城镇生活固体废弃物循环再利用探讨

2020-04-09郭翔宇吴广芬曲兆鹏赵镇东沈俊芳

环境与发展 2020年2期

郭翔宇吴广芬曲兆鹏赵镇东沈俊芳

摘要：国民经济的高速发展带来的环境问题日益显著，固体废弃物的处理与处置也成为公众关注的焦点之一。为了实现“绿水青山就是金山银山”的全民理想，政府出台一系列相应的环境治理政策的同时，全民环保意识也有了很大提高。本文以烟台市為例，进行相关生活废弃物污染的防治与处理工作的方法及循环利用情况的调研，以此提出进一步提高废弃物资源再循环利用的建议，以供参考。

关键词：固体废弃物;固废治理;资源循环利用

中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）02-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.025

Abstract：With the rapid development of national economy，environmental problems are increasingly prominent， and the treatment and disposal of solid waste has become one of the focuses of public attention.In order to realize the national ideal of “ Lucid waters and lush mountains are invaluable asset”.While the government has issued a series of corresponding environmental governance policies， the environmental awareness of the whole people has also been greatly improved.This paper takes Yantai as an example，through the investigation and analysis of the methods of prevention and treatment of domestic waste pollution and its recycling，in order to improve the recycling of waste resources， some suggestions are put forward for reference.

Key words：Solid waste;Solid waste treatment;Resource recycling

1 固体废弃物

固体废弃物是人类活动中产生的固态、半固态废弃物质。可分为工业废弃物、农业废弃物和生活废弃物三大类。其具有污染性、资源性和社会性三大特性[1]。

固体废弃物的产生以及排放具有广泛的社会性。主要是在社会生活的每个成员都会产生固体废弃物，其次固体废弃物产生就意味着不可再生资源的消耗，而且固体废弃物的排放、处理处置都会影响到人民的利益。而平衡固体废弃物社会影响有时也是新一轮的固体废弃物的产生、排放和处理的过程，是其污染性和资源性的体现[2]。

固体废弃物往往是富集多种污染成分的终态，某种程度上也是污染环境的源头。飘尘或有害气体，通过特殊的治理，最终形成固体废物;废水中的一些悬浮物和有害溶质也通过治理，从而被分离出来成为污泥残渣等固体废物;含重金属的可燃固体废物，能够通过焚烧处理形成灰烬，浓集着有害金属。这些“终态”物质中含有害成分，在经过一系列的作用下，最终会转化到大气、水体土壤中，成为污染“源头”。从一些角度可以理解，固体废物对环境造成的危害可能要比水、气造成的危害严重很多[3]。

同时固体废物可以说是在错误时间放在错误地点的资源，具有鲜明的时间和空间特征。现在人们已经开始通过废弃物回收、物质转换和能量转换等途径来实现固废的资源化。比如处理废弃物时，从中回收可二次利用的物质，如纸、玻璃、金属等;也可以把废弃物当原料来提取新形态的物质，如利用废玻璃或者废橡胶生产铺路材料，使用高炉矿渣、粉煤灰等生产水泥和其他建筑工程上使用的材料，利用有机垃圾和污泥堆肥等;从废物处理过程中回收热能和电能，如通过焚烧有机废弃物回收热能，还可以通过焚烧来发电，通过厌氧消化使垃圾或污泥产生沼气，然后作为能源向各行业或者居住区供热或发电，废塑料可以用来热解制取燃料油和燃料气等[4，5]。

2 烟台市生活垃圾固体废弃物的组成

城市的生活固体垃圾废弃物指的是居民在生活中或城市在正常运转下，所产生的固体废弃物。

通过资料收集和走访调研发现，烟台市的生活固体废弃物主要是由居民生活垃圾、集贸市场垃圾、街道垃圾、商业垃圾、机关学校厂矿垃圾、公共场所垃圾等等。其构成主要有废纸、废塑料、废家具、废玻璃制品、废瓷器、厨房垃圾等。此类生活垃圾构成的基本特点是含水量较高、有机物含量高、成分复杂、随季节性变化等。并且数据显示，生活垃圾中有机物的含量高达41.23%，可回收物中，纸类占比11.09%，塑料橡胶占比7%，而金属仅占0.34%。

3 烟台市生活固体废弃物处理现状

3.1 生活固体废弃物排放量

在2013-2018年间，烟台市的生活固体废弃物总量由123.954万吨增长到208万吨，增长了68%。处理方式也由2013年的100%无害化填埋逐渐向资源化转型。在2018年度，用于焚烧发电的生活固体废弃物量已达到生活固体废弃物总量的65%，并且这一比例有望持续上升。

3.2 生活固体废弃物处置方法

目前，生活垃圾焚烧、垃圾填埋和垃圾堆肥是烟台垃圾处理的主流工艺。

垃圾焚烧：城市固体废弃物可以通过焚烧的方法，使可燃性固体废物在焚烧过程中分解为新的化合物，并在此过程中回收能量、去除原固体废弃物的毒性及副产品。绝大部分有机性废物都能被焚烧法处理，使生活垃圾实现减量化、资源化、无害化和循环化处置。

垃圾填埋：填埋处理使固体废弃物和其中可被二次利用的物质都一并被处理，循环利用的比例较小;并且填埋场需要使用大面积的土地，增加了土地的使用负担;运输、填埋、管理等价格也在逐渐增加，无害化程度较低，容易造成二次污染。

垃圾堆肥：堆肥是使垃圾废弃物中的有机物通过微生物摄取吸收之后，形成的类似腐殖质土壤的物质，这种物质可以用作肥料来改良土地的性质。城市生活垃圾堆肥处理方式的技术性能稳定、易于操作、容易普及、且对生活垃圾成分要求不高。故而得到了广泛的应用。

3.3 生活固体废弃物处理工艺及其循环利用

烟台市依托各大环境治理企业对生活固体废弃物进行处理处置，本次共调研了5个单位（烟台润达、莱阳光大环保、蓬莱蔚阳余热、烟台环卫处、烟台固废循环经济园区），其具有代表性的处理工艺如下。

3.3.1 RD湿解综合处理

在RD湿解综合处理工艺中，生活垃圾由抓斗进入原始垃圾上料系统，大块无机物和铁质金属在磁选系统中被去除，通过输送设备进入RD消解罐中，在消解罐中注入蒸汽，并且同时添加催化剂，在消解反应进行到90分钟后减压排放。垃圾组分中的有机物包括厨余部分的消化降解、灭菌、脱水、脱臭、减容都可以在消解过程中可完成。污水厂对后续垃圾消解反应中产生的消解液进行统一处理。消解处理后的垃圾喷放进入排料缓冲系统。消解后的垃圾经过分选系统的筛分、磁选后形成筛上可燃物、筛下营养土及金属类。筛上可燃物最终被焚烧处理，产生的蒸汽通过能量回收的方式回用到系统中供热或发电。

这种处置垃圾方法用地面积小，运营费用低，一次性投资少。经处理后的废水、废气可全部达标排放，能有效控制二噁英类有害气体的产生;焚烧所产生的炉渣量较少;同时焚烧产生的热量可用于厂区内供暖或发电，节能减排效果明显;筛下土经进一步腐熟发酵可制成生物有机肥用于园林绿化、改良土壤。

3.3.2 垃圾分级热解气化技术

生活垃圾为原料，经粉碎后采用分级热解气化炉进行处理，热解气化炉产生的热解气经降温和净化处理后送入内燃机发电机组进行发电，热解气降温和内燃机发电机组烟气中的余热回收产生蒸汽送入现有汽轮发电机发电，气化热解炉产生的灰渣送至蓬莱蔚阳水泥有限公司水泥窑进行协同处置。生产过程包括垃圾接收和贮存、运输、垃圾的分级热解、热解气降温与净化系统、内燃机发电系统、内燃机烟气余热回收系统、汽轮发电系统和灰渣处理系统等部分组成。

這种方法结构简单，重量轻，焚烧室燃烧的是气体，过量空气系数较小，所以热解法产生的烟气量比直接焚烧法少，有利于降低治理成本;适应性强，应用范围广。容易实现自动化控制，运行成本低。

3.3.3 机械炉排垃圾焚烧

生活垃圾在垃圾仓中发酵7天左右后，会产生垃圾渗滤液，污水处理中心将对产生的渗滤液进行集中处理，其余的生活垃圾通过焚烧炉进行焚烧处理，产生蒸汽用来发电。采用多级往复式顺推炉排，垃圾经过焚烧炉排的干燥段、燃烧段、燃尽段处理后，燃尽物经出渣系统排入渣坑。垃圾焚烧处理过程中产生的高温烟气经第一烟道、第二烟道、第三烟道及第四烟道后，进入尾端烟气净化系统。项目工艺采用“SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘器”处理措施进行处理，处理后烟气中污染物排放达到或优于欧盟2000排放标准。渗滤液采取“预处理+调节池+厌氧反应+两级硝化反硝化+外置式MBR+化学软化+MF（微滤）+RO（反渗透）+DTRO（碟管式反渗透）”工艺处理，达到《城市污水再生利用工业用水水质标准》后回用。

机械炉排垃圾焚烧处理量大、运行稳定、处理周期短、减量化、无害化显著以及可回收利用垃圾焚烧余热等优点，适宜大规模处理未经分类处理的高热量城市生活垃圾。

4 建议与结论

通过调研发现生活固体废弃物采取焚烧，填埋，堆肥处理之后，能实现较大程度化的再循环利用。

（1）烟台市近几年在生活固体废弃物的处理处置与资源循环利用方面都有质的飞跃，不仅改变了最初单一填埋处理的固体废弃物处置方式，还通过工艺技术的进步，实现了部分渗滤液、余热及烟气的再利用;

（2）采用处理后的垃圾填埋渗滤液清洗车辆。城市的垃圾运输车从中转站转运至垃圾焚烧电厂在垃圾焚烧电厂卸下垃圾后需要进行清洗后才能驶出。清洗垃圾车的水质要求不高，是废水回用的理想方法;

（3）处理后的垃圾渗滤液还可以用于锅炉冷却循环补充水。对渗滤液进行处理后，可以达到冷却循环水补充用水的标准。垃圾焚烧发电厂每天需要的一般不低于1.5×106m3/d，是很大的用水量。使用渗滤液最终处理后的出水作为循环冷却补充用水，就可以达到废水零排放的目标;

（4）固体废弃物充分燃烧后的炉渣可制免烧砖。炉渣制免烧砖消耗掉大量的炉渣（在生产原料中占比80%），生产过程简单、投资少、见效快，并且产品可用于道路铺砖;

（5）固体废弃物燃烧过程中产生的飞灰可部分替代生产水泥的原料，用于生产水泥。用飞灰替代部分水泥原料，不仅可节省资源也能减少温室气体的排放，同时水泥煅烧过程中也能降解飞灰中有机污染物。

参考文献

[1]钱超.关于固体废弃物综合处理与资源无害化再利用的探究[J].环境与发展，2019，31（09）：32-33.

[2]彭雨林.城市固体废弃物循环利用管理思路分析[J].环境与发展，2019（08）：68-79.

[3]谭文博.浅谈我国固体废弃物污染的现状及治理[J].资源节约与环保，2019（07）：84.