城市垃圾处理技术

摘要：介绍和分析了城市垃圾处理的方法和存在的问题,提出适合我国城市垃圾处理的技术,以实现垃圾“减量、再用、循环”的无害化处理。

“垃圾围城”已是不争的事实,垃圾处理已成为各地城市管理者头痛的难题。将垃圾看作可利用能源与资源,从生态产业整体出发,通过信息流、能源流、物质流的整合,使垃圾处理变为生态循环系统。政府出台政策支持,社会力量参与研发和全民积极配合,企业积极投资参与开发,依靠现代科学技术水平,将垃圾作为原料资源的补充,使垃圾处理与回收利用形成较为完善的体系[1-2]。中国垃圾有其特殊性,中国人城市生活以家庭为单位自行烹调三餐的,家庭厨房是垃圾主要产出源,而且垃圾至今没有实行严格分类收集。因此,城市垃圾成分复杂,有机质含量大,热值低,垃圾量大。为了更好地利用和处理好城市垃圾,笔者现介绍和分析垃圾处理残余物的利用方法,并提出处理方式以及适合我国城市垃圾处理的有效途径。

1垃圾处理的主要技术

1.1可规模化收集的生物质垃圾

包括餐饮业及单位食堂餐饮泔水、农贸集市水果蔬菜下脚料、屠宰场及食品加工厂动植物下脚料、畜牧保险制度执行时上缴的死禽畜、为清除外来入侵植物(如互花大米草、水浮莲等)而产生的草料等[3-5]。这类垃圾含水量大,营养丰富,极易变质,可能传播各种病毒,有扩散传染源风险。目前处理办法是:一是干燥和直接作为动物饲料,这存在从食物链传播疾病的风险,应禁止;二是发酵作有机肥或沼气使用,要求完全灭菌,成本高,是一个亏本经营,需政府大量补贴企业才能生存。

建议:将生物质垃圾变成微生物农药生产的培养基,既使垃圾得到完全无害化处理,又可生产微生物农药,获得丰厚利润。

1.2可焚烧垃圾

从居民社区收集的垃圾,基本上是厨房垃圾、包装物以及废弃生活用品。目前,社区已定点定人收集垃圾,只要下达制度,可以初步分除建筑垃圾等不可焚烧垃圾,余下可以视大部分为可焚烧物垃圾。焚烧是国际通用的垃圾减量化处理手段,已有先进的焚烧机械;也有成熟的烟气处理方式。主要采用“湿石灰吸附—活性炭吸附—布袋集尘”,排出烟气可达到欧洲标准。

问题:这是一个不断耗费成本的过程,而且排出减量与投入的增量相关;中国垃圾焚烧时采用定量补贴的财政模式。经营者为了谋取利润,不惜偷工减料,人为地造成排放超标。因此,建垃圾焚烧厂的地方,必然污染严重。

建议:一是采用新的烟气处理模式。“湿石灰吸附—低温等离子体降解—纳米碳纤维布帘式除尘—纳米光催化二氧化钛石英砂降解”。这不但是技术上的升级,可以更彻底地消除烟尘中包括二恶英在内的污染物,而且处理成本低廉。二是采用与纳米碳酸钙联产技术。湿石灰可以采用碳酸钙生产过程的副产品,而经净化后的烟气又作为CO2源,用于纳米碳酸钙生产。通过这种互惠型经营模式,使净化烟尘变为生产纳米碳酸钙的必需生产环节,企业必然“自觉地”处理烟尘。

　1.3可填埋垃圾

填埋处理是城市生活垃圾最基本的处理方法。它是将垃圾埋入地下,通过微生物长期的分解作用,使之分解成无害的化合物。现代化大型垃圾卫生填埋场多采用单元填埋法[9],对填埋的垃圾采用逐层压实和每日覆盖的方法,提高利用效率。

问题:一是垃圾填埋产生的气体危害,填埋垃圾经微生物的好氧分解和厌氧分解会产生大量填埋沼气,其成分主要有CH4、CO2、NH3、H2S等,其中CH4、CO2占绝大多数。当甲烷浓度达到5%～15%,在有氧条件下可能发生爆炸;CO 易溶于水,不仅会导致地下水pH值降低,而且会使地下水的硬度及矿物质增加;此外,植物由于受根部积聚的CO2和甲烷的影响,因缺氧而危害其生长。二是渗透液引起的二次污染问题。垃圾经微生物分解和地表水的影响会产生一定数量的渗透液。它是一种高浓度有机废水,可穿透周围地层,对饮用水造成污染。

建议:一是通过渗漏液回灌技术加速有机物分解。采用沼气收集网络收集沼气作燃料,并通过喷射无害化消毒剂与混合填埋生产纳米碳酸钙过程产生的石灰废渣消毒除臭办法。二是在填埋物上方覆盖土壤,种植香料植物构成香味公园,既改善环境,又获得生态化利用。

2结语

城市垃圾成分复杂,并受经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯等因素的影响,很难有统一的处理模式。对城市垃圾的处理一般是随国情而异,不管采用哪种处理方式,但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。我国城市垃圾处理起步较晚,目前我国多数城市垃圾不太适宜焚烧用于发电,而填埋又受土地资源限制,采用经济高效与纳米碳酸钙联产技术的处理城市垃圾是值得推广应用的有效方法。其直接利用热能作为微生物农药与纳米碳酸钙生产的热源与冷源(通过吸收式制冷系统转换)。考虑到能源平衡问题,将剩余的热能用于制冰,生产有保鲜杀菌功能的“超级冰”,可广泛用于鱼肉保鲜业的卫生用冰。从而实现垃圾高价值利用与完全无害化处理,不但减轻城市市政负担,还为社会创造财富,这种方法可实现垃圾的“减量、再用、循环”的无害化处理。