姜 震,张文霞,齐文静
(青岛市环境卫生科研所,山东 青岛 266071)
青岛市生活垃圾物理特性分析及变化趋势研究
姜 震,张文霞,齐文静
(青岛市环境卫生科研所,山东 青岛 266071)
通过对青岛市生活垃圾组分、密度、含水率、发热量等物理特性的分析,得出2009年青岛市生活垃圾物理特性的数据;并对比15 a历史数据预测未来5 a青岛市生活垃圾物理特性的变化趋势。
青岛市;生活垃圾;物理性质;变化规律
1.1 方法依据
垃圾样品的采集和分析依照CJ/T 3039—1995生活垃圾采样和物理分析方法进行。
1.2 样品采集
1.2.1 采样点
青岛市城市生活垃圾来源中居民垃圾占56%、企事业单位垃圾占25%、旅馆饭店垃圾占14%、公共场所和农贸市场垃圾占5%。
按照CJ/T 3039—1995在青岛市共布设30个调查点位,并结合实际情况在不同类别中分别选择具有代表性的点位,见表1。
表1 2009年青岛市生活垃圾采样点位布设
1.2.2 采样频次
2009年每月采样1次,每次在30个典型点位上各采集1个样品,以季度为单位对分析数据进行统计研究。
1.2.3 采样过程
样品采集在每天收运垃圾前进行,选择垃圾收集容器或小型手推车中的新鲜垃圾。每个垃圾采样点至少取100 kg垃圾,采样时至少选取5个容器,每个容器至少取20 kg。在现场将采集的垃圾样品充分混合后测定密度,再采用四分法进行3次缩分,将样品编号后放置在容积为100 L的密闭容器中运至化验室进行制样、分析。
1.3 分析项目及方法
根据CJ/T 3039—1995检测垃圾样品的密度、组分、含水率和发热量。
2.1 2009年检测结果与分析
2.1.1 垃圾密度
青岛市生活垃圾密度的变化见图1。
2009年青岛市生活垃圾的密度为280.9 kg/m3,从全年来看比较稳定、随季节波动较小,基本在280~294 kg/m3的范围。
2.1.2 垃圾组分
青岛市生活垃圾组分变化见表2。
由植物、动物和贝壳组成的厨余垃圾占了青岛市生活垃圾的绝大部分,年平均值达68.99%;废旧电池、灯管和药品等有毒物质含量较低,平均只有0.16%。随着季节变更,生活垃圾中各组分的含量有较大差异:植物组分含量最低的第1季度只有55%,第2季度达到68%;煤灰渣土组分只在第1季度和第4季度的采暖季节含量较高,而在第2、3季度基本没有。
表2 2009年青岛市生活垃圾组分变化%
2.1.3 垃圾含水率
青岛市生活垃圾含水率的变化见图2。
2009年青岛市生活垃圾的含水率为55.96%,其随季节变化的波动性较大,大体趋势是大气降水较少的第1、4季度含水率低,降水丰沛的第2、3季度垃圾含水率也较高。
2.1.4 垃圾发热量
青岛市生活垃圾发热量的变化见图3。
青岛市生活垃圾湿基低位发热量第3季度最小为3 965 kJ/kg,第1季度最高为5 800 kJ/kg,全年平均值为5 009 kJ/kg。从图3中可以看出垃圾发热量受季节变化的影响较大,数值低谷和高峰有40%的差距,总体来看与垃圾含水率大体呈相反的趋势。
2.2 2009年数据与往年对比分析
2.2.1 垃圾组分的变化
青岛市城市生活垃圾组分的变化趋势见图4。
从图4可以看出:青岛市城市生活垃圾中有机物组分的含量在最近10 a的时间内大幅度升高,近些年逐渐稳定在70%左右;与之相似的是垃圾中废品类含量也逐渐升高,近些年来渐渐稳定在24%左右;变化最大的还是无机物的含量,从20世纪90年代的接近50%,一路下降到近期的7%左右。从上图的3条曲线上都能反映出一个现象,不论是有机物、可回收物含量的升高,还是无机物含量的降低,变化的幅度在2004年以前较为明显,以后这种变化的趋势渐趋平缓。可以预见在将来一段时期内,在青岛市居民生活习惯没有较大变化的情况下,生活垃圾中有机物的含量将在70%左右、无机物在7%左右、废品类在24%左右。
2.2.2 垃圾含水率的变化
垃圾的含水率决定了填埋处理时渗沥液的产生量,影响着垃圾堆肥处理的工艺设计,还很大程度上决定着垃圾的发热量。青岛市城市生活垃圾含水率的变化见图5。
从图5中可以看出,近几年来青岛市生活垃圾的含水率比较稳定,一直保持在56%左右,上下的浮动范围基本在2%之内。
2.2.3 垃圾发热量的变化
2004—2009年青岛市城市生活垃圾发热量的变化见图6。
从图6可以看出,青岛市生活垃圾的湿基低位发热量在逐步攀升,虽然每年上升的幅度不是很大,但2009年已经突破了焚烧厂进炉垃圾低位热值高于5 000 kJ/kg的要求,并且还存在今后逐步升高的趋势。
1)青岛市生活垃圾中厨余物占68.99%、无机物占6.61%、可回收废品类占24.25%,有机物成分占了绝大部分。
2) 生活垃圾含水率的年平均值为55.96%,其随季节变化的波动性较大。
3)生活垃圾湿基低位发热量5 009 kJ/kg,适合用焚烧处理。
4)青岛市城市生活垃圾的特点是有机物成分的比例大、含水率高、发热量较高、季节性变化明显。在未来5 a内垃圾发热量将逐渐提高、垃圾有机物成分和水分含量将保持稳定。
Physical Properties and Change Regularity of Domestic Waste in Qingdao City
Jiang Zhen,Zhang Wenxia,Qi Wenjing
(Qingdao Environmental Sanitation Science Institute,Qingdao Shandong 266071)
Through analyzing physical properties of domestic waste in Qingdao,such as components,density,moisture content,and heating value,the data about physical properties of domestic waste in Qingdao,2009 was obtained.And variation trend of physical properties of domestic waste in the next five years was forecasted by comparing with historical data in 15 years.
Qingdao city;domestic waste;physical property;change regularity
X705
A
1005-8206(2011) 03-0036-03
2011-02-17
姜震(1976—),工程师,从事环境监测、固体废物处理与处置技术研究。
E-mail:jiang-zhen@sohu.com。
(责任编辑:张艺)