堆肥使其转化为稳定的有机肥料,实现碳物质的自然循环。
但堆肥法也有其弱点致使这种技术在部分地区被废置。其一是城市垃圾大都采用混合收集的方式,这种方式难以实现堆肥(特别是无预处理的静态堆肥)处理。理论上可以通过预分选处理将厨余类有机物分选出来,但一方面增加运行成本,另一方面难以保证堆肥产品的质量,此外单纯的厨余类有机物由于水分高,需要添加骨料才适宜进行堆肥,这也是目前我国城市垃圾堆肥处理发展面临困境的主要原因之一。对于广大中小城市,低成本堆肥技术有广阔的市场,如静态仓式好氧堆肥技术。其二是产品肥效和成本与收益均不理想。堆肥中N、P、K混合含量通常都很低,很少有达到3%的,尤其在我国垃圾堆肥中的N、P、K含量均低于发展中国家和发达国家;如果采取厌氧发酵或高温堆肥,在加速堆肥的结果也需要大的设备投资大,但处理量小,环境卫生差,堆肥肥效和成本都无法和化肥竞争,导致产品销路不好。
2.4三种垃圾处理技术的优缺点总结
关于上述三种垃圾处理技术可以总结如表1所示。
3辽宁省城市生活垃圾处理技术的选用分析
辽宁省14个地级市由于经济发展水平、生活水平、常住人口数量、产生的生活垃圾的种类和数量具有很大的差异,在选择垃圾处理技术中,要因地制宜、因时制宜、因技术制宜、因财力状况制宜。在近几年的垃圾处理中,仍以卫生填埋为主,同时不同城市研究使用其他垃圾处理技术,满足本城市可持续发展的要求。
3.1沈阳、大连副省级城市的处理技术选择
沈阳和大连两个城市从经济发展速度和城市扩展、人口数量所带来的土地紧张、垃圾量产生逐年快速增长,这两个城市财力较为宽裕,要加大高温焚烧和有机垃圾堆肥技术的研发、投资和使用。沈阳市和大连市生活垃圾的产生量很大,并且随着集中供暖和生活水平的提高,该城市的不可回收垃圾(主要是煤灰等)比例下降,而有机垃圾比例快速提高,并且垃圾分类试点工作已在多个社区开展,在市民心中有了一定的认识,为后续的垃圾分类处理打下一定的基础。面对这样有利的形势,在提高老虎冲、大辛、毛茔子、金州区、普兰店、瓦房店、庄河垃圾填埋场的垃圾处理能力,还要提升垃圾填埋场沼气发电的效率。此外,两个城市为了满足城市的快速发展需要,还要尽快调整和新建生活垃圾综合处理场,两市都要规划和建设专门的餐厨废弃物处理场、高温焚烧处理场、可回收资源分拣中心等项目,积极吸引国内外社会企业参与生活垃圾项目的投资。
从政策和法规层面尽快出台和完善生活垃圾源头分类制度和文件,通过各种途径、媒体、讲座、宣传栏,组织社区干部、志愿者广为人心的宣传垃圾分类的知识,提高市民垃圾分类的积极性,鼓励市民投入到垃圾分类中,为各种垃圾处理技术的使用提供垃圾源头上的保证。如果仍延续现在的垃圾混收混放行为,那高温焚烧需要的垃圾低热值、堆肥需要的有机垃圾仍然达不到要求,结果仍是以各种垃圾处理技术失败而告终。
3.2其他中小城市的处理技术选择
鞍山、锦州、营口、抚顺等城市经济发展、人口数量较多,这几个城市在做好卫生填埋的基础上,不断总结现有的高温焚烧、堆肥技术的经验,努力扩大这两种技术的优点,加大这两种技术的覆盖面,扩充两种技术的垃圾处理量。其他中小城市还应致力于建设好和管理好卫生填埋场,从财力状况而言填埋是省钱又有效的处理方式,而不应过多考虑堆肥和焚烧。在高温焚烧或堆肥技术选择上,各个城市间还应考虑共建共享性,如盘锦和营口市的两个垃圾处理场完全可以合二为一,共建一个大型综合处理场,这样能够实现经济、环境、社会的多方共赢局面。另外为了保证新技术在实现环保目标外要保证成本与收益的平衡,还需要各级政府在垃圾处理的财政资金方面给与保证,争取国家和省市相关的财政扶持,并进一步完善城市垃圾处理收费制度,并力争在短期内实现收缴。
参考文献
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