2023年《安全环境环保技术》之新型的垃圾资源化垃圾处理技术概述.docx

新型的垃圾资源化垃圾处理技术概述         １前言         目前，我国垃圾的历年堆存量已到达６０亿吨，全国２００多座城市已陷入垃圾围城之中。１９９７年，全国的垃圾产量到达了１．４亿吨，而且还在以每年８％～１０％的速度增长。在国内的一些大城市，如北京、上海，垃圾日产量已超过１２０００吨。１９９８年夏，上海市的城市生活垃圾日产量曾到达１４０００吨。两地占地５０平方米以上的“垃圾山〞超过６０００座。迄今为止，我国绝大多数城市生活垃圾仍以露天堆放、填埋为主，不仅占用了珍贵的土地资源，而且对环境造成了严重的二次污染。能否妥善解决垃圾问题，是关系到国计民生的一件大事。         ２垃圾处理技术概述         解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有三种方法：卫生填埋、堆肥及燃烧处理。以下对这几种技术作一简单比较。         ２．１填埋技术         填埋技术的特点是操作简单，可以处理所有种类的垃圾。但占地面积大，同时存在严重的二次污染，例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量，另外，垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患，排放到大气中又会产生温室效应。近年来有的城市已经认识到这一问题，建立了一批具有较高水平的卫生填埋厂，较好地解决了二次污染问题，但建设投资大，运行费用（包括标准的填埋、渗出液处理及甲烷收集利用等）高。最关键的是填埋厂处理能力有限，效劳期满后仍需投资建设新的填埋场，进一步占用土地资源。以北京为例，如果采用现在的技术，将北京市１２０００吨／日的垃圾进行卫生填埋处理，单是建设投资就高达７．２亿元人民币（不含征地费用），而且填埋场的寿命也只有１２年。基于以上原因，国外从８０年代以来，卫生填埋设施有逐渐减少的趋势，成为其它处理工艺的辅助方法，用来处理不能再利用的物质。         ２．２燃烧技术         对垃圾进行燃烧处理减容、减量及无害化都很高，燃烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化，是一种较好的垃圾处理方法。但对燃烧条件控制不当会存在烟气污染且设备投资巨大。国外目前通过改进燃烧系统工艺及强化尾气处理等手段已经较好地解决了尾气污染问题，但投资也相应增加。如果引进国外技术进行垃圾燃烧发电，每处理１００吨／日垃圾的建设本钱接近国外先进经验，开发自己的垃圾燃烧发电系统，投资仅为完全引进的五分之一左右，比较适合国情。但即便如此，单纯依靠垃圾燃烧，投资也还是相当巨大的。以广州市为例，目前日产垃圾４８００吨，如果采用根本国产燃烧发电技术和设备，其投资依然高达近１０亿元人民币，而且垃圾产量正逐年以８％左右的速度增长，意味着每年新增垃圾燃烧发电建设费用８０００万元，如果再加上从收集、清运到燃烧发电装置的运行费用，地方财政势必会不堪重负。         另一方面，垃圾燃烧发电的经济性也值得进一步探讨。同常规燃煤发电相比，垃圾燃烧电厂的发电装机容量都很小，而且由于腐蚀问题，目前垃圾燃烧发电的效率一般不超过１５％，远低于燃煤发电的水平。如果垃圾热值为５０００ｋＪ／ｋｇ，按１５％的发电效率计算，每１００吨／日垃圾处理量配套的装机容量不超过１０００ｋＷ，１０００吨／日处理量的垃圾电厂实际发电量不超过９０００ｋＷ，与燃煤电厂相比这个规模实在是太小了，势必会导致运行本钱的大幅提高，电价无法同火电竞争，如果不依靠政府的财政补贴，垃圾电厂将不能维持运行，当然也就谈不上产生多少经济效益了。         为降低建设本钱，广东省内许多地方已相继建设了一些小型的垃圾燃烧装置。如东莞市厚街镇目前已投资２０００万元，建成了４００吨／日规模的固体废物燃烧装置。其共同的特点是单台炉的处理能力较小，一般在５０吨／日左右，而且无能量回收装置，处理本钱（不含收集、运输费用）通常在５０元／吨左右，有的甚至超过１００元／吨。这些装置在一定程度上解决了当地的垃圾问题，但长远来看，由于其垃圾炉的结构设计不合理（根本都是由卧式燃煤锅炉简单改造而成），没有充分考虑垃圾与煤在性质上的巨大差异，因此尾气排放中必然含有大量的污染物。另外，直接照搬燃煤锅炉的炉排，导致维护工作量巨大，年运转负荷率较低。         ２．３堆肥技术         堆肥技术的工艺比较简单，适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理，对垃圾中的局部组分进行资源利用，且处理相同质量的垃圾投资比单纯的燃烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早，目前已经到达工业化应用的水平。但引进国外技术投资巨大，不适合我国国情。针对这一情况，我国一些研究单位和企业已经开始了这方面的工作，并取得了一定的成绩。         兴旺国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平，因此靠堆肥只能处理１５％左右的垃圾组分，这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。但就广东省的具体情况来看，生活垃圾中的易腐有机质（主要是厨余）含量都在５０％左右，因此采用堆肥技术可以到达比较好的处理效果。         但堆肥技术也存在明显的缺点：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。因此仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。         目前在广东省的一些地方，简单的垃圾“堆肥〞已经在一些填埋场应用，并产生了一定的效益。但是这与我们所讲的垃圾堆肥技术相去甚远，因为在这些地方仅仅是将生活垃圾填埋，靠自然发酵，假设干年后再挖掘出来，筛去其中的塑料等不腐烂的物质后就当作肥料出售。实际上用这种肥料种植果树、蔬菜及粮食是危险的，原因是由于垃圾中不易腐有机组分（纸、塑料、布、橡胶等）的重金属（Ｐｂ，Ｃｄ，Ｈｇ等）含量很高，占垃圾中重金属总量的８５％以上，如果这类物质与易腐有机物长期共同埋于地下，加上雨水的作用，重金属必然会渗入最终的有机肥产品中，用这种肥种出来的食品重金属的含量必然超标，危害人体健康。因此，堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵，才能有效地防止重金属的渗入，从而保证有机肥产品到达国家标准，真正实现无害化和资源化。