垃圾處理的處理方法
垃圾處理方式 (利用垃圾(生物質(zhì))生產(chǎn)木炭、焦油和煤氣) 國內(nèi)外廣泛采用的城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、高溫堆肥和焚燒等,這三種主要垃圾處理方式的比例,因地理環(huán)境;垃圾成份、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同而有所區(qū)別,表2-1為三種處理方式的比較。由于城市垃圾成份復(fù)雜,并受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源結(jié)構(gòu)、自然條件及傳統(tǒng)習(xí)慣等因素的影響,所以國外對城市垃圾的處理一般是隨國情而不同,往往一個國家中各地區(qū)也采用不同的處理方式,很難有統(tǒng)一的模式(表2-1)。但最終都是以無害化、資源化、減量化為處理目標(biāo)。從應(yīng)用技術(shù)看,國外主要在填埋、焚燒、堆肥、綜合利用等方式,機(jī)械化程度較高,且形成系統(tǒng)及成套設(shè)備。從國外多種處理方式的情況看,有以下趨勢:⑴工業(yè)發(fā)達(dá)國家由于能源、土地資源日益緊張,焚燒處理比例逐漸增多;⑵填埋法作為垃圾的最終處置手段一直占有較大比例;⑶農(nóng)業(yè)型的發(fā)展中國家大多數(shù)以堆肥為主;⑷其它一些新技術(shù),如熱解法、填海、堆山造景等技術(shù),正不斷取得進(jìn)展。焚燒是世界各國廣泛采用的城市垃圾處理技術(shù),大型的配備有熱能回收與利用裝置的垃圾焚燒處理系統(tǒng),由于順應(yīng)了回收能源的要求,正逐漸上升為焚燒處理的主流。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家,特別是日本和西歐,普遍致力于推進(jìn)垃圾焚燒技術(shù)的應(yīng)用。國外焚燒技術(shù)的廣泛應(yīng)用,除得益于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、投資力強(qiáng)、垃圾熱值高外,主要在于焚燒工藝和設(shè)備的成熟、先進(jìn)。世界上許多著名公司投入力量開發(fā)焚燒技術(shù)與設(shè)備,且主要設(shè)備與附屬裝置定型配套。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家主要致力于改進(jìn)原有的各種焚燒裝置及開發(fā)新型焚燒爐,使之朝著高效、節(jié)能、低造價、低污染的方向發(fā)展,自動化程度越來越高。中國城市垃圾處理起步較晚,截止1992年底,全國垃圾、糞便清運(yùn)量已達(dá)11264萬t,而垃圾、糞便無害化處理廠僅有371座,處理總能力71501t/d。近幾年各地根據(jù)實際情況,從對策和規(guī)劃著手,對城市垃圾處理技術(shù)進(jìn)行了有益的探索。杭州、常州、天津、綿陽、北京、武漢等城市在學(xué)習(xí)國外城市垃圾處理技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,自行設(shè)計了具有中國特色的垃圾機(jī)械化堆肥處理生產(chǎn)線;深圳、樂山等城市建設(shè)垃圾焚燒廠的成功,也為各城市應(yīng)用焚燒技術(shù)提供了經(jīng)驗;沈陽、鞍山等城市對醫(yī)院垃圾實行統(tǒng)一管理,集中焚燒,也走出了特種垃圾處理的新路。 中國城市垃圾處理的技術(shù)對策是:以衛(wèi)生填埋和高溫堆肥技術(shù)為主,提倡有條件的城市特別是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)展焚燒技術(shù)。近幾年各城市開始進(jìn)行垃圾焚燒處理的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究工作,開發(fā)了包括NF系列逆燃式、RF系列熱解式、HL系列旋轉(zhuǎn)式小型垃圾燃燒爐及一批醫(yī)院垃圾專用焚燒爐,并建設(shè)了一批中小型城市簡易焚燒廠(站)。1985年,深圳引進(jìn)日本三菱公司焚燒成套技術(shù)與裝備,建成了中國第一座大型(300t/d)現(xiàn)代化垃圾焚燒發(fā)電一體化處理廠,為中國開展城市垃圾焚燒裝置國產(chǎn)化工作打下了基礎(chǔ)。關(guān)于城市垃圾的處理方法客觀分析近幾年中國城市垃圾構(gòu)成變化,可以說,隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,城市垃圾中可燃物、易燃物含量明顯增加,熱值顯著增大,一般經(jīng)過分類、分選等預(yù)處理后,垃圾熱值已接近發(fā)達(dá)國家城市垃圾的熱值。因此中國一些城市,特別是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)等已具備了發(fā)展焚燒技術(shù)的基礎(chǔ)。國家有關(guān)部門與部分專家學(xué)者擬定了在中國各城市中心實施垃圾焚燒處理的方案。一石激起千層浪,掀起了一場處理城市垃圾“焚燒”與“反焚燒”的爭議,在民眾中引發(fā)了很大的轟動。政府?dāng)M在各大城市建立城市垃圾焚燒處理廠的問題,遭到了廣大市民的激烈反對,在城市中心及邊緣建立垃圾焚燒區(qū)域弊大于利。關(guān)于城市垃圾的,各國大部分采用的是焚燒和掩埋的處理方法。但是,問題并不這么簡單,世界綠色環(huán)保組織最為關(guān)注的人類垃圾處理問題是一件很棘手的事。人類垃圾的最佳處理方式已不是我們以往采用的最簡單的焚燒和掩埋辦法。當(dāng)今,人類不得不重新思考自己生產(chǎn)的垃圾應(yīng)該如何消納處理,掩埋和焚燒都不是最佳的方案。城市垃圾掩埋會導(dǎo)致嚴(yán)重的地質(zhì)性水土污染。因為人類的生活垃圾包括很多有毒有害物質(zhì)和病菌、病毒以及各種重金屬元素,極易危害人類和生物的正常生存繁衍。輻射處理用γ射線和電子束照射城市固體廢物,以達(dá)到殺菌、消毒作用的一種無害化處理方法。污水處理廠排出的污泥等廢棄物內(nèi)含有大量病菌、病毒、寄生蟲卵等病原體,活力很強(qiáng),采用普通加溫或投加石灰等殺菌方法難于完全殺滅。這些固體廢物作為肥料施于農(nóng)田,有些病菌能在土壤中生存數(shù)月之久,造成土壤和水源污染,威脅人類和牲畜的健康。20世紀(jì)70年代初,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域在應(yīng)用放射性技術(shù)的基礎(chǔ)上形成“廢物輻射處理”新技術(shù)。歐洲農(nóng)業(yè)核技術(shù)學(xué)會(ESNA)已成立“廢品輻射處理組”。1977年在瑞典召開了第二次國際“廢物輻射”會議。廢物輻射處理方法比之化學(xué)、生物以及發(fā)酵處理法有許多優(yōu)點,它的設(shè)備簡單,操作方便,用泵或其他傳送工具把廢物送進(jìn)輻射處理設(shè)備,經(jīng)放射線照射后即可達(dá)到殺菌目的,而且放射線穿透力強(qiáng),殺菌較徹底。污泥經(jīng)過照射,顆粒還會由小變大,從而使污泥具有良好的脫水和沉淀性能。美國和德國建有這種處理廠。美國設(shè)在波士頓鹿島的污泥輻射處理廠,日處理量為375m3。其設(shè)備如圖所示。污泥傳送鼓材質(zhì)為不銹鋼,長度132厘米,直徑45厘米。采用的最小輻射劑量為40萬拉德(rad),電子束能量為850千電子伏。德國設(shè)在萬德爾的污泥輻射處理廠,每小時處理量為6m3,廠房占地面積400㎡,高9米,采用的最小輻射劑量亦為40萬拉德。實踐經(jīng)驗證明,污泥的輻射處理設(shè)備的電子束的能量越高,通過電子束輻射區(qū)的污泥層厚度也可以越大。一般,污泥層厚度為1.5~5毫米時,電子束的能量相應(yīng)為750千電子伏至 1.5兆電子伏;污泥層的寬度以1.2米,流速以2米/秒為宜。輻射法處理污泥的費(fèi)用并不高。德意志聯(lián)邦共和國一個廠房面積為150㎡的處理廠,可處理20萬至100萬人口的城市污水處理廠排出的污泥,其處理費(fèi)用為每噸污泥2.70西德馬克。由于廢物中所含病原體的種類和數(shù)量不同,故有效的輻射劑量也不一樣,一般安全劑量在 100萬拉德以下。常用的輻射源有60鈷、137銫、90鍶、85氪等。利用廢放射性同位素是經(jīng)濟(jì)可行的方法。進(jìn)行輻射處理時,只要把輻射源密封好,如放置在壁厚為1.5米的混凝土或其他貯器內(nèi),以及輻射劑量不超過上述安全值,就不會產(chǎn)生放射性污染,不存在消除放射性吸收量的后處理問題。另外關(guān)于農(nóng)村的垃圾處理也是一個亟待,解決的問題。 垃圾處理的一般方法可概括為物質(zhì)利用、能量利用和填埋處置三種方法。物質(zhì)利用,又稱物質(zhì)回收利用,指通過物理轉(zhuǎn)換、化學(xué)轉(zhuǎn)換(包括化學(xué)改性及熱解、氣化等熱轉(zhuǎn)換)和生物轉(zhuǎn)換(包括微生物轉(zhuǎn)換、昆蟲轉(zhuǎn)換和動物轉(zhuǎn)換等),實現(xiàn)垃圾的物質(zhì)屬性的重復(fù)利用、再造利用和再生利用,包括傳統(tǒng)的物質(zhì)資源回收利用和易腐有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)換成高品質(zhì)物質(zhì)資源。能量利用,又稱能量回收利用,指將垃圾的內(nèi)能轉(zhuǎn)換成熱能、電能,包括焚燒發(fā)電、供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)。填埋處置,指對不能進(jìn)行資源化處理(包括物質(zhì)利用和能量利用)的無用垃圾進(jìn)行填埋處置。如果從垃圾生命全周期來看,垃圾處理還應(yīng)包括源頭減量與排放控制環(huán)節(jié),嚴(yán)格意義上的減量化系指源頭減量,通過改變產(chǎn)品設(shè)計習(xí)慣、改變原料采購習(xí)慣、改變消費(fèi)者購買與消費(fèi)習(xí)慣、改變商業(yè)模式等方法,減少生產(chǎn)生活過程的資源浪費(fèi)與廢棄物產(chǎn)量。一般而言,垃圾處理應(yīng)堅持先源頭減量和排放控制、再物質(zhì)利用、后能量利用和最后填埋處置的分級處理與逐級利用理念,均衡發(fā)展垃圾處理的各個環(huán)節(jié),充分發(fā)揮各種垃圾處理方式的作用,尤其要加強(qiáng)分類垃圾的物質(zhì)利用,減少垃圾的產(chǎn)生量,并減少每級處理后的垃圾排放量 。
目前我國的垃圾處理多采用衛(wèi)生填埋、堆肥焚燒與資源化處理,也有簡易填埋的方式,雖是盡量的無公害處理方式,但仍占用上萬畝土地,存在垃圾嚴(yán)重污染環(huán)境的問題。因此進(jìn)行垃圾分類收集可以減少垃圾處理量和處理設(shè)備,降低處理成本,減少土地資源的消耗,具有社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)三方面的效益。我國不同城市推行的垃圾處理方法不同:北京市推行垃圾分類試點社區(qū)、上海推行用回收物換禮品的獎勵機(jī)制、深圳明確了分類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、杭州垃圾分類實名制。
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