生活垃圾處理方法評(píng)述
1．生活垃圾的產(chǎn)生量、組成及危害
1．1垃圾的產(chǎn)生量
隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，垃圾的排放量越來越多，目前全世界年產(chǎn)生垃圾量約為7．7億t，預(yù)計(jì) 2020年將達(dá)到20億t。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前人均垃圾產(chǎn)生量名列前茅的1O個(gè)國(guó)家分別為美國(guó)、澳大利亞、新西蘭、加拿大、芬蘭、挪威、丹麥、荷蘭、瑞士和日本。美國(guó)是垃圾產(chǎn)生大國(guó)，人均垃圾年產(chǎn)生量高達(dá) 87Okg，日本為4OOkg，法國(guó)為350kg。2O05年我國(guó)城市年產(chǎn)生活垃圾約1．3億t，且以年均10的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到201O年垃圾產(chǎn)量約達(dá)2億t。
1．2垃圾的組分
生活垃圾可分為有機(jī)物、無機(jī)物和可回收廢品幾類。屬于有機(jī)物的主要是動(dòng)植物性廢棄物；屬于無機(jī)物的垃圾主要為爐灰、庭院灰土、碎磚瓦等；可回收廢品為金屬、橡膠、塑料、廢紙、玻璃等。發(fā)達(dá)國(guó)家的垃圾中無機(jī)物少，有機(jī)物多。我國(guó)垃圾成分的主要特點(diǎn)是無機(jī)物多，有機(jī)物少，可回收的廢品也少。大多數(shù)城市的垃圾無機(jī)成分都超過6O%，其中有的城市高達(dá)8O．O%以上。但近10年來，由于城市居民的生活水平提高，城市垃圾成分也在發(fā)生根本性的變化，垃圾中可回收利用的物資由1986年的12．5%上升到1996年的25%，其中塑料含量變化最大，1986年垃圾中的塑料為1．63%，1995年上升為5．0％以上，垃圾容重由1978年的0．7t／m3 降低到1996年的O．3t／m3。
1．3城市垃圾的危害
如此眾多的垃圾中，無害化處理率不到2．O%，我國(guó)總的二次資源利用率只相當(dāng)于世界總體水平的 25．0%～33．3%。不僅造成資源的巨大浪費(fèi)，而且嚴(yán)重的污染環(huán)境。主要表現(xiàn)在：①對(duì)大氣的污染；② 對(duì)地面水體的污染，垃圾隨意拋入水體，使許多河流成為“污水明渠”或“被垃圾掩埋的河流”；③對(duì)土壤和生物的污染；④對(duì)人群健康的危害，垃圾中的病原體和有毒物質(zhì)，以水體、大氣、生物為媒介進(jìn)行傳播和擴(kuò)散，危害人體健康；⑤對(duì)各種景觀的破壞，各種塑料包裝袋形成的“白色垃圾”影響觀瞻尤甚。⑥垃圾場(chǎng)的垃圾滲濾液滲入地下，造成地下水污染。
2．城市垃圾的處理
2．1有價(jià)值組分的回收利用
生活垃圾組成復(fù)雜，其中可利用的成分很多，特別是隨著地球資源有限這一意識(shí)逐漸深入人心，綜合利用已是大勢(shì)所趨。綜合利用不但能實(shí)現(xiàn)廢物減量化、環(huán)境的保護(hù)和對(duì)有限的資源和能源的節(jié)約，而且能大大降低處理成本。綜合利用的方法一般是根據(jù)其化學(xué)成分、排出的工藝特征、處理工藝的復(fù)雜程度和能力、綜合利用的價(jià)值、投資、效果和工業(yè)布置等因素來制定的。從眾多的觀點(diǎn)中可以歸納為以下4種形式：①再利用；②原料再利用；③化學(xué)再利用；④熱綜合利用。
我國(guó)曾有過健全的廢舊物資回收體系，特別是廢紙回收系統(tǒng)。但由于人們消費(fèi)觀念的改變，廢物回收價(jià)格的不合理，廢物回收管理體系的混亂，使得原有回收體系逐漸萎縮。目前，廢舊物資回收再利用意識(shí)有所增強(qiáng)，很多城市已實(shí)行袋裝分類收集，蘭州市街頭近年出現(xiàn)了并列的2個(gè)垃圾桶，可分別投放可回收的和不可回收的垃圾。我國(guó)目前回收網(wǎng)絡(luò)還不健全，回收利用率也大大低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平。
2．2填埋處理
填埋處理是城市生活廢棄物最基本的處理方法，它是將殘?jiān)袢氲叵拢ㄟ^長(zhǎng)期的微生物分解作用，使之分解為無害的化合物。它分為簡(jiǎn)易填埋、衛(wèi)生填埋、壓縮填埋、破碎填埋4種。填埋必需滿足以下要求：①填埋的殘?jiān)鼞?yīng)為惰性物質(zhì)，或者能經(jīng)過微生物分解而變成無害化的固體物質(zhì)；②填埋場(chǎng)地遠(yuǎn)離水源，不得穿人地下水層，填坑底土要充分夯實(shí)，不得透水；③填埋時(shí)，須將廢物分層平鋪，分層夯實(shí)，當(dāng)天用土掩蓋；④填埋后，要在場(chǎng)地樹立標(biāo)記，以便日后檢查，將來可將填埋場(chǎng)地改造成公園、綠地或農(nóng)田。
在填埋的幾種方式中，簡(jiǎn)易填埋是簡(jiǎn)單埋人填埋場(chǎng)中。衛(wèi)生填埋是使掩埋的固體廢棄物對(duì)地下水、地表水、土地、大氣及周圍環(huán)境不造成污染。其工藝是一層土一層垃圾以“夾板”式結(jié)構(gòu)交錯(cuò)填埋，總深度為O．6～4．5m，場(chǎng)址多選用坑地，坑底經(jīng)加工成不透水層以防地下水遭受污染，并設(shè)導(dǎo)氣管以便導(dǎo)出有害氣體。壓縮填埋工藝是將廢棄物壓縮之后再填埋，其優(yōu)點(diǎn)是可以防止火災(zāi)，不易孽生蟲蛆，不產(chǎn)生惡臭，滲瀝水對(duì)水質(zhì)污染輕，廢棄物運(yùn)輸費(fèi)用低。破碎填埋是將廢棄物破碎到小于8cm再填埋。其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)發(fā)生由厭氧細(xì)菌分解產(chǎn)生的沼氣等引起的持續(xù)性燃燒，即使起火，碎片可自動(dòng)下塌，將火壓滅。
填埋法是廢棄物的最終處理法，是堆肥殘?jiān)头贌隣t灰的歸宿地，填埋場(chǎng)要注意巖石、土質(zhì)、構(gòu)造地質(zhì)與水文地質(zhì)條件的影響。一般選用廢礦坑、廢黏土礦、廢采石場(chǎng)等作為填埋場(chǎng)地。填埋法具有投資少、技術(shù)要求不高、安全性較好、處理費(fèi)用低和便于操作的特點(diǎn)，因而得以廣泛推行。其中衛(wèi)生填埋法是各國(guó)運(yùn)用最多的方法，意、英、法、荷蘭都廣泛采用此法。
目前，由于各國(guó)對(duì)垃圾處理的重視程度和處理的技術(shù)水平的差異，使填埋還具有不足之處：①占地太多，使用不當(dāng)破壞地貌。中國(guó)迄今的垃圾堆放量已累計(jì)超過6O億t，并占耕地5萬hm。這對(duì)于人多地少的中國(guó)，無疑是一個(gè)嚴(yán)重的問題。②滲瀝水極易污染地下水，滲濾液是一種成分復(fù)雜的含高濃度有毒有害物質(zhì)的廢水，主要來源于降水和廢物本身的內(nèi)含水，前述幾個(gè)國(guó)家的垃圾填埋場(chǎng)都不同程度的存在滲濾水污染地下水情況。③填埋場(chǎng)地蚊蠅孽生，產(chǎn)生大量填埋氣體(CH4、NH3、C02、H2S N、02、H2、CO)和揮發(fā)性有機(jī)物。這些物質(zhì)散發(fā)惡臭，污染環(huán)境，處理不當(dāng)易造成爆炸事故。同時(shí)，由于填埋場(chǎng)地的減少使得用填埋法處理垃圾的數(shù)量逐漸下降，其減少的部分都是轉(zhuǎn)向焚燒處理。
根據(jù)目前垃圾的填埋狀況，有效合理地處理垃圾填埋氣體和解決垃圾滲出液的二次污染問題是城市衛(wèi)生填埋技術(shù)的關(guān)鍵。目前各國(guó)都在發(fā)展防滲漏系統(tǒng)，如雙層襯墊、瀝液監(jiān)測(cè)、收集處理系統(tǒng)、回收沼氣等。用于城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理的技術(shù)有生物塘法、回滲、生物膜法、活性污泥法和厭氧生物處理等。
我國(guó)正在興建大批的垃圾填埋場(chǎng)，在填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和封場(chǎng)后的管理中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)填埋場(chǎng)滲濾液的源頭控制，在填埋場(chǎng)底部設(shè)置有效的襯墊一排水系統(tǒng)，以減少滲濾液進(jìn)入地表土壤和地下水的數(shù)量。同時(shí)將垃圾填埋氣體回收作為能源，取得經(jīng)濟(jì)效益。
2．3焚燒法
垃圾的焚燒是使垃圾無害化、減容化、資源化較為有效的方法，焚燒法最大優(yōu)點(diǎn)是垃圾資源化和減量化處理程度高，一般可減少體積90。同時(shí)其處理量大，減容性好，無害化徹底，殘?jiān)阅芊(wěn)定，能最大限度地減少二次污染，并能回收熱能供熱取暖和發(fā)電。垃圾焚燒廠建立在城市周圍，運(yùn)送垃圾方便并且可以向城市提供電能或熱能，產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。
我國(guó)長(zhǎng)期受經(jīng)濟(jì)水平和能源結(jié)構(gòu)的限制，焚燒處理一直發(fā)展緩慢。我國(guó)人口多，垃圾量大，人均土地資源有限，填埋場(chǎng)地減少，使得填埋法的投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用成上升趨勢(shì)，而焚燒法隨著技術(shù)進(jìn)步，其投資和運(yùn)行費(fèi)用呈逐年下降趨勢(shì)。我國(guó)目前已有600多座城市，城市垃圾量以年均1O%的速度增長(zhǎng)。而垃圾的處理不到1／3，真正達(dá)到無害化處理和能源利用的比例更低。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化水平的提高，在城市周邊很難尋找適宜的垃圾填埋的場(chǎng)地，因此，造成我國(guó)城市垃圾處理問題相當(dāng)嚴(yán)重。目前我國(guó)城市生活垃圾90%采用填埋處理，填埋產(chǎn)生的高濃度滲出液會(huì)造成地下水以及地表水的嚴(yán)重污染，對(duì)水資源造成嚴(yán)重威脅。同時(shí)產(chǎn)生大量的有害氣體，會(huì)污染大氣，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)條件的改善，垃圾焚燒處理在我國(guó)將成為一種主要的處理方法。
2．4堆肥法
堆肥法是使垃圾中的有機(jī)質(zhì)，在微生物作用下進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，最后形成一種類似于腐植質(zhì)的物質(zhì)，可以作為肥料或土壤改良劑。堆肥法是一種古老的城市生活廢棄物處理技術(shù)，在城市生活廢棄物的處理中所占比例很小，它主要用于有機(jī)固體廢物的處理。堆肥處理工藝可分為土法堆肥(既長(zhǎng)形料堆)和機(jī)械堆肥(即反應(yīng)器或槽)。長(zhǎng)形料堆占地面積大，且易散發(fā)惡臭，但可通過人工通風(fēng)或經(jīng)常翻轉(zhuǎn)使堆肥物料充分混合，防止惡臭產(chǎn)生。機(jī)械堆肥采用與分選、粉碎、精制工藝相結(jié)合，在產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境要求上都優(yōu)于土法堆肥。堆肥處理方式有好氧和厭氧兩種，以好氧居多。
堆肥法是城市垃圾處理成本最為低廉和垃圾資源化處理的技術(shù)措施之一，它在消納城市垃圾的同時(shí)還能產(chǎn)生出很好的土壤改良劑，起到腐植源和向植物提供各種基本微量元素的作用，并減少化肥使用量。堆肥主要用于公園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的建設(shè)和公路的養(yǎng)護(hù)；如臺(tái)灣的垃圾公園，英國(guó)利物浦的國(guó)際花園，阿根廷布宜諾斯艾利斯的環(huán)城綠化帶都是在垃圾堆上建立而成的。堆肥還用于園藝栽培和農(nóng)田建設(shè)，森林和樹木的養(yǎng)護(hù)；填埋場(chǎng)等廢場(chǎng)地的再開拓，生物氣體控制的過濾物料。
堆肥市場(chǎng)潛力的預(yù)測(cè)是堆肥處理垃圾可行性研究中非常重要的一步。目前，由于受市場(chǎng)因素影響而使堆肥生產(chǎn)規(guī)模受到限制，此外還存在肥料質(zhì)量不太理想、占地面積大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、工廠化生產(chǎn)困難、產(chǎn)生滲出液、惡臭和沼氣等缺點(diǎn)；而且堆肥中重金屬含量較高，使得農(nóng)作物不宜施用，這些因素都制約著堆肥生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展。如果在堆肥過程中注重培養(yǎng)優(yōu)化菌種群落，采用有效的垃圾分選技術(shù)和發(fā)酵技術(shù)，注重解決堆肥生產(chǎn)過程中的環(huán)境問題，開發(fā)新的受市場(chǎng)歡迎的肥料，堆肥技術(shù)將得到更快的發(fā)展。
3．結(jié)束語
我國(guó)生活垃圾的特性決定了很難有一種垃圾處理技術(shù)能對(duì)其進(jìn)行有效的處理，必須采取多種技術(shù)對(duì)其進(jìn)行綜合處理才能達(dá)到減量化、無害化和資源化。衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件，在堅(jiān)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，便能取得更大的環(huán)境效益。
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