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城市生活垃圾处理常用的3种方式及分析比较

城市生活垃圾处理常用的3种方式及分析比较

分类:
新闻资讯
作者:
江苏大鸿环保设备有限公司
来源:
大鸿环保
2021/03/30 16:06
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生活垃圾处理应以保障公共环境卫生、人体健康和防止环境污染为宗旨,遵循“减量化、资源化、无害化”的原则,要把无害化处理放在第一位。

目前城镇生活垃圾处理常用的三种方式有卫生填埋、堆肥和焚烧发电。
 

卫生填埋

填埋处理是传统的垃圾处理方法。早期填埋处理是无序的、分散的废弃填埋,即在自然条件下,利用坑、塘、洼地,将垃圾集中堆置在一起,不加掩盖,不进行无害化处理的堆埋方式。后来卫生填埋法是寻找一块空置的土地,将垃圾置于防渗透层之上压实后覆土填埋,利用生物化学原理在自然条件下使天然有机物分解,对分解产生的渗沥液和沼气(填埋气体)进行收集处理,以期不产生公害,这种方法目前在世界上采用得最多。

垃圾卫生填埋的优点为:最初投资低,适用性强,可接纳各种城市生活废物,处理能力大;建设投资除征地费不好确定外,一般而言,生产性投资较少,运行费用低,不受垃圾成分变化的影响,如有适当的土地可资利用,垃圾填埋处理是一种最为经济的城市垃圾处理方式。因此,在经济相对落后的内地中小城市,近期内仍将以卫生填埋作为城市垃圾处理的主要技术方式。
 

卫生填埋需要占用大量的土地资源,厂址选择较为困难。考虑到交通、水文、地质、地形等因素,许多城市甚至近郊也很难找到合适的场址,而被迫舍近求远。填埋场占地较多是一大缺点,最好利用地价较低的沟谷荒坡,筑坝拦截,封场后还可复耕、还林。

卫生填埋另一个难题是渗滤液的处理。生活垃圾经雨水浸泡渗出的黑液为高浓度有害液体,BODs浓度较高,其污染度是粪便的3〜5倍,一旦渗漏,对地下水、土质和大气易造成污染。随着《生活垃圾污染物控制标准》(GB16889—2008)的实施,对渗滤液处理后各种污染物的排放浓度作了更加严格的限制,处理成本大幅增加。

目前,发达国家正在逐步减少原生垃圾的填埋量,尤其在欧盟各国,已强调垃圾填埋只能是最终的处置手段,而且只能是无机物垃圾,在2005年以后,有机物大于5%的垃圾不能进人填埋场。

此种方法比较简单、成熟、投资稍低,是目前用得较多的垃圾处理方法。它适用于卫生填埋场地丰富或经济发展水平较低的地区。

堆肥

垃圾堆肥处理是将生活垃圾堆积成堆发酵,借助垃圾中微生物分解的能力,将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后,生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质,这既解决了垃圾的出路问题,又可达到资源化的目的,但是生活垃圾堆肥养分含量低,堆肥的规模不宜太大。

这种方法对以厨余等成分为主的垃圾有较大的作用,但原生生活垃圾中无机物和难以生化降解的橡胶、塑料、合成纤维等中的有机物还有较大的数量,必须分拣后才可以采用堆肥法。而且,未经分拣堆肥,制成的肥料重金属含量多少仍为未知数,若重金属含量高,则有机肥市场狭窄。

在我国城市垃圾处理中,堆肥方式是最早也是在早期阶段使用最多的方式,那时,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。20世纪80年代以来,我国陆续开发了机械化程度较高的动态堆肥技术。目前,从普及程度看,堆肥处理在国内城市各种垃圾处理方式中,是仅次于填埋方式的一种重要方式。针对我国固体废物的特点,我国多家研究机构研究开发出多种有机固体废物的堆肥技术,并发展包括配套的预处理技术、堆肥技术在内的城市垃圾综合集成处理工艺技术。
 

我国城市混合收集的垃圾杂质含量高,为保证产品质量采用复杂的分离过程,导致产品成本过高,如果没有政府的补贴,很难正常运行下去。而垃圾中含有的玻璃成分,很难完全分离,为堆肥产品的应用带来限制。一般堆肥场的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,销路取决于堆肥场所在地区土壤条件的适宜性。在黏性土壤地区,特别是南方的红黄黏土、砖红黏土、紫色土地区有较好的销路。堆肥场产品的经济服务半径一般较小,同时肥效较差,因此堆肥产品通常只能就近销售。而利用其制造的复合肥,也在与一般化肥和复合肥的竞争中不占优势。堆肥产品销售有其季节性,而垃圾堆肥处理则是连续性的,生产与销售之间存在的这种“时间差”,将使垃圾堆肥厂的运行带来困难。堆肥产品很难达到无害化的要求,不能保证彻底杀灭病菌以避免二次污染,同时,难以克服重金属成分的迁移问题。

目前,有些人误将垃圾资源化与垃圾堆肥化等同起来了。国内新近出现的多数堆肥化处理场,缺乏对堆肥产品的市场潜力进行认真、科学的分析。仅仅从不定期运行的、简易小型的垃圾堆肥场堆肥产品有销路,就断定大型垃圾堆肥场产品能销售出去。实际上,尽管发达国家严格实行了垃圾分类,杜绝了危险废物的混人,且政府配套法规鼓励利用生物肥料,但国外利用堆肥处理城市垃圾所占比例并不大,而且多数堆肥场主要是利用分类收集的厨房废物、庭院废物和粪便作为原料,用混合垃圾堆肥的实例并不多。而在城市居民环保意识不高、垃圾分类收集尚未有效执行的我国,一些小城镇可能适用堆肥方式处理垃圾,但堆肥处理技术不能盲目到处推广。
 

焚烧发电

垃圾焚烧发电处理在我国属新发展的处理工艺,是通过对垃圾焚烧进行化学分解的过程,将垃圾体中的有机物化学能转化为热能,能实现垃圾处理减量化、资源化和无害化的要求。垃圾焚烧并不是孤立的,必须与垃圾填埋方式相结合,也就是说垃圾焚烧不能脱离填埋方式而独立存在。这是因为,焚烧后产生的飞灰一般经过固化处理后再进行填埋。但仅从处理方式的角度考虑,采用垃圾焚烧方式较垃圾填埋方式更具无害化处理效率高、减量化明显、可实现资源的再生利用、污染易控等优势,但也存在投资较高、工艺较复杂,运行成本较高的缺点。

焚烧发电是目前处理生活垃圾的有效途径之一。焚烧技术的主要特点是:①无害化彻底,高温燃烧可使垃圾中有害物得到完全分解,完善可靠的烟气净化系统可以将烟气中污染物的含量处理到环保部门要求的范围内;②减容、减量效果好,使体积减少80%〜90%,重量减少70%以上;③有利于资源再利用,燃烧产生的热量可用于发电或供热;④焚烧技术比较成熟,焚烧过程采用DCS控制,可保证燃烧过程处于最佳工况,所以二次污染小;⑤综合效果好,由于污染低、占地面积小,可靠近城市建厂,既节约用地、又减少运输成本,选址相对容易。
 

因此,在具备经济条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋场地资源的地区,焚烧处理技术在全世界得到了迅速发展。

每吨入厂生活垃圾能产生上网电量约240千瓦时,2010年全国生活垃圾清运量2.21亿吨可产生上网电量530亿千瓦时;若同类型小火电机组按供电标煤耗500g/(kW.h)计算,则2010年垃圾清运量能产生上网的电量,相当于1.06亿吨标煤或相当于1.5亿吨5000kcalo/kg原煤产生的上网电量,垃圾焚烧发电可谓“变废为宝”。

把三种垃圾处理方式从技术可靠性、工程规模、选址难易、占地面积、投资、处理成本、适用条件、管理水平、产品市场、最终处置、地下水污染、大气污染、环保措施、主要风险和国外发展状况等方面进行比较,见表1。为了解决单一处理方式的不足,生活垃圾根据实际情况需要采用综合处理方式。

所谓综合处理,就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,优势互补形成完整的处理系统,每种处理技术或设施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。