一、前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展、人口的不斷增多以及人民生活水平的日益提高，城市垃圾的產(chǎn)生量也日漸增多，城市生活垃圾已成為當(dāng)今世界一大公害，也是目前我國環(huán)境污染比較嚴(yán)重的問題之一。近幾年來，隨著全國推行新農(nóng)村建設(shè)，人口集中居住，城鎮(zhèn)化程度的加快，也使我國城市生活垃圾產(chǎn)量與日俱增。隨著和諧社會的提出、城市規(guī)模的不斷擴大，旅游事業(yè)日的益繁榮，對整個城市的全面提升提出了更高的要求，而急增的城市生活垃圾對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，阻礙著國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，已成為一個嚴(yán)重的社會問題。為了達(dá)到垃圾的無害化、減量化、資源化，目前我國主要采用的垃圾處理方式有衛(wèi)生填埋、焚燒以及堆肥。

二、成都市垃圾處理現(xiàn)狀及問題

成都市城市生活垃圾處理方式主要是衛(wèi)生填埋、焚燒發(fā)電。衛(wèi)生填埋是成都市主要的垃圾處理方式，下面是以往收集成都市生活垃圾產(chǎn)量表（2001年至2009年）。

表1成都市生活垃圾產(chǎn)量表

從表中可以看出成都市每年生活垃圾年產(chǎn)量呈現(xiàn)逐步上升趨勢，年增長率約為8%左右，如此之快的增長速度，相對于成都市固體廢物處理場總的填埋時間而言就有可能提前達(dá)到原設(shè)計庫容容量。故如何妥善解決成都區(qū)生活垃圾出路、延長現(xiàn)有填埋場使用壽命，便成為一個新的問題。為了能減緩成都市生活垃圾衛(wèi)生填埋日處理負(fù)荷量，成都市于2005年采用政府特許經(jīng)營模式開始動工修建了第一座成都市洛帶生活垃圾焚燒發(fā)電廠，日處理能力1200t/d，目前已運行兩年。

但這兩種方法都有自身局限性。衛(wèi)生填埋不僅填埋掉了廢物，也填埋掉了可回收利用的有效資源，沒有完全做到垃圾處理資源化，衛(wèi)生填埋不僅占用大量土地面積，而且對環(huán)境造成二次污染，比如地下水環(huán)境污染、土壤污染、填埋堆體所產(chǎn)生的惡臭污染等；由于城市生活垃圾含水率較高，導(dǎo)致垃圾滲瀝液量大、濃度高，滲濾液處理達(dá)標(biāo)排放或能夠送城市污水處理廠處理后達(dá)標(biāo)排放的填埋場較少，地下水污染地表水的污染事故不斷出現(xiàn)；填埋氣體處理也是一個嚴(yán)重的問題，目前大多為敞開式排放或通過豎井排放，容易造成安全隱患，也是產(chǎn)生惡臭的主要原因，即使在封場后相當(dāng)長的時間里，這些污染仍將繼續(xù)存在。

對于垃圾焚燒發(fā)電而言，一是工程投資大，據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)利用國外先進(jìn)焚燒技術(shù)建造的焚燒廠普遍建設(shè)工程投資大，折合噸工程投資約50～75萬元；而引進(jìn)技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備國內(nèi)生產(chǎn)的噸工程投資約35～45萬元，技術(shù)和設(shè)備全國產(chǎn)化的噸工程投資只要25～30萬元。

二是由于生產(chǎn)成本高，據(jù)統(tǒng)計，我國目前運轉(zhuǎn)基本正常的國外技術(shù)建造的焚燒廠的運行費用為180～300元/噸，國內(nèi)技術(shù)建造的焚燒廠的運行費用也在100元/噸左右；

三是由于我國的城市生活垃圾的基本特點是含水率高、低熱值、垃圾成份比較復(fù)雜。引進(jìn)的爐排爐一般適應(yīng)處理國外成份相對簡單、低位熱值高（一般都在6000KJ/kg以上），水分含量低的生活垃圾；針對國內(nèi)的生活垃圾特性，在進(jìn)行垃圾焚燒時，必須添加輔助燃料助燒，這又無形中增加了垃圾焚燒運行成本。

四是垃圾焚燒中產(chǎn)生的飛灰處理問題。垃圾焚燒時所采用的焚燒爐設(shè)備不同，產(chǎn)生的飛灰量也有很大的差別，機械爐排爐焚燒所產(chǎn)生的飛灰量約為垃圾處理量的3%～5%，而流化床焚燒爐焚燒所產(chǎn)生的飛灰量就高得多，約為垃圾處理量的15%～25%。如按焚燒處理垃圾1200噸/天計算，最少產(chǎn)生飛灰量約為36噸～60噸之間。目前除個別高水平建設(shè)和管理的焚燒廠外，其余焚燒廠飛灰處置沒得到足夠重視，，其次垃圾焚燒中產(chǎn)生的爐渣量約為垃圾處理量的20%左右，而產(chǎn)生的這些飛灰與爐渣就變成有危險性的固體廢棄物例如含極高的重金屬等，在發(fā)達(dá)國家，這些是要把它當(dāng)成一個危險性固體廢棄物來處理的，處理費也是非常高的，在我國大多填埋處理或作為建筑材料利用，安全隱患大。

五是垃圾焚燒中產(chǎn)生的二次污染的問題也是相當(dāng)嚴(yán)重的，例如空氣污染問題，像我們講的一些有毒的氣體，不光是二惡英，會造成嚴(yán)重的空氣污染，還有其它的氮氧化物、硫的氧化物會造成酸雨，粉塵亦造成空氣污染，二氧化碳造成溫室效應(yīng)等等。

此外，由于國內(nèi)混合收集生活垃圾中廚余垃圾含量較高，導(dǎo)致爐內(nèi)燃燒易結(jié)焦成塊，再加上玻璃碎片等硬物料易嚴(yán)重破壞布風(fēng)系統(tǒng)，有時會出現(xiàn)爐內(nèi)燃燒不均勻、爐溫偏低、熱灼減量高、爐排磨損大等問題。

三、生活垃圾堆肥處理

1、生活垃圾堆肥處理技術(shù)

生活垃圾堆肥主要是利用多種微生物的作用，將垃圾成份中有機殘體，進(jìn)行礦質(zhì)化、腐殖化和無害化，使各種復(fù)雜的有機態(tài)的養(yǎng)分，轉(zhuǎn)化為可溶性養(yǎng)分和腐殖質(zhì)，同時利用堆積時所產(chǎn)生的高溫（60～70℃）來殺死原材料中所帶來的病菌、蟲卵和雜草種子，達(dá)到無害化的目的。

在我國常用的生活垃圾堆肥技術(shù)大致可分為簡易堆肥、好氧堆肥和厭氧堆肥三類。

一是簡易堆肥，工程規(guī)模較小、機械化程度低、主要采用靜態(tài)發(fā)酵工藝、環(huán)保措施不齊全、投資及運行費用均較低。簡易高溫堆肥技術(shù)一般在中小型城市應(yīng)用較多。

二是好氧堆肥，工程規(guī)模相對較大、機械化程度較高、一般采用動態(tài)或半動態(tài)好氧發(fā)酵工藝、有較齊全的環(huán)保措施、投資及運行費用均高于簡易高溫堆肥技術(shù)。

三是厭氧堆肥，工程規(guī)模普遍較大，機械化程度相當(dāng)高，一般采用濕式或干式厭氧發(fā)酵工藝，發(fā)酵周期可縮短至15～20天后，沼氣收集后可用于發(fā)電等，生活垃圾資源化利用率較高，投資及運行費用高于好氧堆肥，占地面積少于好氧堆肥。厭氧堆肥技術(shù)在歐洲有較多的應(yīng)用實例，國內(nèi)上海等地則還能夠在實施項目。
生活垃圾堆肥產(chǎn)物的功效主要表現(xiàn)在以下幾個方面，第一個就是吸水性和持水性，就是它能把水分吸住，而且保持在那里。因為堆肥的吸水性持水性高的話，混到土里面可以幫土壤畜水在里面。目前傳統(tǒng)堆肥根據(jù)一些實驗，它的吸水量差不多可有0.8倍，即一公斤可以吸水0.8公斤。第二功效是吸肥和持肥。所謂肥份就是講的氮磷鉀。纖維素和腐殖質(zhì)正好有很強的這第二功效。國內(nèi)自從用化肥以后，農(nóng)田的土地很易板結(jié)，也變得貧脊了。板結(jié)以后土壤對吸肥及持肥的能力降低，如果加肥料到農(nóng)田以后在灌溉澆水時，大部分肥分就沖掉了。根據(jù)一些資料記載，肥分流失率可達(dá)50%甚至70%，因此對農(nóng)民造成很大的損失。如果能夠在土中加進(jìn)堆肥，它對吸氮磷鉀的能力便很強。有足夠的有機肥在土壤裹，農(nóng)民再加肥料的話，肥料就沖不走了，就不會損失掉肥分。這樣做對環(huán)境保護(hù)來講也是非常重要的，舉個例子，約兩年前，太湖有極嚴(yán)重的藍(lán)藻事件。國內(nèi)專家都知道，這個藍(lán)藻事件，一般來講是水太優(yōu)化造成的，也就是水中肥分太高，氮磷鉀都跑到水里面了。天然水體中肥分的來源，一個是我們都市污水，另外一個就是這個灌溉的水。因為太湖四周圍是一個大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，土壤吸肥能力甚為不足。第三個特性就是土壤粿粒保持及耐沙化。堆肥像纖維素、腐殖質(zhì)，加到土壤里面是可以固土壤的顆粒。這種特性，其實已經(jīng)有很多人做過研究，它可以固沙，不止是沙，所有土壤顆粒，大大小小均可。在我國國內(nèi)荒漠化相當(dāng)嚴(yán)重，中國是世界上最嚴(yán)重荒漠化的一個國家。據(jù)統(tǒng)計我國每年荒漠化土地在約3500平方公里的土地。這個荒漠化就是經(jīng)過數(shù)萬年不停的風(fēng)吹外加植被的破壞，荒漠化的地方一般都有很強的風(fēng)，它吹的時候把比較小的顆粒，像矽質(zhì)和黏質(zhì)的土壤顆粒吹走了，剩下的就是沙。這一吹的話就造成沙塵暴，所以沙塵暴其實是荒漠化的一個結(jié)果。如果我們可以把堆肥混在土里面的話，它就可以固定它而很難被吹走。這是第三個效應(yīng)，它可以固沙，這也是非常重要的，這個方法可以協(xié)助解決我們荒漠化的問題。第四個功效是，有機肥加到土壤里面可以把土壤變得疏松透氣。很多植物的根部是需要透氣的。加了有機肥就可以增加這一點。第五功效點是隔熱和保溫，這一點對于植物的種子發(fā)芽的時候特別重要，因為溫度變化很大很多就沒有辦法發(fā)芽，就死掉了，保溫情況很好，發(fā)芽的百分比就非常高。第六個功效就是透水性。堆肥不止是可以增加吸水和持水，還可以讓水分在里面流動。土壤加入有機肥會使得土壤比較蓬松，水分比較容易流動，這個透水性可以防澇，對植物生長很有利。

針對堆肥的這些功效，堆肥產(chǎn)品不僅可以制作肥料或農(nóng)田土壤改良，還可作為礦山開采場、垃圾填埋場的綠化以及垃圾填埋場的覆土。

在費用上，生活垃圾堆肥建設(shè)費用基本為噸工程投資為23～32萬元，運行處理成本為50元/噸左右。

在環(huán)境污染方面，在對地表水、地下水污染方面較少，主要就是存在一定的惡臭氣體、粉塵污染，但通過控制技術(shù)都能很好的解決污染問題。

但堆肥處理也存在一定的問題，其問題主要不是技術(shù)因素，而主要表現(xiàn)在非技術(shù)因素方面，歸納如下：

一是混合收集的生活垃圾雜質(zhì)含量高，為保證產(chǎn)品質(zhì)量而采用復(fù)雜的分離過程導(dǎo)致產(chǎn)品成本高，沒有政府的補貼，是很難運行下去的；

二是一般堆肥廠的粗堆肥產(chǎn)品只能作為土壤改良劑，其銷路取決于堆肥廠所在地區(qū)封條件的適宜性，在粘性土壤地區(qū)，特別是南方的紅黃粘土、磚紅粘土、紫色土地區(qū)有較好的銷路；

三是堆肥廠產(chǎn)品的經(jīng)濟服務(wù)半徑一般較小。質(zhì)量較差的粗堆肥產(chǎn)品一般只能就近銷售，利用粗堆肥產(chǎn)品制造的復(fù)合肥，其銷售也面臨一般化肥和復(fù)合肥的競爭；

四是生活垃圾處理的連續(xù)性和堆肥產(chǎn)品銷售季節(jié)性之間存在的固有盾，也會增加生活垃圾的處理成本和堆肥產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

目前在成都市大力倡導(dǎo)田園城市的生態(tài)城市下，綠地建設(shè)是其重要組成部分之一。如果政府倡導(dǎo)、政策上給與更多的支持，在城市范圍內(nèi)開辟垃圾堆肥產(chǎn)品系列的草坪、花卉、樹木的種植、試驗等等，不僅宣傳綠色，更是以行動倡導(dǎo)綠色，根據(jù)一些文獻(xiàn)報導(dǎo)，在美國僅公路兩側(cè)綠化項目每年就可以消納數(shù)萬噸的垃圾堆肥，因為美國規(guī)定公路兩側(cè)綠化地土壤有機質(zhì)含量必須超過5%-8%，所以建設(shè)單位多選用成本較低的垃圾堆肥產(chǎn)品。在這種情況下，堆肥的銷售問題基本上得到了解決。

2、成都市生活垃圾成份分析

成都市環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測中心每年都進(jìn)行了對成都市中心城區(qū)生活垃圾常規(guī)監(jiān)測分析，以下是成都市中心城區(qū)生活垃圾物理成份、含水率往年百分比分析結(jié)果，見表2

表2 2001年-2009年成都市中心城區(qū)生活垃圾物理成份、含水率分析

從上表分析結(jié)果來看成都市生活垃圾有機物含量基本上在50%～60%之間，可回收物占30%左右，無機物占8%左右，含水率平均約為56%。

2010年成都市環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測中心對成都市區(qū)生活垃圾進(jìn)行了元素分析，結(jié)果見下表3

表3成都市中心城區(qū)生活垃圾元素分析

根據(jù)表中分析，成都市中心城區(qū)生活垃圾碳氮比約為21：1。

依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市生活垃圾好氧靜態(tài)堆肥處理技術(shù)規(guī)程》CJJ/T52-93中規(guī)定生活垃圾作為堆肥原料時進(jìn)倉條件要求：含水率宜為40%～60%；有機物含量為20%～60%；碳氮比為20：1～30：1；重金屬含量指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，成都市生活垃圾可以用堆肥處理。

四、城市生活垃圾綜合處理技術(shù)

城市生活垃圾綜合處理技術(shù)是在克服單一處理方法缺點的基礎(chǔ)上，必須采取多種技術(shù)對其進(jìn)行綜合處理才能達(dá)到垃圾處理的減量化、資源化、無害化。但是，這需要在一個新的基礎(chǔ)上去考慮綜合處理模式中各種技術(shù)的地位和作用。

針對我國混合收集垃圾的特點，將生物處理技術(shù)作為填埋或焚燒的預(yù)處理技術(shù)，是解決我國垃圾處理難題的一種有前途的技術(shù)組合。近10年來，機械生活處理技術(shù)在歐洲作為填埋處理或焚燒處理的預(yù)處理技術(shù)得到了快速發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了機械生物處理——衛(wèi)生填埋、機械生物處理——焚燒發(fā)電等一些綜合處理的趨勢。

機械生物處理技術(shù)，是采用機械或其他物理方法與生物工藝相結(jié)合，對垃圾中可生物降解組分進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)化，并使之達(dá)到穩(wěn)定化的技術(shù)。這種技術(shù)實際上是在混合垃圾堆肥處理的基礎(chǔ)上衍生發(fā)展而來的，但更多地采用了高效的機械或物理分選技術(shù)，強化了材料的分選回收或發(fā)酵過程的控制�；旌侠�(jīng)機械生物處理后，95%的可降解TOC（總有機碳）和86%的非纖維素碳水化合物得到轉(zhuǎn)換，垃圾重量、體積和含水率都會減小，熱值增大，有利于后續(xù)處理并能減輕對環(huán)境的影響。如減少了填埋過程中的填埋氣體、滲濾液，減少占地空間等。經(jīng)過機械生物處理穩(wěn)定化的垃圾，填埋后滲濾液和填埋氣體產(chǎn)生的污染可以減少95%。假設(shè)原始生活垃圾含水率為60%，經(jīng)垃圾堆肥處理后，含水率一般可降為20%～30%，假定下降到25%，而這含水率的減少，對垃圾的熱值貢獻(xiàn)很大。我們可以通過一些數(shù)據(jù)來初步估算在生活垃圾焚燒過程中其含水率對垃圾熱的影響變化，在通常情況下，原始垃圾含水率為40%～70%時，焚燒場垃圾收集池中析出的滲瀝液量約為6%～20%，那么在上面我們的假設(shè)中，原始垃圾產(chǎn)生的滲瀝液約為17%，經(jīng)堆肥處理后，垃圾滲瀝液將下降到7%左右，從而使垃圾滲瀝液減少10%左右。由于析出滲瀝液后的垃圾熱值在邊界條件具有不確定的因素，但一般可按垃圾滲瀝液減少1%，垃圾熱值增加104kJ/kg進(jìn)行計算，因此經(jīng)過垃圾堆肥后，垃圾熱值無形中就增加了1040kJ/kg左右。而這增加的熱值對于垃圾焚燒來說，可是不容忽視的，一來熱值的增高，在垃圾焚燒時所投入的助燃劑就降低，垃圾的粒徑比較均勻，對焚燒爐型的選擇及設(shè)備損壞程度都得到了改善，從而降低了垃圾焚燒時運行成本。二來垃圾所產(chǎn)生的滲瀝液也減少，對焚燒廠建立污水處理系統(tǒng)減少了處理負(fù)荷，其次還減少空氣環(huán)境污染。

近年來在意大利、西班牙實施的幾個綜合處理項目表明，在對垃圾進(jìn)行破碎，并經(jīng)過通風(fēng)發(fā)酵預(yù)處理的前提下，熱值能從2000kcal/kg提高到3000kcal/kg，經(jīng)過適當(dāng)分選后再采用流化床進(jìn)行焚燒處理，熱能利用率可以達(dá)到30%以上。

五、結(jié)論

從系統(tǒng)管理的角度出發(fā)，抓好垃圾源頭減量工作，盡量少產(chǎn)生垃圾，將已產(chǎn)生垃圾最大程度回收利用，再通過衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒制能等工程技術(shù)措施減容及進(jìn)一步資源化，是符合循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展要求的做法。綜合分析垃圾處理技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟性、實用性和所能達(dá)到的無害化、減量化、資源化效果等方面，衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥都有各自的優(yōu)缺點和適用條件，如果成都市生活垃圾處理在堅持因地制宜、技術(shù)可行、設(shè)備可靠、適度規(guī)模、資源利用和綜合治理的原則下，采用三種主要方法適當(dāng)組合，能取得更大的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。
 

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