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烧埋堆肥 花式垃圾处理谁更适合中国国情?

2017-02-24 14:08:39

垃圾处理方式包括垃圾燃烧、堆肥、填埋等几大类。这积累处理方式有各自的适用条件。其中,燃烧技术存在处理本钱高、处理对象要求高和会产生2恶英等有害气体等限制条件。

垃圾燃烧

燃烧是采取高温技术将生活垃圾中的有机物(包括人工合成物资)完全分解为气体物资排放到大气当中,即重新参与生态系统的碳循环。

燃烧技术可以最大程度地减少填埋量,减少生活垃圾填埋占用的土地容积;在燃烧进程中可以完全分解各种有机物,特别是有害有机物,从源头避免这些有机物对环境和人体健康的影响,包括可以免在有机物降解进程中产生渗滤液、恶臭和温室气体——甲烷;同时还可以在燃烧垃圾进程中回收1部份热能,如余热发电。

因此,燃烧已成为各个发达国家生活垃圾处理的主要方式,乃至在日本等国家由于填埋场选址困难,家园觉得这也是为何燃烧成为几近是唯1的生活垃圾处理方式。

燃烧技术存在处理本钱高、处理对象要求高和会产生2恶英等有害气体等限制条件。

1、燃烧处理本钱要大大高于填埋处置

造成高本钱的缘由有建设本钱较高,相对填埋场建设,同等范围燃烧炉建设的本钱要高1至3倍;作为热工机械,燃烧炉结构复杂,动力消耗和平常保护都比填埋场要求高,因此平常运行保护本钱相应也高;由于垃圾燃烧进程会产生烟气和飞灰等需要专门处理处置的有害物资,相应需要较高的2次污染控制费用。如果环境保护要求高,这部份费用也会随之大幅度提高。但是燃烧本钱高于填埋的条件是没有计算土地费用,如果将土地作为不可再生资源进行保护的话,这部份增加的本钱费用也就能够理解了。

2、垃圾燃烧要求燃烧对象具有1定热值

根据1般经验,1般垃圾低位热值到达5000千焦/千克(1200大卡/千克)以上时才可以进行燃烧处理。同时热值越高,垃圾燃烧的发电效力越高。因此在有些国家采取可燃垃圾分类搜集、利用有机垃圾生产RDF来提高燃烧垃圾热值,下降处理本钱和提多发电效力。而随着我国经济发展和人民生活水平的提高,生活垃圾中砖瓦渣土的比例不断下降,塑料等可燃材料的比例在延续增加,因此生活垃圾热值在不断提高,很多城市的生活垃圾低位热值已高于5000千焦/千克,可以进行燃烧处理。

3、生活垃圾燃烧中会产生2恶英

这已成为目前的社会关注的焦点,也是反对采取燃烧技术处理生活垃圾的主要理由。

2恶英具有较强的毒性和致癌特性,是1种非成心生产的含氯环状有机物类群,多产生于含氯化工生产和含氯化学品使用进程中。上世纪8、910年代开始,发达国家陆续发现在固体废物燃烧进程中产生大量2恶英类物资。

根据1987年调查,美国当年排放到大气中的2恶英总量中有85%来自固体废物燃烧,其中66%来自生活垃圾燃烧;日本1997年调查排放到大气中的2恶英总量中有94%来自固体废物燃烧,其中65%来自生活垃圾燃烧。

为应对这1问题,各国均通过立法来遏制2恶英的排放与污染。各国均制定了2恶英的排放标准,特别是针对固体废物燃烧制定了严格的排放标准,其实不断进行更严格的修订。同时加强对2恶英的产生和转化特性的研究,提出了燃烧炉“3T+E”燃烧方式和“布袋除尘+活性炭吸附”的烟气净化方式组合的垃圾燃烧技术,有效地遏制了2恶英的排放。

到1995年,美国2恶英的排放总量相比1987年减少77%,其中固体废物燃烧的2恶英排放量减少85%,生活垃圾燃烧2恶英排放量减少86%,其占总排放量比例也相应下降到51%和35%;而日本到2006年2恶英排放总量相比1997年减少96%,而42个监测点的环境空气中2恶英浓度相应下降了90%,在0.017~0.15pg-TEQ/m3(日本国家标准为0.6pg-TEQ/m3)。日本2006年固体废物燃烧排放2恶英总量相比1997年下降了97%,生活垃圾燃烧排放2恶英总量下降了99%,其占总排放量比例也相应下降到67%和16%。

到2007年3月,日本2193座生活垃圾燃烧炉中唯一6座没有到达1999年制定的2恶英排放标准。没有达标的6座燃烧炉都是2000年之前投入运行的小型燃烧炉(处理能力小于100吨/日),并且准备关闭淘汰。这些数据表明,现有的技术研究成果完全可以控制生活垃圾燃烧产生的2恶英污染,保证其不对居民身体健康和居住环境造成不利影响。

中国第1座现代化城市生活垃圾燃烧炉1989年在深圳投产运行以后的15年,燃烧技术在中国发展缓慢,而最近的10年,燃烧技术在中国得到了较快的发展,到目前为止,我国城市生活垃圾中约有20%进行燃烧处理。

前面已分析过,绝大部份人口密度较大的发达国家均采取燃烧作为其生活垃圾处理的主要技术。而我国东部地区和中部地区的人口密度实际上已到达了很高的程度。

“日本全国的人口平均密度到达了336人/平方千米。我国东部地区的人口密度已到达512人/平方千米,远超过欧洲各国和日本。

中部地区亦到达342人/平方千米的高水平。而大都市人口密度也到达了相当高的水平。日本东京都人口密度为5736人/平方千米,市区为13063人/平方千米;大阪府人口密度为4643人/平方千米,市区为11869人/平方千米;而北京市人口密度为963人/平方千米,市区为5183人/平方千米;上海市人口密度为2133人/平方千米,市区为21419人/平方千米。

这说明我国东部大都市人口密度已接近乃至超过日本。在这样情况下,难以选到适合的填埋场址和频频出现市民反对和抗议填埋场的建设和运行就不足为奇了。而建设高质量的燃烧装置是减缓这些矛盾的有效手段。

4、燃烧灰渣

生活垃圾燃烧还存在1个重要问题,即燃烧灰渣。根据经验,发达国家生活垃圾燃烧灰渣的产生量约为燃烧垃圾量的25%,我国要超过30%。到目前为止,垃圾燃烧灰渣的前途是生产建筑材料和填埋。由于所生产建筑材料的质量不稳定和市场问题,不能期望采取生产建材来处置全部燃烧灰渣。因此,生活垃圾燃烧厂必须配套填埋场,否则仍将没法完全解决生活垃圾的终究处置。但是与直接填埋相比,可以大大减少所占用土地容积,并且没有恶臭、甲烷的问题,处理渗滤液的压力大大减少。

堆肥处理堆肥处理是针对垃圾中的可生物降解组分,在厌氧或好氧条件下进行微生物分解,使其返回到土壤生态环境中的处理技术。这1技术可以将生活垃圾中的生物资经无害化处理后返回到生态系统中去,是1种符合生态学原理的处理技术,也是具有千年历史的固体废物处理技术。这类技术具有处理完全、可以直接参与自然界物资循环的特点,其产品具有1定的改良土壤作用。

但是在人造合成材料大量进入家庭生活中的今天,这1技术遭到各种限制,利用范围在不断萎缩。

1、不可生物降解物资成份的比例不断加大

生活垃圾中塑料、橡胶、金属、玻璃等不可生物降解物资成份的比例不断加大,混合搜集后分离困难,造成堆肥产品品质差,市场没法接受。

2、混合垃圾有害物资种类和含量不断增加

由于混合搜集生活垃圾中各种有害物资的种类和含量不断增加,堆肥产品中重金属等有害物资对土壤环境的影响也制约了其使用范围,使得其难以大范围推行利用。

3、垃圾中肥效成份有限

也是最为重要的,是普遍将堆肥产品作为肥料推行使用,但是垃圾中的肥效成份极为有限,难以与化肥比较,同时由于使用本钱较高,造成农民不愿意使用,因此堆肥产品难以与化肥对抗,基本没有市场。堆肥产品没有市场,造成生活垃圾堆肥处理技术萎缩。

4、堆肥技术不能处理全部生活垃圾

处理进程中还会产生大量的筛余物(50%以上)需要继续处理,不能消纳处理全部生活垃圾。

所以到目前为止,我国生活垃圾堆肥处理设施和堆肥处理生活垃圾数量仅具意味意义,还没有在城市生活垃圾处理中发挥实际作用。

在其他国家,堆肥处理的废物基本是庭院植物修剪废物、木材加工废物和食品蔬菜加工废物。一样的缘由,混合搜集废物很难采取堆肥技术进行处理。

因此,堆肥技术推行的关键是分类搜集,和将堆肥产品的使用作为生活垃圾土地处理的1部份,而不是作为“商品”肥料进行市场推行。

填埋

卫生填埋是生活垃圾终究处置的1种方式。但是与其他处理方式不同,现代填埋技术是将生活垃圾与环境完全隔绝,即采取工程措施将生活垃圾堆置在1个相对封闭的环境中。

目前的填埋技术理论就是所谓的“3重屏障”理论,即选择相对封闭的地质环境作为天然屏障、利用工程措施构筑人工衬层作为人工屏障,和对填埋物进行预处理减少其环境危害作为预屏障。因此置于填埋场中的生活垃圾将不可能返回到生态循环中去,也就是说这1处置技术是不符合生态学原理的1种暂代技术。

也正是由于这1缘由,发达国家的均对生活垃圾填埋采取限制和逐渐淘汰的技术政策。如美国RCRA(资源保护与再生法)提出了通过减少垃圾产生量和提高再生利用率来最大程度延长垃圾填埋场寿命和通过制定生活垃圾填埋的严格标准来限制填埋场的发展的方针,垃圾填埋率由上世纪80年代的80%以上下降到现在的50%左右,垃圾填埋场数量由1988年的6500座以上减少到现在的不到2500座。

欧盟1999年颁布了《废物填埋指令(CouncilDirective1999/31/EC)》,提出了“通过材料再生和能源再生等方式,鼓励废物的预防、循环和再生,保护自然资源和避免土地的不公道使用”的方针;同时在“通过鼓励可生物降解生活垃圾的分别搜集、产生源分类、再生和循环逐渐减少可生物降解生活垃圾的填埋量”的原则提出了逐渐减少“生物可降解生活垃圾”进入填埋场的计划,即要求生活垃圾在进入填埋场之前要进行必要的预处理,以去除其中含有的有机成份。根据这1计划,要求欧盟各国分别在指令颁布两年内制定本国法律履行欧盟指令,在本国法律颁布实行后5年内,进入填埋场的可生物降解生活垃圾量减少到1995年水平的75%;实行8年内减少到50%;实行15年内减少到35%。到目前为止,全部或主要采取填埋处置生活垃圾的国家均难以到达目标(最近的2006年目标,即法律实行后5年目标)。

填埋处置技术最大的优点是可以处置几近所有形态和性质的固态废物,即基本不需要对进入填埋场的生活垃圾进行任何预处理和选择;土地填埋可以作为终究处置手段,不会产生新的残渣和残余物;填埋场可以承受较大幅度的负荷变化,即在短时间内垃圾数量的大幅度增加和减少都不会对填埋场的运行操作产生致命的影响;同时填埋技术还有处理本钱较低及建设和运行操作技术要求较低等特点。这些特点都是堆肥、燃烧技术的缺点,也是我国和世界上大部份国家依然采取填埋作为生活垃圾主要处理手段的主要缘由。

我国生活垃圾填埋技术发展进程中出现的最大障碍是不断出现的垃圾填埋场周围居民对填埋场的反对和抵制,也就是填埋场选址的困难。这实际上反应出填埋场运行进程中不可避免的对周围居民生活环境的影响,即垃圾在填埋进程中产生的恶臭物资、高浓度渗滤液和温室气体——甲烷对周围居民生活影响的直接反应。

这些污染问题一样也困扰着其他国家的城市管理者,因此在欧盟《废物填埋指令(CouncilDirective1999/31/EC)》中提出的对策是限制进入填埋场的有机废物(可生物降解生活垃圾)数量,由于这些污染物都是有机物在填埋场种生物分解的产物,有机物含量下降了,这些问题也就减弱了。

而这些问题在我国更加严重,由于中国人的生活习惯、饮食习惯和生活发展水平使得我国生活垃圾中的食品废物含量和水份都比其他国家要高,这些都有益于有机物在填埋场中的分解,从而不可避免地产生大量恶臭物资、高浓度渗滤液和高甲烷含量的填埋气体,为垃圾填埋的环境保护带来极大的困难。

据统计,美国生活垃圾中有机物的比例是25%(其中1半是庭院植物枝叶),日本是32%,法国是32%,德国是14%,英国是20%,而我国却高达50%至60%。同时由于我国高密度人口、不断扩大的城市版图、人民对生活环境要求的提高等缘由,城市垃圾填埋场与周围居民的矛盾就不可避免,造成了填埋场建设的选址困难。

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