處理、處置城市生活垃圾的新思路與新方法
摘要:為促進城市垃圾 科學有效地處理,提出了在垃圾產生的源頭對垃圾進行預處理,以“垃圾塊體的分區分類堆砌填埋處理”替代“垃圾的混雜式填埋處理”,以及利用垃圾塊體充填廢棄采礦場的新思路和新 方法 ,這對實現城市垃圾處理減量化、無害化、資源化的目標具有重要意義。
1 問題的提出
城市生活垃圾(簡稱城市垃圾)是所有生活活動在城區的人們在維系自身生存的過程中制造和排放出來的廢棄物,它與生俱有,與人同在。因此有人活動的地方就會有垃圾存在。隨著 經濟 的發展,人民生活水平的提高,城市化進程的加快,城市垃圾也在迅速增加。據統計報道:現今我國城鎮垃圾的人均日產生量為1.2~1.4kg;人均年產生量為440~500kg。如果以39%的城市化人口測算,當前,我國城市垃圾的年產生量已超過2.2億t,如果加上歷年來堆存在城市周邊尚未處理的60多億 t陳腐垃圾,在我國現有的688座大、中城市中,已有200多座處于垃圾山的包圍之中。而且這些垃圾的產生量還在以6%~8%的速度在逐年增加,如果不作及時有效地處理,任意堆積,天長日久,勢必會對人類賴以生存的環境和 社會 經濟的發展帶來難以估計的重大 影響 ,因此采取什么方法和技術及時有效地處理好城市垃圾,是所有城市管理者和廣大市民極為關注和亟待解決的重大環保問題之一。
對城市垃圾的處理,當前常用的方法除回收利用外,主要有集中焚燒、生化堆肥及衛生填埋三種。這三種垃圾處理方法各有利弊。衛生填埋處理法,費用低廉,但占用土地量多,對環境有不同程度的污染;生化堆肥處理法,費用適中,但產品用途不廣,要占用一定的土地,對環境有一定的污染;集中焚燒處理法、一次性投資大,日常運行成本高,但減量效果好,可較大程度地減少農業用地。從這三種垃圾處理方法的 應用 情況看:在經濟發達的國家中,國土面積較大的采用衛生填埋法處理的比重較大,如美國約占75%,國土面積較小的,采用集中焚燒處理的比重較大,如日本約占73%;第三世界國家大都是以填埋為主;我國在2000年頒發的《城市生活垃圾處理及污染防治技術政策》中強調指出:“在具備衛生填埋場地資源和 自然條件適宜的城市,以衛生填埋作為垃圾處理的基本方案”,這是符合我國國情的。據此提出了以下幾點有關做好城市垃圾處理的方法與建議:在垃圾產生的源頭—— 社區配備垃圾預處理設施,由專人對城市垃圾進行收集集中和預處理;對城市垃圾進行分類粉碎、脫水、消毒、膠結和壓塊處理,并以“垃圾塊體的分區分類堆砌填埋處理”替代“垃圾的混雜式填埋處理”;利用垃圾塊體充填廢棄采礦場,實施城市垃圾處理與礦山采空場修復相結合的環境綜合治理。
2 社區垃圾的預處理
城市垃圾及時有效的處理是建立在垃圾分類的基礎上的。沒有垃圾的分類也就沒有垃圾的科學處理可言。在垃圾產生的源頭——社區配置垃圾預處理設施,由專人對垃圾進行預處理,對提高垃圾中潛在資源的回收利用和垃圾處理中的機械化操作水平,減少環境的污染,降低處理成本,具有重要的現實意義。
城市垃圾的預處理設備與裝置主要包括:垃圾分類容器、垃圾粉碎機和垃圾壓縮裝置等。城市垃圾的預處理是指城市垃圾的分類、粉碎脫水、消毒粘結和壓縮成形等處理。選擇以街道社區、行政區為單元或是全城集中方式進行城市垃圾的預處理,可依據實際情況決定。基于我國勞動力資源較為豐富,需要安置的就業人口多,筆者認為采用以街道社區為單元的方式進行較為合適。社區規模的大小,可酌情而定,多則5 000戶左右,少則300戶左右。如果每戶(家)按3.5個常駐居民(人口)測算 ,武漢中心城區可組成100多萬個家庭(戶);如果每個社區按1 000戶 計算 ,武漢中心城區可構成1 000多個社區;如果每個社區安排4~6人負責對社區的垃圾進行預處理,武漢中心城區可為此設置5 000~7 000個工作崗位,用來解決下崗職工的就業問題。而且,從事社區垃圾預處理人員的工資也不用財政負擔,可從社區居民交納的垃圾處理費用中開支。
以街道社區為單元對垃圾進行預處理,需要在社區內構筑一個垃圾預處理房,該垃圾預處理房如同一個小型的垃圾中轉站,應作為社區內必不可少的建筑物之一,納入社區構建的整體規劃之中。垃圾處理房的大小,可根據社區的規模與需要確定,一般為20~30m2。在垃圾預處理房內,應配置垃圾預處理設備與設施,以便用來對社區的垃圾進行收集分類、粉碎脫水、消毒粘結和壓塊處理。
在垃圾產生的源頭對垃圾進行集中分類處理,既可提高垃圾中有用成分的回收利用,又可減少垃圾對環境的污染,是做好垃圾科學處理的前題和基礎。
3 垃圾塊體堆砌填埋技術與工藝
3.1 垃圾的分類粉碎
垃圾的科學處理是建立在垃圾分類的基礎上的,不作分類的垃圾處理會給環境維護增添麻煩。因此,垃圾塊體堆砌填埋法首先要求集中分選,取出可再生利用之物后剩下的廢棄之物,按其混雜的物質成分分成可燃物(有機物)和不可燃物(無機物)兩類,然后分別將其置于專用的粉碎機中,粉碎成直徑少于2cm的粉碎物,以利于垃圾的減容、脫水、消毒、粘結和壓縮打包。
3.2 垃圾粉碎物的脫水、消毒
采用擠壓脫水的 方法將兩種不同類型的垃圾粉碎物(有機物和無機物)分別予以脫水處理,使其含水量少于30%,然后再在脫水后的有機物類垃圾粉碎物和無機物類垃圾粉碎物中,分別加入適量的消毒劑并攪拌均勻,對其進行消毒處理,以防治蚊蟲蒼鼠的滋生、繁殖和減少垃圾的危害和二次污染。
3.3 垃圾粉碎物膠結、壓縮
在通過消毒處理后的垃圾粉碎物中,加入適量的粘結劑并攪拌均勻,然后將其置于壓縮打包裝置中,把垃圾粉碎物壓縮成帶有1~3個上下貫通的氣、液排出孔的正方形或長方形塊體,氣、液排出孔的直徑為5~10cm,垃圾塊體的體積為0.03~0.5m,容重為0.8~1.5t/m3。這樣既減少垃圾的體積,便于貯運和堆砌填埋;也有利于滲濾液和垃圾塊體中易燃易爆氣體的排放與收集處理和利用。
3.4 垃圾塊體的堆砌填埋
運至垃圾填埋場的垃圾壓縮塊體,按其不同的種類,分區分層分別堆砌在經過防滲處理,并按設計要求設置了氣液集中收集系統的填埋場的不同區,直至達到預定設計標高,鋪上50~120cm的粘土,對垃圾予以覆蓋處理,以備日后對垃圾填埋場地進行開發利用。
采用垃圾塊體堆砌填埋法處理城市垃圾,既可減少運輸費用,節省填埋用地,又有利于垃圾的無害化處理和機械化操作。
4 利用城市垃圾充填廢棄采礦場
利用城市垃圾充填廢棄采礦場是指利用城市固體生活垃圾充填礦山廢棄采空場。這種城市垃圾處理方法是把經過集中、篩選、分類回收后剩下的固體垃圾,先分成有機物和無機物兩類,然后分別予以粉碎脫水、消毒粘結和壓塊等預處理后,運到做好了防滲處理并布有垃圾滲瀝液和垃圾填埋氣體收集管網的廢棄采礦場,分區分類予以堆砌填埋處理。
當前,我國90%以上的城市垃圾是采用填埋的方法進行處理的,如果按堆存5 000t垃圾占地1畝測算,全國城市垃圾的堆存處理,每年就需要占用土地數千萬畝,由此可見城市垃圾填埋處理需要占用的土地量之大。另一方面,全國現有的 15萬多座礦山,每年都要通過開鑿數萬公里井巷,剝離數億立方米地表山體,從地下采出50億t以上的精礦石,形成了大量的新采空場。如果不對這些采空區作及時的處理,會導致大規模的地表塌陷和山體滑落等地質災害的產生。而對采空場的處理,最有效的方法是膠質充填,但成本高,絕大多數礦山,如:煤、磷、鐵等礦山因其產品價格低,承受不起,不能實施。如果能以城市固體垃圾作為充填料回填廢棄采礦場,既可解決城市垃圾填埋處理的占地 問題,又通過回填杜絕廢棄采礦場可能引發的地表塌陷和山體滑落等地質災害問題,是一舉兩得的好事。
從全國礦山的展布情況看,大部分都靠近大、中城市,而且還有專用鐵路、高質量公路或水路溝通, 交通 十分方便,且有一定的操作性,完全可以當作一項環境綜合治理的系統工程予以統籌規劃和實施。
5 結論
(1)從生態環境的角度而言,城市垃圾是一種污染源,從資源的角度而言,城市垃圾則是地球唯一在增長一種資源 。及時有效的做好城市垃圾的處理,對促進人和 自然 的和諧相處和 社會 經濟 的可持續 發展 具有十分重要的意義。
(2)一次性投資少,運行成本的垃圾填埋處理法作為垃圾的最終手段,在當前和今后相當長的一段時間內都將是我國城市垃圾處理的重要手段,有必要進一步 研究 開發和完善垃圾填埋處理的方法、技術與設備。
(3)在垃圾產生的源頭對垃圾進行及時的分類和預處理,不僅可減少垃圾裸露堆放和日曬雨淋對環境造成的污染,而且還有利于垃圾中潛在資源的回收利用和產業鏈的形成;不僅有利于社區的安全管理和文明建設,而且還有助于誰污染誰付費治理原則的落實。
(4)先將垃圾分成有機物和無機物兩類并分別進行壓塊或打包處理,然后將垃圾塊體分區分類予以堆砌填埋處置,不僅有利于垃圾的儲存和運輸,而且還有利于垃圾處理的機械化操作和填埋場區的后續管理。
(5)利用垃圾塊體充填廢棄采礦場,既可解決垃圾填埋的占地問題,又可避免因采礦引發的地質災害問題,而且還有助于廢棄采礦場的復墾利用,是實施環境綜合治理的有效措施。
城市垃圾處理從清掃、收集、運輸、到最終處理,涉及面廣,既有 科學 技術問題,也有社會問題,是一項復雜的系統工程。依靠 科技,依靠民眾,依靠法制,做好城市垃圾的分類收集和預處理工作,加大垃圾塊體堆砌填埋技術的研發和推廣力度,實施城市垃圾處理與礦山采空區災害防治相結合方案,將有助于環境的綜合治理和城市垃圾處理減量化、無害化、資源化、產業化目標的實現。
參考文獻
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