城市生活垃圾处理研究报告 联系客服

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强制通风,以保证好氧发酵进行。顶部设抽风管道将初级发酵仓内气体抽出后经生物滤池处理后达标排放。仓底设集水管道收集垃圾渗沥水,在垃圾含水量偏低时可利用这些渗沥水回喷,初级发酵周期为10—20天,由初级发酵的物料经中间处理后进入次级发酵周期为20天,次级发酵后的物料,经筛分和密度分选后作为产品销售或继续深加工后制成有机无机复混肥销售,处理过程中产生的无机物质送进填埋场进行处理。

2、动态好氧堆肥工艺。废弃物首先经过预处理后进入发酵反应器内,该反应器为滚筒式,在发酵过程中缓慢转动,物料随着转筒的转动而不断翻滚、搅和和混合,并逐渐向筒的下方移动,直到最后排出。新鲜空气由鼓风机从生物反应器的尾部鼓人,与反应器内物料逆向流动。垃圾在反应器内停留1—3天经过预发酵,自尾部出料至滚筒筛筛分。筛下物料进入次级发酵车间,再进一步的降解发酵,熟化区底部设空气通风系统,并配备专用翻搅设备,即有翻料和混、抛的功能,同时也把物料进行破碎。经过28天生物降解后的腐熟堆肥由铲车送至料斗,经皮带机提升运输至滚筒筛,由密度分选机除去玻璃、石头、塑料片等杂质后,成为精致有机肥,筛上料及杂质等物送至填埋场。

堆肥处理的关键在于提供一种使微生物活跃生长的环境,以加速其致菌分解过程,使之达到稳定。堆肥主要受废物中的养分、温度、湿度、pH等因素的控制。

现代堆肥技术起始于30年代的欧美国家,现己形成相对完善的工艺系统和成套设备。由于发达国家生活垃圾中的易腐有机物含量比较低,靠堆肥只能处理15%左右的垃圾成份,极大的影响了堆肥技术的普及和推广,特别是城市生活垃圾的堆肥处理在发达国家曾一度处于停滞甚至萎缩状态。但就我国垃圾的具体情况来看,生活垃圾中的易腐有机物含量较高,采用堆肥技术可以达到比较好的处理效果。

堆肥处理的优点在于:1)建设、投资成本适中;2)技术简单;3)有机物分解后可作为肥料再利用。缺点在于:1)对垃圾分类要求很高,因可分解的只是有机成分适用对象是厨余垃圾如剩饭剩菜和水果皮等,园林垃圾如树枝杂草,以及动物粪便等,不能处理不可腐烂的有机物和无机物,因此减容、减量及无害化程度低,仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题,往往与其他处理方法综合使用。2)有氧分解过程易产生渗漏液和臭味污染。

填埋、焚烧及有机堆肥是当前垃圾处理的主要方法,三种方法各有利弊(技术对比如下表所示),具体方案选型需要综合考虑垃圾构成、经济状况、地理状况、环境污染等多方面因素。随着社会的进步,人们生活水平的提高,垃圾成分愈发复杂,有机物、人工合成材料增多。这种现状要求垃圾处理方法,应由单一处理方法向多种方法、互助配合、共同处理的综合处理转变。这种综合处理方法的内涵是:将多种生活垃圾处理处置技术以适当的方式有机地结合在一起,形成完整的处理系统,每种处理技术或设施仅处理适宜的生活垃圾组分,从而改善生活垃圾处理的效果,降低生活垃圾处理的费用,在生活垃圾无害化的基础上,实现生活垃圾的资源化。

表1 三种垃圾处理方式技术比较① 内容 处理速度 占地面积 填埋处理 日产日清,整体分解时间上百年 1000亩 1-2天 150亩 焚烧处理 9-45天 300亩 有机堆肥 ①

参考《城市垃圾处理工程》,科学出版社,2007

(500吨/日规模)

建设工期 吨产能造价(不含征地费) 运营成本 自动化程度 防护距离

9-12个月

15-25万元/吨(单层合成衬底,压实机引进) 35-55元/吨 人工+机械作业 500米

较困难。要考虑地形、

选址

地质条件,防止地表水、地下水污染,一般远离市区 无机物>60%

适用条件

含水量<30% 密度>0.5t/d

资源回收

无现场分选回收实例,但有潜在可能 可回收沼气发电 本身就是最终处理方式

有可能,但可采取措施减少可能性 有可能,虽可采取防渗

地下水污染

措施,但仍然可能发生渗漏

大气污染 土壤污染

有,但可用覆盖压实等措施控制 限于填埋场区

(500吨/日规模) 30-36个月

50-70万元/吨(余热发

(500吨/日规模) 12-18个月

25-35万元/吨(设备国产

电上网,国产化率50%) 化率60%) 80-140元/吨 可实现全自动 500米

易。可靠近市区建设,运输距离较近 垃

50-80元/吨 半自动 500米

较易。仅需避开居民密集区,气味影响半径小于200m,运输距离适中 从无害化角度,垃圾中可生物降解有机物≥10%,从肥效出发应>40% 同左

含重金属较高的低效有机肥,废品回收

值>3300kJ/kg时不需添加辅助燃料

前处理工序可回收部分原料,但取决于垃圾中可利用物的比例 能产生热能或电能 仅残渣需作填埋处理,为初始量的10%-20%左右 在处理厂区无,在炉灰填埋时,其对地表水污染的可能性比填埋小 灰渣中没有有机质等污染物,仅需填埋时采取固化等措施可防止污染 二恶英等微量剧毒物需采取措施控制 可能因二恶英的有毒物质沉降造成

产品市场 最终处置

非堆肥物需作填埋处理,为初始量的30%-40% 在非堆肥物填埋时与卫生填埋相仿

重金属等可能随堆肥制品污染地下水

有轻微气味,污染性不大 需控制堆肥制品中重金属含量

地表水污染

三、 国内外垃圾处理现状分析

(一) 国外城市生活垃圾处理概况

欧洲国家在垃圾处理运营管理与技术方面处于领先地位,如法国、德国、瑞士、丹麦、

英国等国家,在垃圾收集、运输和处理管理与技术等各方面日趋成熟,并积累了许多经验。下文以欧洲国家为例展开论述。

(1) 欧洲国家的垃圾政策

欧洲国家的垃圾处置有一个显著的特点,即受欧盟统一政策指令的影响。目前欧洲国家的垃圾数量仍在持续增加。因此,欧盟的长期政策主要是为了减少垃圾数量。各成员国在此基础上根据自身特点因地制宜的制定国家层面的具体法律法规,行业技术规范及标准。

(2) 欧洲国家垃圾管理的主要原则

旨在改善垃圾管理的欧洲共同战略中提及了四项主要原则:“源头控制”原则——应该在源头上限制垃圾的产生;“污染者付费”原则——处理废物的成本应该由生产废物的个人或机构承担;预防原则——预期可能发生的问题;邻近原则——尽可能在接近源头处对废品进行处理。欧洲各具体国家在本国的垃圾管理中一般都遵循该原则。

(3) 欧洲国家在垃圾处理问题上采取的措施

欧盟成员国越来越关注垃圾处置问题,着眼于通过经济的方法来减少填埋和焚烧的处置方式,如税收或回收利用/循环再造业务。一般采取的措施包括:

1. 选择性的垃圾收集和应纳税的垃圾箱和垃圾袋

一方面,大部分欧洲国家都要求将垃圾从收集源头上进行分类。垃圾分类非常细,具体分为纸、玻璃(分为棕色、绿色、白色)、有机垃圾(残余果蔬、花园垃圾等)、废旧电池、废旧油、塑料包装材料、建筑垃圾、大件垃圾(大件家具等)、废旧电器、危险废物等。另一方面,源头上控制垃圾数量。通过实行塑料袋收费制度大大减少了塑料的使用。此外,在一般各居民住户家中,都设有机垃圾收集桶和剩余垃圾收集桶,各户居民可根据自己产生的垃圾量,确定所需垃圾桶的大小,桶大小不同交费价钱也不同。

2. 可退回包装的押金制度

许多国家对城市居民均实行生活垃圾收费制,不少国家还在商品流通领域实行抵押金制度。如德国规定产品的销售者有义务在一次性容器及包装上加贴标签,并向消费者收取抵押金。挪威规定消费者在购买汽车时要缴一定数额抵押金,在汽车被回收时再连同利息一起返还。而对于低值包装物的押金设计,一般认为应该占商品价值的大部分,否则很难实现回收目的。

3. 推广清洁工艺

由于垃圾填埋、焚烧、堆肥等处置方式的采用,仍然会产生一系列的环境问题,如焚化炉可能导致附近人口恶心、头痛、皮肤和眼睛不适,并有显著的精神性应激。类似这样的健康危害导致市民更有力地反对在其家园附近兴建新的废物处理场。针对这些处理方式产生的环境问题,欧洲国家正在努力改进技术,减少处置过程中的渗漏,废气排放等,实现无害化,清洁化。

4. 废旧产品的回收和循环再造 近年来,欧洲国家把实现生活垃圾资源化提高到了社会可持续发展的战略高度,垃圾资源化已经成为各国谋求的垃圾治理目标。各国在推进生活垃圾资源化进程中,都制定了符合本国国情的相关法律、规章和各种标准规范。如德国制定了《关于容器包装废弃物的政府令》;法国制定了《容器包装政府令》;丹麦制定了《再循环法》;奥地利制定了《包装条例》等等。除法规保障外,这些国家还对废弃物循环利用和再生利用予以政策上的支持。同时遵循

“谁污染谁负担”的原则,借助经济手段来保证有关举措的实施,如采取课税制度等。

5. 为再生产品创造市场

通过政策支持或是财政支持为再生产品制造商创造发展环境,如税收减免、财政补贴等。欧洲国家的垃圾处理行业通常由大型跨国公司来主导,政府或地方市政通过招投标或建立合营公司来实现垃圾处理行业的私有化,必然要求跨国公司在该行业中清洁技术和循环利用技术的采用,这也必然要求政府或市政要提供相应的平台——市场的创造和保护,特别是保证公私企业的竞争。

(4) 欧洲国家垃圾处理技术应用现状

西欧国家在垃圾处理技术上处于世界领先地位(如德国等国),而北欧(如瑞士、丹麦等国)也在迅速发展。从欧洲国家城市垃圾处理技术的发展史,可以看到,要实现城市生活垃圾的无害化、减量化和资源化处理,并严格达到行业各项标准,是多种技术并用的结果。目前欧洲各国使用的技术主要有:卫生填埋技术、焚烧技术、堆肥(生化)技术和分类回收利用技术。由于垃圾组分具有复杂性、多变性和地域差异性等特点,因而,各种方式在不同国家的构成比例有所差异。

1. 卫生填埋

大多数国家在早期都采用垃圾填埋技术来处置生活垃圾,英国最早于1930年就开始采用生活垃圾卫生填埋法。之后,由于填埋技术无法解决垃圾渗滤液的问题,以及该技术无害化程度低,对水源和大气的影响程度较大。各国逐渐改进垃圾填埋方式,对垃圾进行分层压实和每日覆盖,并控制填埋沼气的转移。但是,由于该方法占地面积大、资源回收率低等弊端,欧洲各国政府制定有相应的限制性法规,如相关规定要求:垃圾不能直接填埋,而必须要经过前处理,最终处理后剩余的残渣才可填埋,例如对焚烧等处理后的残渣进行填埋。此外,欧盟关于垃圾填埋出台了新的规法,要求2009年欧洲多数国家只允许有一个垃圾填埋场。在此背景下,填埋处理渐渐被焚烧和回收利用等方式所取代,即在处理的比例方面逐渐下降,目前应用占比15%-35%左右。尽管如此,填埋仍是垃圾处理的最终方式。

2. 焚烧处理

垃圾焚烧处理在欧洲已有100多年的历史,近年来的发展重点在于焚烧后的余热利用及烟气处理。目前欧洲国家大约有20%-40%左右的垃圾通过该方法得到有效处理。而在荷兰、瑞士、丹麦,瑞典及日本(非欧洲国家)等国,焚烧已成为垃圾处理的主要手段,其中瑞士垃圾焚烧率为80%,日本、丹麦垃圾焚烧率在70%以上。预计将来垃圾焚烧技术仍会继续得到发展。

3. 有机堆肥

对堆肥技术进行科学研究始于20世纪20年代。早在20世纪的70~80年代,欧洲国家在提高垃圾堆肥产品质量,扩大垃圾堆肥产品销售和拓展垃圾堆肥产品使用范围等方面做了大量工作,有效地推动了垃圾堆肥技术的推广应用。20世纪80年代后期,发达国家的生活垃圾堆肥技术应用陷入低谷,有不少国家的许多规模较大且机械化程度较高的生活垃圾堆肥厂相继倒闭。但即使在这种形势下,一些国家或城市仍在坚持不断改进垃圾堆肥技术,提高垃圾堆肥产品质量,稳步发展着生活垃圾堆肥技术。目前,国外生活垃圾堆肥厂数量总体呈下降趋势,但市场前景仍被看好。

4. 回收及循环利用

该方法被欧洲甚至世界各国广泛接受,应用前景非常广阔。始作俑者欧盟国家在推进生活垃圾资源化进程中,都制定了符合本国国情的相关法律、规章和各种标准规范。对生活垃圾尽可能进行回收和循环利用,最有效的途径是尽可能对生活垃圾实施分类收集。在瑞士,