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试论城镇生活垃圾无氧热解技术应用前景

2021-11-30杨文富

科技经济导刊 2021年15期

杨文富

(重庆市环卫集团有限公司, 重庆 400060)

改革开放之后,我国人民的物质生活水平有了显著提高,城市中垃圾数量的增长速度也开始不断攀升,近年来甚至达到了每年百分之五以上,垃圾围城的概念也不再仅仅是科幻电影中出现的场景,很多国家和地区都已经出现了垃圾数量剧增包围城市的现象。这不仅会造成对环境的污染和负担,还会对该城市附近居民的身体产生一定的负面影响,因此相关部门必须出台垃圾科学处理制度,让我国的垃圾可以在处理之后逐渐减量化、无害化和资源化,为目前严峻的环境保护缓解一定的压力,同时垃圾处理后产生的能源能为我国提供可持续发展的动力。

1.无氧热解技术的应用价值

二十一世纪人们的物质生活水平达到了前所未有的高度,不论是多种多样消耗品的出现,还是其包装材料的多样化,都在为人们便捷生活的同时带来了大量难以处理的垃圾。人们的正常生活也会产生垃圾,但是城市化进程让城市中的人越来越多,垃圾的数量也会越来越多,虽然垃圾是人们生活中的必然产物,但同时也会成为城市发展的一大阻碍。为了减少大量生活垃圾给环境带来的危害,以及减少对于人们生活和市容市貌带来的影响,城管监察行政执法队伍及相关部门应当提高对生活垃圾的处理力度,使用科学合理的方式为环境保护作出贡献,以下是国际中较为常见的几种垃圾处理方式。

1.1 卫生填埋法

卫生填埋法的原理为通过将垃圾填埋到土壤中,让土壤中的作用于不同成分的微生物如细菌等对生活垃圾中的有机物进行降解,以此作为垃圾处理的有效方式。在以往很多国家的垃圾处理过程中,都会将卫生填埋技术作为其他垃圾处理技术的兜底手段,也就是在使用其他垃圾处理技术方法之后,卫生填埋法会将城镇垃圾处理后的剩余残渣进行掩埋和降解。理论上来说卫生填埋法适用于大部分种类的垃圾,但如果垃圾中蕴含的水分过多,垃圾在掩埋的时候会向土壤中渗透大量的垃圾渗透液,对于填埋区域的土壤和水资源都会产生一定的危害。因此有规定在使用卫生填埋法处理垃圾的时候,应当将含水量较高的垃圾先排除,剩余的可以使用卫生填埋法进行处理。根据欧盟提出的垃圾填埋导则,2016年填埋场中垃圾的可降解比例达到了到百分之三十五,并且还有相关政策提出,在2030年时卫生填埋法可以将垃圾处理后的数量降至百分之十,而我国提出的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中对原生垃圾的填埋量要求为零。简言之,使用卫生填埋法的前提是应当先垃圾进行提前分类,将可以有机降解和消化的垃圾进行填埋,除此之外的应当采取适合的垃圾处理方式降低污染。

1.2 垃圾堆肥法

垃圾堆肥法是将垃圾通过分选之后把垃圾中可以生成肥料的有机物拿出来,进行持续的发酵直到其成为可以为人类应用的有机肥料。但是若分选垃圾的时候没有将除有机物的部分分离彻底,就会使发酵出来的有机肥料中含有大量的重金属、塑料和其他成分的微粒,对农作物施用会造成重金属超标,对绿化施用则会对土壤和地下水造成污染。但是若使用高强度的机械进行垃圾分选工作,不仅分拣设备占地面积比较大,分拣过程中还会用掉大量的水和电,分选后可以获得可利用资源只有一些塑料和金属,从中可以收取的利益远远低于该领域的投入,导致很多相关企业长期处于亏损状态,难以维持今后对于垃圾处理和有机肥料生产工作。虽然经过堆肥处理后垃圾的无害化程度较高,相关技术也较为成熟,但对于垃圾成分要求较高,制造周期长,处理规模较小。我国堆肥组分重金属含量普遍超标,堆肥产品出路成为严重问题,整个行业一度处于停滞甚至萎缩状态。

1.3 焚烧法

焚烧法是很多国家都在使用的垃圾处理方式,跟卫生填埋法相比,焚烧法可以处理的垃圾类型更多,而且还有一些地区会将垃圾焚烧和发电联系起来,将固体垃圾燃烧产生的余热回收后发电,一般垃圾焚烧厂和发电厂距离很远,传输热量时的消耗也不会很多,因此焚烧法在垃圾处理方面的受众会更多。很国家都有针对垃圾焚烧法颁布相关政策,垃圾焚烧已经在当前已进入了全新的黄金时期。从垃圾焚烧的过程来看,虽然焚烧会将垃圾的数量大幅度减少,但是燃烧反应产生的大量有害气体却难以处理,很多城市中垃圾焚烧炉的炉温都不够高,这样不完全燃烧后会产生剧毒有机物二噁英和重金属飞灰,不仅会冒出大量的异味气体污染环境还会危及到人们的健康安全,在不少城市中已经引起了群体事件和大量上访和诉讼,造成了极大的社会影响。

1.4 资源利用分拣法

资源利用分拣法是以垃圾回收再利用为目的,通过对垃圾来行的分选,将大量生活垃圾中能够进行回收和再利用的部分分拣出来。但是就目前我国的垃圾分类情况来看,存在着在源头分类难、成分较复杂以及多种成分的无比例混合,对后续分拣和处理的工艺要求极高,一旦处理不彻底,很容易导致分拣失效,或者是成本过高的情况,甚至还可能会出现在分拣过后的垃圾中仍残留大量有害物质导致其根本无法回收再利用。资源利用分拣的方式是在物理层面对垃圾进行分类和选择,因此分拣后的垃圾总量是不变的,长时间的分拣下垃圾还是会大量囤积堆,为后续的处理增加难度。

2.国内外城镇生活垃圾处理技术的研究

2.1 国外城镇生活垃圾技术的研究

二十世纪末期,很多的发达国家在处理生活垃圾的时候往往都会将其卫生填埋,但是很快严填埋技术造成的土地资源问题使得各个国家又开始使用垃圾焚烧技术。如今,在很多国家使用焚烧处理垃圾的数量已经远远超过了卫生填埋法及堆肥法,并且二者都在时代的发展下慢慢淘汰。对于国土面积较大的国家,其实填埋法处理垃圾的效果会更好。在全球范围内,德国的生活垃圾收运处置系统非常完善。经过严格分类回收后的生活垃圾,其中大约有所占比重为生活垃圾总量的百分之二十以上的可回收物质,将这些可回收物质送入工厂进行加工后,可以循环利用。

2.2 国内城镇生活垃圾技术的研究

随着我国经济的快速增长与城市化进程的高速推进,我国城市化的进程已经超过了百分之六十远低于发达国家,但在垃圾日产生量上已经超过了1kg,很接近发达国家的日产量,成为仅次于美国的世界垃圾产量第二大国,遥遥领先于很多西方发达国家。通过对近年来的人口趋势分析,城镇人口在未来还会继续增长,因此城镇中也会产生大量的生活垃圾。2015年我国城市生活垃圾产量已经超过了2.5亿吨,但是相比较而言垃圾处理手段却非常落后,垃圾处理行业市场的扩大已经成为必然趋势。“十二五”期间,垃圾处理行业年均投资已超过500亿元,预测“十三五”期间年均投资将超过700亿元,由此可见,垃圾处理行业具有良好的市场前景。虽然对于垃圾处理而言,无害化才是首要目标,但由于垃圾的减容需求并没有其他很好的解决办法,因此,即使垃圾填埋和焚烧有诸多缺陷,为了摆脱目前垃圾围城的困境,中国垃圾处理行业上填埋和焚烧仍是主流。

填埋由于技术含量低、处理方式简单,是我国现阶段垃圾处理的主要手段,但大多是由地方政府的相关部门负责运营,市场化程度不高。但是我国的市场对于垃圾焚烧处理的方式却一直保持着高度兴趣,以运营为主的地方国企也曾试图垄断行业竞争,并且在近年来不断引进国外技术或具备自主技术设备的企业也开始试图用价格战的优势占据先机,除了国内市场的竞争之外,还有外资企业试图进入中国市场,甚至在近年来多次通过压低价格引发了一系列的恶性竞争。同时,环保门槛在垃圾焚烧行业邻避事件频发的背景下全方位持续提升,环保业界人士提出“蓝色焚烧”新概念,排放指标较欧盟严格10倍,这意味着垃圾焚烧企业在研发设计、建设和运营管理上的成本进一步提高。

3.无氧热解技术的应用前景

目前我国还没有针对无氧热解法制定相关的政策和法规,目前在使用无氧热解法过程中相关的税收、用地、废弃物处置等政策都是按照传统生活垃圾处理方式的相关文件执行的。虽然全球范围内焚烧法处理垃圾的效率已经有所提升,达到了可以排放的基本标准,但是从实际的角度出发焚烧法的合格的前提是需要消耗额外成本的,同时在处理超细颗粒上的效果极为有限,还会有一部分人会为了谋取利润,钻法律空子,造成垃圾排放后的数据仍然超标,造成环境污染,找出科学有效的方法替代焚烧法或者是出台相关的法律法规约束其行为已经刻不容缓。

4.结语

无氧热解技术对比其他的垃圾处理方式可以有效降低处理后垃圾的数量,同时也不会产生有害气体二噁英,反应后的产物还可以加以利用和回收,因此适合处理城镇中的垃圾。随着我国对环境保护的关注度越来越高,垃圾处理方式的科学有效性也成为了各行各业关注的内容,具有较为广阔的发展前景,在垃圾前端分类收集的背景下具有可小型化无污染的优势。城镇垃圾的处理方式是否科学合理,不仅关乎着垃圾处理的质量和效率,还会影响到城镇未来的发展前景,对于打造卫生城市有着极其重要的作用,因此各省市和地区的各级政府、相关部门及人民群众都应该积极加入到垃圾处理的事业中去,结合当地的实际情况,因地制宜,选取最合适有效的技术措施完成垃圾处理工作,为我国的可持续发展贡献力量。