城市固体废物处理技术现状及发展综述

季兰

(沈阳环境科学研究院,辽宁沈阳 110016)

城市固体废物处理技术现状及发展综述

季兰

(沈阳环境科学研究院,辽宁沈阳 110016)

城市固体废物是一个世界性的问题,是城市发展中的三大环境问题之一。城市人口密度大,固体废物产量高,成份复杂,收集、运输、处置工作量大,难度高,如果处理不好,就会污染环境,传播疾病,影响和阻碍社会发展。目前,国内外多数城市都面临着城市固体废物处理的紧迫问题,都在探索和总结城市固体废物处理的先进技术和实践经验。本文从城市固体废物的特点和分类入手,分析了城市固体废物的危害,并对目前城市固体废物处理技术进行了对比分析,针对目前城市固体废物处理存在的问题,提出了加快固体废物减量化、资源化和无害化的建议。

城市固体废物 危害 减量化 资源化 无害化

1 固体废物的概念与特点

1.1 固体废物的概念

固体废物指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失使用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。

按废物来源又可分为城市固体废物、工业固体废物和农业固体废物[1]。

固体废物具有扩散性小、不易流动、成份极不均匀等特点。研究固体废物的物理、化学、生物特性是进行固体废物管理、处理、处置技术研发的重要基础。

2 城市固体废物的分类

城市固体废物一般来源于居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程。一般分为以下几类:

(1)生活垃圾。是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。

(2)城建渣土。包括废砖瓦、碎石、渣土、混凝土碎块等。

(3)商业固体废物。包括废纸、各种废旧的包装材料、丢弃的主副食品等。

(4)粪便。工业先进国家城市居民产生的粪便,大都通过下水道输入污水处理厂处理。我国情况不同,城市下水处理设施少,粪便需要收集、清运,是城市固体废物的重要组成部分。

收集广东省惠州市气象局2013年1月1日—2016年1月1日的气象资料，包括日平均气压、日气压差、日平均气温、日气温差、日平均水汽压、日平均相对湿度、日日降水量、日平均风速、日极大风速、舒适度指数等气象因素及其相对应5天内的气象指标，发病日及发病前1～5天分别以X0、X-1至X-5表示。其中舒适度指数是衡量人体在特定气候条件下的主观感受的常用指标，可通过日平均气温、湿度、平均风速计算，其计算方式多样，本研究采用计算公式为：舒适度指数=1.8×日平均气温-0.55×（1.8×日平均气温-26）×（1-日相对湿度/100）+32-3.2×√（日平均风速）[3]。

3 城市固体废物的危害

3.1 对土壤环境的危害

城市固体废物对土壤主要有两个方面的环境影响,第一个影响是城市固体废物的堆放需要占用土地,我国许多城市的近郊常常是城市固体废物的堆放场所,形成垃圾围城的状况。固体废物的任意露天堆放,不但占用一定土地,而且其累积的存放量越多,所需的面积也越大,如此一来,势必使可耕地面积短缺的矛盾加剧。

3.2 对水环境的危害

城市固体废弃物进入水体影响水生生物的繁殖和水资源的利用,甚至会造成一定水域生物死亡。堆积的废物或垃圾填埋场等,经雨浸淋,其浸出液和滤液也会污染地表水体,影响水生生物、动植物的生长,降低水质和使用价值; 甚至渗入地下含水层而导致地下水的污染。其污染物质主要包括有机污染物、重金属和其他有毒物质[2]。

3.3 对大气环境的危害

城市固体废物在堆存和处理处置过程中会产生有害气体,若不加以妥善处理将对大气环境造成不同程度的影响。另外,堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬,从而对大气环境造成污染。采用焚烧法处理固体废物,已成为有些国家大气污染的主要污染源之一。据报道,有的发达国家的固体废物焚烧炉,约有2/3由于缺乏空气净化装置而污染大气,有的露天焚烧炉排出的粉尘在接近地面处的浓度达到0.56g/m3。我国的部分企业,采用焚烧法处理塑料排出Cl2、HCl和大量粉尘,也造成严重的大气污染。

4 城市固体废物处理技术现状

由于城市固体废物的严重污染,世界各国都在积极探讨处理技术和方法。国内外城市固体废物处理方法主要有卫生填埋、垃圾焚烧、高温堆肥等。国内城市固体废物处理采用的技术中卫生填埋是目前的主要处理方法,占收运量的81.8%;焚烧技术是沿海大中城市优先采用的处理方法,占收运量的14.5%;不同地区有选择地使用堆肥方法,占收运量的3.7%[3]。

4.1 卫生填埋

卫生处理是垃圾处理必不可少的最终处理手段,也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。科学合理地选择卫生填埋场场址,以利于减少卫生填埋对环境的影响。场址的自然条件符合标准要求的,可采用天然防渗方式;不具备天然防渗条件的,应采用人工防渗技术措施。场内实行雨水与污水分流,减少运行过程中的渗沥水产生量。并设置渗沥水收集系统,将经过处理的垃圾渗沥水排入城市污水处理系统。不具备排水条件的,应单独建设处理设施,达到排放标准后方可排入水体。渗沥水也可以进行回流处理,以减少处理量,降低处理负荷,加快卫生填埋场稳定化。设置填埋气体导排系统,采取工程措施,防止填埋气体侧向迁移引发的安全事故。尽可能对填埋气体进行回收和利用,对难以回收和无利用价值的,可将其导出处理后排放。填埋时应实行单元分层作业,做好压实和覆盖。填埋终止后,要进行封场处理和生态环境恢复,继续引导和处理渗沥水、填埋气体。

4.2 垃圾焚烧

焚烧适用于进炉垃圾平均低位热值高于5000kJ/kg、卫生填埋场地缺乏和经济发达的地区。垃圾焚烧目前多采用以炉排炉为基础的成熟技术,并保证垃圾在焚烧炉内充分燃烧,烟气在后燃室应在不低于850℃的条件下停留不少于2秒。垃圾焚烧产生的热量应尽量回收利用,以减少热污染。采用先进和可靠的技术及设备,严格控制垃圾焚烧的烟气排放。烟气处理多采用半干法加布袋除尘工艺。

4.3 高温堆肥

垃圾堆肥适用于可生物降解的有机物含量大于40%的垃圾。鼓励在垃圾分类收集的基础上进行高温堆肥处理。高温堆肥过程要保证堆体内物料温度在55℃以上保持5-7天。垃圾堆肥过程中产生的渗沥水可用于堆肥物料水分调节,对堆肥过程中产生的臭气应采取措施进行处理,残余物可进行焚烧处理或卫生填埋处理。

5 我国城市固体废物处理存在的问题

5.1 固体废物数量巨大

随着人口的增加和居民生活水平的提高,城市固体废物的产生量也逐年增加。据有关数据表明,2003年我国城市固体废物的年产量已达1.48亿t左右,比2002年的1.36亿t增加了8.8%。

5.2 处置设施落后、综合利用率低

由于我国各地区经济发展极不平衡,迄今为止,只在深圳市建成一座固体废物无害化安全填埋场,这种状况与我国每年固体废物的大量产生量及排放量极不协调。固体废物是在错误时间放在错误地点的资源,废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价值,而并非在一切过程或一切方面都没有使用价值。应通过综合利用,使有利用价值的固体废物变废为宝,实现资源的再循环利用,同时减少固体废物的排放量。

5.3 二次污染严重

由于固体废物对环境的危害需通过水、气或土壤等介质方能进行,因此,对固体废物的管理既要尽量避免和减少其产生,又要力求避免和减少其向水体、大气以及土壤环境的排放。最终处置需要解决的就是固体废物中有害组分的最终归宿问题,也是控制环境污染的最后步骤。目前存在的主要问题是防治在处理过程中出现的二次污染,二次污染主要包括有机物的挥发、重金属的挥发或是处理过程中形成新的更毒物质,如二恶英,还有一些高浓度的废液,以及感染性物质的扩散,这些都是二次污染控制需要注意的问题。

6 城市固体废物处理的发展方向

6.1 减量化

通过改变消费和生活方式,减少产品的过度包装和一次性制品的大量使用,最大限度地减少固体废物产生量,从源头上控制。

6.2 资源化

固体废物是“放错了地方的资源”,是“尚未找到利用技术的新材料”,通过综合利用,使有利用价值的固体废物变废为宝,实现资源的再循环利用。

6.3 无害化

对无利用价值的固体废物采取焚烧或填埋的最终处置方式,在严格的管理控制下,按照特定要求进行,实现无害于环境的安全处置。

7 结语

城市固体废物在我国已成为重大的环境问题,而且日趋严重。从源头上减少城市固体废物的产生是很有必要的,并充分利用资源和能源,最大限度地减少污染物的产生和排放,实现全过程控制,从而减少固体废物的处理量和其潜在污染的可能性。

[1]环境保护部环境工程评估中心.全国环境影响评价工程师职业资格考试系列参考教材-环境影响评价技术方法[M].北京:中国环境科学出版社,2012:301-302.

[2]沈耀良,曹晓莹.城市垃圾填埋场渗滤液的回灌处理及作用[J].江苏环境科技,2004,17(2)4-6.

[3]中国环境保护产业协会固体废物处理利用专业委员.我国固体废物处理利用行业.2008年发展综述[J].中国环保产业,2009(9):19-23.

[4]杨雪丽,王月红.浅谈城市固体废物处理[J].环境科技,2008,21: 99-100.

季兰(1980—),女,汉族,2003年7月毕业于沈阳农业大学环境工程专业,获学士学位。毕业后一直在沈阳环境科学研究院从事环境影响评价工作,工程师。