国内城市生活垃圾处理技术现状及发展趋势

张宇睦

（山东省特种设备检验研究院淄博分院，山东 淄博255030）

国内城市生活垃圾处理技术现状及发展趋势

张宇睦

（山东省特种设备检验研究院淄博分院，山东 淄博255030）

在中国，快速发展的工业化和城市化致使城市生活生产中的垃圾越来越多，造成严重环境问题。城市生活垃圾处理方式不完善，导致不能高效、环保处理生活垃圾，只能堆放或填埋在城市的周围。城市生活垃圾的传统处理技术易产生二次污染物，因此城市生活垃圾应先通过物联网技术进行综合预处理，再通过控制生活垃圾含水率实现填埋、堆肥、焚烧优化处置。利用现有的前沿技术对处置方法加以完善，减少二次污染物的产生。把垃圾处理发展成为环保新兴产业，是我国城市生活垃圾处理未来的发展趋势。

城市生活垃圾；传统处理技术；前沿技术；发展趋势

随着我国迅速工业化和城市化的发展，城市生产生活过程中产生的垃圾越来越多，致使传统垃圾处理日趋困难，导致大量、未经处理的垃圾无法有效处置。传统垃圾处理方法有填埋、堆肥和焚烧3种，由于经济、技术限制，处理过程中产生的二次污染物没有得到有效治理，由此产生较为严重的二次环境污染问题。本文论述了我国城市生活垃圾的现状，阐明垃圾填埋、堆肥和焚烧的优缺点，并针对其缺陷提出改进措施和建议，探讨我国城市生活垃圾未来发展趋势。

1 国内城市生活垃圾的现状

城市生活垃圾，是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物[1]。2011年，全国657个设市城市生活垃圾清运量1.64亿吨，其处理率为91.9%，但其中20.1%为堆放和简易填埋处理[2]。2／3的城市已被垃圾包围，并且这个包围圈开始逐渐向农村扩张,导致城乡结合区域环境恶化[3]。传统处理方法急需优化以增加对城市生活垃圾的处理量，实现垃圾资源化处置。

2 国内城市生活垃圾处理方式、存在问题和改进措施

解决垃圾问题要根据我国城市地理位置、能源结构、城市人口密度和经济发展水平等因素来选择合理的处理方式。目前国内传统垃圾处理方法有填埋处理法、堆肥处理法、焚烧处理法。传统处理方法所面临主要问题是渗滤液、填埋气和飞灰二次污染。因此我们要采取先进技术，加大对城市生活垃圾深度处理，减少二次环境污染的问题。

2.1 填埋处理法

垃圾填埋处理是我国处理生活垃圾的主要方式，我国垃圾填埋处理量大约占垃圾总量的80%[4]。虽然近十年来城市生活垃圾填埋技术得到较大发展，但是受经济因素限制，处理效果并不理想。早期填埋处理只是简易填埋，较少考虑填埋气、渗滤液等二次污染物防治处理问题，造成二次污染。

填埋气是由微生物在垃圾中有机质进行厌氧降解过程中释放出的氨、硫化氢、甲硫醇、二甲硫醚、二甲基硫醚、三甲胺等恶臭气体[5]。填埋气应实现有组织处理排放，在老旧的填埋场设置导排井并采用充气膜结构车间密闭化的作业方式替代传统开放式作业，使作业面与大气环境达到边界隔离效果，对膜内气体进行有组织的收集与排放[6]。组织外排填埋气宜通过DDBD（Dou⁃ ble Dielectric Barrier Discharge，简称DDBD）低温等离子体技术处理，最终转化为无二次污染的CO2和H2O等物质，从而达到净化填埋气的目的[7]。

渗滤液量不但与季节相关且随填埋年限而变化。渗滤液COD、BOD呈不断降低趋势，而氨氮却维持在较高水平，微生物营养元素比例失衡[8]。完善填埋场雨污分流系统和污水导排系统，利用排水板导排和竖井导排[9]收集渗滤液并输送到均质调节池，再通过均质一二级生化池-MBR-纳滤/反渗透联合工艺处理，可保证出水达标排放[10]。

2.2 堆肥处理法

我国应用堆肥法处理生活垃圾的历史开始于20世纪70～80年代[11]。堆肥处理法主要是利用自然界中的微生物，在适宜的水分、通气的条件下，通过新陈代谢，从而将可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化。由于国内城市生活垃圾分类工艺不完善，导致堆肥产品肥效不高且含有重金属污染，市场前景不好。在堆肥中添加微生物菌剂，可缩短堆肥腐熟周期，提高堆肥品质。目前应用较为广泛的微生物菌剂主要有日本的EM菌、酵素菌、美国的B系列菌群（以芽孢杆菌为主）以及台湾的光合细菌和澳大利亚的奥尔尼克生物菌种等[12]。去除生活垃圾堆肥中的重金属采用环境相对安全的LAS（直链烷基苯磺酸钠）表面活性剂、螯合剂DL-苹果酸和柠檬酸配制淋洗剂，单独或复合使用[13]。

2.3 焚烧处理法

焚烧处理法处理生活垃圾已有100多年的历史，由于经济水平和科学技术的限制，我国的垃圾焚烧处理起步较晚，发展较为缓慢。焚烧处理法主要是利用高温热处理技术对生活垃圾进行处理，在焚烧炉内，有机废物充分燃烧，经氧化、热解而破坏，实现垃圾减量无害处理。焚烧处理法普遍存在问题是排放废气中的有毒气体二英和危险废物飞灰。去除废气中二英源头控制方法包括添加有机抑制剂和无机抑制剂。有机抑制剂和催化剂在燃烧低温阶段发生反应生成复杂化合物阻滞二英生成，继而在后燃烧阶段添加无机抑制剂吸收产生废气中氯化氢，减小氯化氢浓度进而抑制二英生成[14]。末端治理方法主要包括洗涤器与袋式除尘器或静电除尘法结合、活性炭吸附法、催化氧化法、电子书辐射法、等离子体技术等。垃圾焚烧生成飞灰主要成分包括SiO（235%～40%），CaO（10%～20%），Al2O（310%～20%），Fe2O（35%～10%），此外还存在各占1%～5%的MgO、Na2O、K2O以及少量的Zn、Cu、Pb、Cr等重金属及盐类[15]。水热条件，可将飞灰中的Al、Si源或外加Al、Si源在碱性条件合成硅铝酸盐矿物，重金属稳定于矿物中，提高飞灰的化学稳定性[16]。在25℃～45℃、pH值2～12、用量1 g～5 g，经过飞灰180min吸附，亚甲基蓝的脱色率都达75%以上，最高可达99.46%，可用于处理染料废水[17]。

2.4 垃圾综合处理法

城市生活垃圾处理方法均需依赖垃圾预处理。垃圾预处理如果能实现精细分类将减轻或杜绝二次污染问题。垃圾精细分类可以通过物联网技术建立信息化平台，即通过红外感应采集垃圾信息实现自动分类；收运过程，运输设施上的RFID（无线射频识别）读写器和GPS装置及时与管理信息平台互联更新信息；到达处置场后，经处置的资源化产物需上报其流向，将信息录入管理系统，规范市场流向。实现垃圾智能收集、智能运输、智能处理全程信息化监控与管理[18]。初步分类后的垃圾，首先要废物循环再利用，不可回用的垃圾含水率和有机质较高的分配到堆肥厂处理，含水率低和热值高的垃圾进行等离子汽化处理[19]，无机垃圾在充分资源化之后作填埋处理，避免混合垃圾得不到高效处理而造成二次污染。

3 结束语

在中国，城市生活垃圾资源化是一项重大战略，也是新兴产业。每年有数量巨大的城市生活垃圾在精细分类之前被填埋，资源回收潜力需进一步研究。垃圾应被认为是可增长的资源，废弃物处理业应该是根基产业[20]。城市生活垃圾应作为未来发展的战略资源储备，在未来可替代不可再生资源。垃圾处理应作为基本国策，提高公民节约资源和保护资源的意识。突破垃圾处理技术瓶颈是城市生活垃圾资源化的关键，是节约能源和可持续发展的基础。

受我国经济和技术条件制约，在今后相当长时间内，这些问题还将继续存在。城市生活垃圾处理问题在城镇化的发展中越来越突出，已逐渐成为城市发展的障碍。因此，需结合我国国情，从过去单纯末端治理逐渐发展为综合利用废弃物资源技术处理，从而实现城市垃圾减量化、资源化、无害化处理，坚持走可持续发展之路。

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1671-0037（2014）02-42-2

2014年1月15日。

张宇睦（1972.10-），男，本科，研究方向：压力容器及环保设备、检验检测。