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1、上海城市生活垃圾收集及处理技术研究摘要近 10 年来，我国的 GDP 以 10%左右的速度增长，环境污染、能源紧缺、固体废物产生量相应增加，成为工业经济发展必需解决的主要问题。本文以上海市为例，介绍了生活垃圾收集及处理技术的基本状况，关键词 城市生活垃圾 处理 填埋 垃圾焚烧 堆肥1.引言全国城市垃圾的产生量及处理情况城市生活垃圾的处置处理是世界性难题，尽管各国花了大量的人力、物力和财力，试图解决好垃圾问题，但时至今日，人们面临的状况仍然是垃圾如山，浊水成河，污气满天。城市固体废物是影响城市景观，破坏城市生态平衡，造成环境污染的主要原因之一。城市固体废物对环境的污染危害主要表现在以下几个方面1
2、芋振明.固体废弃物的处理与处置(M .高等教育出版社 。(1) 侵占土地;(2)废物中有害组分容易污染土壤，特别是有害城市固体废物，能破坏土壤中的微生物环境，降低土壤的腐解能力，导致草木不生;(3)城市固体废物随天然降水和地表径流进入河流湖泊，造成水体污染;(4)一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下被微生物分解，释放出有害气体，或者在焚烧过程中产生有害气体造成大气污染;(5)城市固体废物未经处理随意堆放，严重影响环境卫生。垃圾是人类生活中必然要产生的废弃物品，城市生活垃圾量的增长和累积日趋严重，已成为世界性的公害。人类社会的不断进步促使物质和消费的不断增加，随之城市生活垃圾量也在与日俱增，平均
3、年增长率在 8%10%2王 华著.二恶英零排放化- 城市生活垃圾焚烧技术M.北京：冶金工业出版社，2001：13.2006 年，中国进行无害化处理（主要通过填埋 堆肥和焚烧等手段）的城市垃圾量为 7872.6 万 t，少于 2005 年；生活垃圾无害化处理率达到 53.05%，高于 2005 年；2010 年，中国的城市垃圾无害化处理率将达到 60%以上。3杨健、董珂等。中国城市固体废物管理现状综述 J环保前线.2009.3:36-37.而当今人们对垃圾有效处理能力有限，长期积累的巨量垃圾，形成了世界性的垃圾公害与灾难，不断侵害人类的现实，威胁未来人类的生存。因此研究和探索城市生活垃圾综合处理
4、与处置和高效管理已成为国内外环境专家的首要任务。当前城市生活垃圾主要的处理方法有：1.1 城市生活垃圾的传统处理方法1.1.1 堆积和填埋法多数国家尤其不发达国家的多数垃圾处理采用此法。既使在发达国家，也由于垃圾量大和处理能力的限制，近二成左右的垃圾也采用此法处置。这是最原始、最不科学的处理方法：（1）浪费大量的垃圾内含资源。人为地将垃圾成为“不能增长的资源、放错地方的资源、扔掉的巨额财富” ；（2）占用大量土地。目前我国由于垃圾堆存和填埋侵占土地面积多达五亿多平方米，约合,万亩土地，对于人均耕地极少的中国来说是个极大的土地资源浪费；（3）严重污染环境，堆积和填埋场垃圾中的菌毒物不断向下渗，污
5、染了土地和水质，并随积量的增加和时间的延续而向周边与地下深层扩散*形成空中、周边、地下立体污染，由此严重破坏了生态环境。1.1.2 堆肥法将分选后的垃圾经过发酵和生化处理，制成有机复合肥或“多菌种生物肥” ，此法的弊端是处理量少，生产厂内外及周边污染严重，产品质量差，市场不畅，所谓“多菌种生物肥”也很难合乎国家微生物肥料农业行业标准 ，用于农作物易导致微生物残毒细菌污染。1.1.3 焚烧法焚烧垃圾有二种，即单纯焚烧处理垃圾以及焚烧发电。发达国家多采用此法，日本有$%& 座焚烧垃圾厂或焚烧垃圾发电厂，处理的垃圾占总量的90% ，是世界上一度视为科学的处理垃圾方法。但实践证明存在许多弊端：（1）消
6、耗巨资，处理垃圾量少。上海拟出巨资在浦东建一座大型垃圾焚烧发电厂，也只能日处理) 2000 吨生活垃圾，仅为上海日产垃圾的零头。上海的垃圾如果全部焚烧，发达的上海也负担不起建厂费用。广州正在兴建的李坑垃圾焚烧发电厂，投资6.3亿元人民币+日处理垃圾也只有1000吨，仅占目前广州垃圾总量的1/4。 （2）严重浪费垃圾内含资源。焚烧时必须混加辅助燃料，浪费能源；同时把垃圾内的高值资源统统烧掉，也是个极大浪费，况且焚烧后的残渣需二次处理，也存在后患。 （3）造成二次污染。焚烧垃圾所产生的二恶英将严重污染环境，二恶英是剧毒致癌物4张记市，王华，谢刚，等。垃圾焚烧二恶英污染物的控制技术J.环境保护，20
7、03(1)：2021 。法国二恶英的年释放量是1kg，其中40%是由垃圾焚烧产生的。二恶英在日本威胁甚大，据权威机构调查日本人血液中二恶英的浓度与垃圾焚烧厂的距离成反比，这与该国大量采用焚烧的方法处理垃圾和处理二恶英不当有关。鉴于这种新发现，以焚烧垃圾发电为主处理垃圾的德国已开始警觉，关闭了部分焚烧厂。为此，上海市人大代表和专家就政府拟建浦东焚烧垃圾发电厂论证后指出：“市政府应通盘考虑，慎重选择，切莫走西方国家边建设边破坏的老路” 。广州正在兴建的李坑垃圾焚烧发电厂，仅处理二恶英装置就投入1亿多元人民币。可见焚烧垃圾发电厂危害严重，投资巨大。1.2 城市生活垃圾综合处理方法要从本质上解决垃圾问
8、题，就必须在综合处理垃圾的技术上下功夫，使垃圾总量减少，以无害化技术对垃圾进行有效处理，将垃圾作为宝贵资源造福给人类，真正做到垃圾处理减量化、无害化、资源化。欲实现“三化”目标，必须对垃圾有一个正确理念和与之相符的科学、先进的处理方法。国内外专家长期充分调研分析，垃圾是公害，也是最丰富的可再利用和再生的资源。垃圾内含有多种金属、塑料、纸张、木质、织物、玻璃等无机物，也含有许多可腐物、蛋白质等有机物，约占75%-80%的垃圾系原料资源。100万吨废弃食物加工成饲料可节省36万吨谷物，这些饲料可生产4.5万吨以上的猪肉； 一吨废纸可转化成800千克优质纸。可见垃圾内含资源是相当丰富的！全国目前从垃
9、圾中回收再利用的资源不到四成，其余则被白白扔掉，而发达国家利用先进的管理和技术，抢回了这些资源财富。美国的新闻纸中有1/3来自废纸。作为资源相对贫乏的我国来说，更应更新并树立新的垃圾价值理念，类比选择最先进的垃圾处理方式方法，使垃圾处理真正做到“变废为宝，化害为财，从生活中来，再到生活中去” ，形成人类与自然界的良性循环，这才是垃圾处理的最高理念和目标。因此，选用何种方式与技术处理垃圾，则是确立垃圾处理项目的关键。1.2.1 城市生活垃圾分选回收垃圾分类回收是根治垃圾污染的根本途径和发展循环经济的前提。很多大城市（如北京、上海等）正推广的生活垃圾分类收集，不仅回收了大量资源，使垃圾得以直接回收
10、利用，而且大大减少了垃圾的运输费用，简化了垃圾的处理工艺，降低了垃圾的处理成本。1.2.2城市生活垃圾能源回收垃圾分选回收得到可燃轻固体有纸类、草木、织物及食品（脂肪除外） ，把它们投入发电锅炉焚烧产生蒸汽以供发电；或投入垃圾焚烧炉中简单地燃烧，得到的热量用来产生蒸汽+ 供垃圾分选回收工序的垃圾干燥及工厂和居民使用，实现了废物能量循环。由于分选时回收了黑色金属、有色金属和含氯的塑料，所以焚烧时消除了二恶英的生成条件，从而焚烧形成的污染物主要是烟尘、HCl、HF 的烟气，将它们通过简单的水洗除尘器后，即可达排放标准。1.2.3垃圾卫生填埋垃圾经过焚烧后，已经达到资源化、减量化和无害化，剩余部分垃
11、圾主要是渣石和部分玻璃可直接进行卫生填埋处置。因为主要是无机物垃圾，有机物含量低（5%） ，数量少，填埋场的防渗层只需一层500mm的粘土层即可。而且填埋场的容积大大减少，渗滤液收集处理系统也大为简化。通过有效的分选，选出的可填埋物有机物含量小于5%，确保了填埋的安全性，不会产生大量的渗滤液和沼气，降低了填埋场的标准；填埋量的减少，又可大大降低填埋场的投资、规模及运行成本。1.3 我国城市生活垃圾处理处置现状我国城市生活垃圾处理处置工作自七五期间起步以来取得了极大的发展。长期以来处于低水平徘徊的无害化处理率，从90年代起迅速增长。据统计，2000年度全国30个省、自治区、直辖市(西藏和台、港、
12、澳地区未统计)的城市生活垃圾清运量达1.18亿吨，垃圾处理量为0.49亿吨，处理率为41.5%。全国共有城市生活垃圾处理设施345个(西藏和台、港、澳地区未统计)，其中垃圾填理场298个，占86.4%;堆肥厂24个，占6.90%;各类垃圾焚烧厂23个，占6.7%。全国城市生活垃圾处理设施的总处理规模为135325吨/天，约为0.49亿吨/年，其中，垃圾填埋场处理规模为121488吨/天，占89.8%;堆肥厂处理规模为6187吨/天，占4.6%;各类垃圾焚烧厂处理规模为7650吨/天，占5.6%。全国城市生活垃圾处理设施的总投资为723629.31万元，其中，垃圾填埋场处理设施的总投资为5014
13、46.61万元，占69.3%;堆肥厂的总投资为50141.7万元，占6.9%:各类垃圾焚烧厂的总投资为172041万元，占23.8%5 张东翔，李东.国内外城市垃圾处理方法对重庆市的借鉴.重庆大学学报(自然科学版)，2000 , 23 ( 4 ) : 53一57。1.3.1 我国城市生活垃圾的卫生填埋处理我国的卫生填埋历史不到20年。长期以来采用随意堆放，任其自然分解，使得问题越来越多，主要表现在:生活垃圾中的有机物、病原性微生物、重金属三位一体的污染源，严重污染水环境;城市生活垃圾在堆放场或填埋场中产生的大量沼气，具有易燃和易爆性，既对周围的大气环境造成污染，也成为爆炸和火灾的隐患;城市生活
14、垃圾产生量的迅猛增加以及没有很好的利用压实技术，使得一些垃圾填埋厂未到设计使用年限就已填满，加之用于填埋的土地越来越少，使得填埋技术的使用受到越来越多的限制。1.3.2 我国城市生活垃圾的堆肥处理在我国，初期的垃圾堆肥处理技术是将垃圾露天堆积，表面用土壤覆盖，在厌氧或自然通风的条件下进行发酵，得到的产品简单筛分后作为农用肥。改革后，虽然我国在上海、杭州、无锡、天津、重庆等地陆续建成一批城市生活垃圾的机械化连续堆肥设施，取得了较好的处理效果。但由于我国城市生活垃圾未分类，玻璃、塑料等杂质多，造成堆肥效率低，成本高等缺点，加之堆肥产品销售不畅，使得堆肥厂的建设工作不易进一步扩展。1.3.3 我国城
15、市生活垃圾的焚烧处理我国在生活垃圾焚烧技术的研究方面，起步比较晚，在“八五”期间才被列为国家科技攻关项目，目前仅有深圳、广州、上海等极少数城市采用。当前制约我国垃圾焚烧技术进一步推广的因素主要有:城市生活垃圾中灰渣含量较高，造成垃圾的低位热值较低(不大于3344kJ/kg);焚烧技术成本高，并且国内尚未系统掌握垃圾焚烧技术。尽管如此，由于焚烧法具有减容减量效果好，无害化程度高的特点，将成为我国高效能源化利用处理城市生活垃圾主要方式。随着我国经济的不断发展，有利于垃圾焚烧应用和推广一的各种因素也日趋成熟。近年来我国城市生活垃圾中有机可燃组分比例不断增加，垃圾(或经简单处理后的垃圾)的低位发热量基
16、本满足了不添加外来燃料能自行维持燃烧的要求，如深圳市垃圾低位发热量据检测最高可达7200 kJ/kg;北京、上海、广州以及沿海一些大中城市垃圾热值己达4500 kJ/kg以上；内地一些中等城市垃圾热值也在4000 kJ/kg以上;一些小城市的垃圾经筛选等简单预处理后热值也可达到4000 kJ/kg6 席俊清，蒋火华，汪志国等.我国城市生活垃圾处理现状及存在问题分析.中国环境监测，2003,19 (1 ):21-23。我国大多数城市土地资源相对缺乏，迫切需求一种减容减量程度高，无害化效果好的垃圾处理技术。如今，北京、上海、广州、厦门、北海、沈阳等地正引进国外先进技术和设备建设大型垃圾焚烧厂，一些中小城市也逐渐将投建垃圾焚烧厂列入议事日程。随着经济发展和人口的增长，特别是城市化进程的不断加速，城市固体废物已成为我国大、中城市最主要的环境问题之一。城市固体废物的处理处置水平可充分反映出一个城市的环境质量和居民的生活水准，也标志着这个城市对环境保护的重视程度。以上海市为例，介绍某城市生活垃圾收集及
