垃圾是人类日(rì)常生活和生产(chǎn)中产生的固体废弃物(wù),由(yóu)于排(pái)出量大,成分复杂多样,且具有污染性、资源性(xìng)和社会性[1] ,需要(yào)无害(hài)化、资源化、减量化和社会化处理(lǐ),如不(bú)能妥善处理,就(jiù)会污染(rǎn)环境,影响环境卫生,浪费资源,破坏生产生活安全(quán),破坏社会和谐。垃(lā)圾处理就(jiù)是要把垃(lā)圾迅(xùn)速清除,并进行无害化处理(lǐ),最后加以合理的利用。当今广泛应(yīng)用的(de)垃圾处理方法是(shì)卫生填埋、高温堆肥(féi)和焚烧。垃圾(jī)处理(lǐ)的目的是无(wú)害化、资源化和减(jiǎn)量化(huà)。
垃圾处理市场[利用垃圾(
生物质)生产木炭、焦油(yóu)和煤气] 基本上是先分类、再(zài)进行回收、然后处理(lǐ)。处理方法(fǎ):最常用的是填埋,但是(shì)效果很慢、占地还广、容(róng)易对地下水(shuǐ)产(chǎn)生二次污染。还有就是焚烧,但对
空气污(wū)染大、投资也大(dà)。
生活垃(lā)圾
垃(lā)圾处(chù)理菌利用垃圾生产木炭、焦油和煤气,是将垃圾中的可燃物(生活(huó)污水处理的污泥也是的)和(hé)非可燃物利(lì)用(yòng)液(yè)选分(fèn)离,其中对可燃物进行(háng)
干馏而(ér)得到木炭、焦油和(hé)煤(méi)气,不产生
二恶英(毒王)。非可燃物(wù)可分离出玻(bō)璃(lí)、煤灰(huī)、砖、石头和(hé)废旧电池,玻璃可以回收利用,煤灰可用作施肥,砖、石头可以用(yòng)作建筑材料,废旧电池经破碎、高(gāo)温熔化,根据各(gè)种金属的(de)熔(róng)点不同而(ér)分(fèn)离(lí)出不同的(de)金属(shǔ),从而达到循(xún)环利用(yòng)。木炭可以气(qì)化产生氢气、甲烷等(děng),是因为煤可以气化。木炭(tàn)也可以液(yè)化产(chǎn)生汽油、柴油(yóu)等油品,也是因为煤(méi)液化产生油品。煤(méi)气(qì)中有氢气、甲(jiǎ)烷(wán)、微量(liàng)的一氧(yǎng)化碳和(hé)二氧化碳(tàn)。利用变压吸附(fù)可分离出氢(qīng)气、甲烷,氢气可供燃料(liào)电池使用发电,甲(jiǎ)烷液化供其它(tā)用途(如(rú)打火机)。也可利(lì)用燃气(qì)发(fā)电机(jī)进行发电(diàn),还(hái)可以(yǐ)利用煤气生产甲醇。焦油中含有木酸液、木焦油、木(mù)沥(lì)青。利用蒸(zhēng)馏方(fāng)式(shì)可将焦油中(zhōng)的化(huà)学物(wù)质分出来,如甲酸、甲醇等。还有珍贵(guì)的药品原(yuán)料(liào)。以上(shàng)分离生(shēng)产装置中国均有(yǒu)。云维集团有干馏、煤气化、煤(méi)分离装置,开(kāi)远解化公司(sī)有煤液化装置。东北吉(jí)林、湖南有废旧金属回收装置。己获(huò)专(zhuān)利(lì), 一天处理4000t垃圾,生产甲醇350t(煤气140万m³发电(diàn)280万度) ,木酸液800t,木(mù)焦油400t,木炭(tàn)800t,可(kě)发电160万度。生产1t甲醇耗: 电840KWh,水8t,蒸汽(qì)1t,煤气3200m³。 发1KWh耗: 耗炭350~400g,水3kg。在城市化(huà)进(jìn)程中(zhōng),垃圾作为城市代谢的产物曾经是城市发展的负担,世界(jiè)上许多城市均有过
垃圾围城的局面。而(ér)如今,垃圾被认为(wéi)是(shì)最具开发潜(qián)力的、永不(bú)枯竭的“城市矿藏”,是“放错地方的资源”。这既是对垃圾认(rèn)识的深入和深化,也是城市(shì)发(fā)展的必然要(yào)求。
农田垃圾
我国是一(yī)个农业大国,耕地面积(jī)超过了18 亿亩,每年有丰富(fù)的秸秆(gǎn)量(liàng)产生。据调查,2009 年,全国农作物(wù)秸秆(gǎn)理论资源量为8.20亿吨(风干,含水量(liàng)为15%)。从(cóng)品种上看,稻(dào)草约为2.05 亿吨(dūn),占理论(lùn)资源量的25%;麦秸为1.50 亿吨,占18.3%;玉米秸为2.65 亿吨,占(zhàn)32.3%;棉(mián)秆为2584 万吨,占3.2%;油料作物秸秆(gǎn)(主要为油(yóu)菜(cài)和花生)为3737 万吨,占4.6%;豆类秸(jiē)秆(gǎn)为2726 万吨,占3.3%;薯类(lèi)秸秆(gǎn)为2243 万吨,占2.7%。如此巨量的生物质秸秆,由于没有很好的技术(shù)来利用,仍大部分被废弃与(yǔ)焚烧(shāo)处理。不仅造成了令人痛心的(de)资源浪费(fèi),也给环境(大气、水(shuǐ)质和(hé)土(tǔ)壤(rǎng))的恶化带(dài)来了不可低估的影响。现阶段,世界各国都注重农(nóng)林废弃生物质(农作物秸秆)的综(zōng)合(hé)利用,尤其是北美和欧洲。利用途径主(zhǔ)要集中在能(néng)源、饲料和肥料(liào)三个方面。我国政府(fǔ)亦很(hěn)重视(shì),不遗余力地支持和推(tuī)广秸秆的综合开发利用。在(zài)2006 年的一(yī)号文件中就(jiù)要求(qiú)重(chóng)点推广农业发展废弃(qì)物综(zōng)合利用技术,仅此一(yī)项的财政投入就达上亿元(yuán)。然而由于政策不(bú)完善,研发(fā)水平低下,一些关键性技术难以突破,收效甚(shèn)微,2001年(nián)的数字提到(dào)每年有约四亿吨秸(jiē)秆被废弃
[2] 。
被粗放利用的秸秆大(dà)部分只(zhī)用于烧火做饭、饲养牲畜、盖棚、取暖(nuǎn)与肥田(tián)等。虽然(rán),我(wǒ)国农村生活用能结构已发生了(le)一定的(de)变化(huà),但薪柴(chái)、秸秆等生物质仍占消费总(zǒng)能(néng)量的50%以上,是农(nóng)村生活中的主要能源。然而,受到现阶段(duàn)生物质收集手段、运输方式(shì)和高效转化与利(lì)用水平等技术瓶颈困扰,2013年的今天主要还(hái)是以直燃方(fāng)式(shì)取(qǔ)暖(nuǎn)供热为主,不仅热转化效率低(dī)下(能源(yuán)利用率仅15%左右),而且严重污染环境,导致城镇地区PM2.5 超标和乡村地区能见度(dù)下降等。保(bǎo)定(dìng)市方正(zhèng)机械厂生产的垃圾预处理(lǐ)(即分选)成套设备,主(zhǔ)要用于城市多年填(tián)埋的(de)非正规陈腐(fǔ)生活垃圾分选,新鲜生(shēng)活(huó)垃圾集中地的垃圾(jī)分选。垃圾分选处(chù)理设备(bèi)可(kě)将生活垃圾分(fèn)选成可(kě)燃物、有(yǒu)机土、再生利(lì)用物及石块等四大部分(fèn)。在不上深度处(chù)理装置的情(qíng)况(kuàng)下,采用可燃物焚(fén)烧、20m/m以下(xià)的有机土(tǔ)用于园林绿化、可再生利用物再(zài)生利(lì)用(如废塑料用来做(zuò)二级(jí)塑料(liào))、石(shí)块用作建材等简易方法处理,可(kě)使垃圾实现减量化、资源化(huà)、无害化及让处理后的垃圾(jī)坑的土地用于城(chéng)建或一坑重复埋垃圾的目标。保定方(fāng)正垃圾分(fèn)选分类处理设备是从(cóng)垃圾综(zōng)合处理首(shǒu)先(xiān)必须进行分选的要求出(chū)发(fā)研发的,它包(bāo)括破碎(suì)、分选、传输、打包(bāo)四个部分,全部由该厂生产。
高值综合利用生物质秸秆(gǎn)资源(yuán),已是我(wǒ)国现阶段(duàn)农业结(jié)构(gòu)调(diào)整和农(nóng)村经济发展(zhǎn)的一项重大课(kè)题。植物生物质(zhì)的主要(yào)成分是木质纤维素,是世界上唯一可预测的能为人类提供物质和(hé)燃料的可持续资源。全(quán)球每年产(chǎn)生的生物质总量(liàng)约2.9×1021 焦(jiāo)耳的能量,但是利用率(lǜ)才将近7%。如何实现(xiàn)生(shēng)物(wù)质资源(yuán)高值化(huà)综合利用,这(zhè)是(shì)赋予全球相关(guān)领域(yù)科(kē)技工作者的重大历史使命,时不我(wǒ)待,机遇与挑(tiāo)战并存。事实上,农林(lín)生物质废(fèi)弃物(农作物秸(jiē)秆、林木加工边角料等),是转化生物质能源(固体燃料(liào)、燃料乙醇、生物丁醇、生物柴(chái)油、航空燃油、厌氧消化沼气、生(shēng)物(wù)质热(rè)解气和生物质发电等)、生物基材(cái)料和功能化学品等方面的(de)宝贵资源。若基(jī)于拟(nǐ)构建的农林生物质资源(yuán)综合利用创新平台(tái)和连(lián)续多口闪爆为龙(lóng)头(tóu)的技术支撑体系,将(jiāng)宝贵的生(shēng)物(wù)质资源高效率、低成本(běn)和大宗量转化为高附加值产品(纸(zhǐ)浆、木(mù)塑板、饲料、燃料、功能保健食品和(hé)高纯特效药品等),将不失为一种现时代(dài)稳定(dìng)基础农业(yè)地位、妥善解决(jué)三农问题、带动(dòng)相关产业可持续发展、拉动地方(fāng)经济、改善村镇生态环境、促(cù)进社会主义新农村建设、发展循环经济和打(dǎ)造(zào)绿色(sè)生(shēng)态(tài)产业链的(de)新举措。作为当前农林生(shēng)物(wù)质(zhì)废弃物(wù)预处理的现实可行手段,汽(气)体闪爆技术显(xiǎn)现(xiàn)出(chū)高效、快速和适于规模化处理的独到优(yōu)势。利用取(qǔ)之不尽(jìn)、用之(zhī)不(bú)竭的农林废弃生(shēng)物质生产燃料和石油化(huà)工产品是(shì)绿色(sè)化学(xué)的重要研究方向,也(yě)是石油炼(liàn)制和石(shí)化工(gōng)业实现可持续发展的必由之路。继(jì)医(yī)药生物技术、农业生物技术之后(hòu),生物技术产业发展现已进入工业生物技(jì)术阶段,其核心(xīn)部分就是生物炼制,即用生物质来生产能源和各种化工产品(pǐn)与生物材料,各国(guó)对此技术领域发展十(shí)分(fèn)重视。生物质既是可(kě)再生能源,也(yě)能(néng)生产出上千种(zhǒng)的化工产品,且因其主成(chéng)分为碳水化合物,在生产及使用过程中与环境友好,又胜化石能源一筹。另(lìng)外(wài),它以作物(wù)秸秆、畜禽粪便(biàn)、林产废弃物、有机垃圾等农林废弃(qì)物和环境污染(rǎn)物为原料,使之(zhī)无害化和资源化,将植物蓄存的光能与物(wù)质资(zī)源(yuán)深度开发(fā)和循环利用,堪称循环(huán)经(jīng)济(jì)之(zhī)典范。
生物质资(zī)源转化利用已成为全(quán)球重大热门课题之一,正受到世界各国政府与科学家的广泛(fàn)关注。联合国开发计划署(UNDP)、世界能源委员会(WEC)和美国能源(yuán)部(DOE)都把生(shēng)物质能当作发展(zhǎn)可再生能源的首要(yào)选择。现代生物质产业(yè)是利用(yòng)农作物(wù)、树木和其他(tā)植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物(wù)等可再生或(huò)循环的(de)有(yǒu)机物质(zhì)为原料,通过工业(yè)性加工转化生产生物质化学品(pǐn)、生物燃料和生物能(néng)源(yuán)以及生物基功能材(cái)料的(de)一个格外引(yǐn)人关注的新兴(xìng)产业。尽(jìn)管(guǎn)生物质产业的发(fā)展将使人类不(bú)再过分依赖化石能源,2013年(nián)以生物质为原料的“糖经济”尚缺乏与石油天然(rán)气为原料的“烃经济(jì)”竞争的(de)实(shí)力。虽然生(shēng)物质(zhì)原料成本低,但加工(gōng)转(zhuǎn)化成本高,只有实现技术上的(de)突破(pò),才能形成完整的生物质技术工程体系。目前我国已经是生物技术大国,许多产品(pǐn)的产量在世界居第(dì)一(yī)位(wèi),然而(ér)这些(xiē)产(chǎn)品的技术经济指标却较为落后,需要通过努力发展成(chéng)为生物技术(shù)强(qiáng)国。美国战略经济(jì)分(fèn)析(xī)家里夫金博士(shì)在《生物技术世纪》里指出,生物技术世(shì)纪也可能是(shì)中国人的世纪,希望中国在生物技术世纪发挥(huī)重要的作(zuò)用。专家认为,我国有条件进(jìn)行生物(wù)能源和生物材料规模工业化和产业化,可以在2020 年(nián)形成产值规模达万亿元,在(zài)“石(shí)油枯(kū)竭拐点”来临之际形成部(bù)分替代能(néng)力(lì)。
垃圾(jī)的分类(lèi)及其危害
来看一下人类的(de)生活垃圾(jī)都有哪些:
⑴人类和(hé)动物的粪(fèn)便。存在传(chuán)染性细菌、病毒。
⑵医疗(liáo)机构的医用垃圾。存在大量的易(yì)感染病(bìng)毒(dú)和难以降(jiàng)解的化学性物品。
⑶建筑装饰(shì)垃圾。存在(zài)易挥发(fā)的化学物质。
⑷轻工业垃圾。大部分是难以降解的化工材料,如塑料、油漆等。
⑸电子行(háng)业生产(chǎn)的电子材(cái)料(liào)垃(lā)圾。包括主(zhǔ)要的重(chóng)金(jīn)属成分和难以降解的玻璃纤维、塑料等。重金属有铅、锡(xī)、锌、银、金等危害人类身(shēn)体健康(kāng)的重金属(shǔ)材料。
⑹化学工(gōng)业生产的化合(hé)类有毒有害物质垃圾。如(rú)苯(běn)类等易(yì)挥发物(wù)质。
⑺电池。是人们生活中(zhōng)不可缺少的工业用品,它的污染主(zhǔ)要体现(xiàn)在重(chóng)金属(shǔ)和(hé)化学物质方面,包括酸类和碱类等化学成(chéng)分,也包括难以降解的塑料等材料(liào)。
⑻城市各方面的生活污水和(hé)制造业等工业企业排(pái)放的污(wū)水。
⑼少(shǎo)量的放射(shè)性污(wū)染(rǎn)物。
⑽其(qí)他没有列出的(de)人类生(shēng)活(huó)垃圾。
焚(fén)烧(shāo)处理的二次污染
焚烧处理(lǐ)也会产生对环境的污染(rǎn)和浅(qiǎn)表性(xìng)漫长性侵害,主(zhǔ)要包括(kuò)垃圾燃烧后的(de)空气污染。在(zài)这一类(lèi)污染中主(zhǔ)要包括:
⑴化学制品在高温焚烧(shāo)过程中产生(shēng)的有毒有害物质污染。
⑵空气中的有毒有害物(wù)质(包括硫化物、碳化物等物质)污染(rǎn)。
⑶汽车工业产生(shēng)的化(huà)工垃圾对环境的污染(rǎn),柴油汽车尾气(qì)的重度(dù)污染和低量的慢性污染(rǎn)。
⑷生活垃(lā)圾在燃烧(shāo)时产(chǎn)生的其他有毒有害性物质(zhì)污染。
尽(jìn)管有高科技(jì)的除尘和(hé)降低有(yǒu)毒有害物质的排放设(shè)施,但依然存(cún)在微量(liàng)有害(hài)物质的长期排放和积(jī)淀,仍然可对地球生物造(zào)成慢性的病理(lǐ)伤(shāng)害。但由于微量有害(hài)物质会在生物体内长期沉淀积累,导致慢性病(bìng)不断加重,使病情(qíng)难以确诊。
上述两项,现(xiàn)代科技(jì)再发达,也(yě)不能完全(quán)净化(huà)。总会留有(yǒu)一定的对人(rén)类和生物(wù)的慢性累加(jiā)式综合侵害。它导致的后(hòu)果无异(yì)于人(rén)类慢(màn)性(xìng)自杀(shā)。这不是危言耸听,城市的(de)综合性污染越来越严重,城市化(huà)的(de)发(fā)展过程(chéng)中存在(zài)地(dì)质环境以及空气污染(rǎn)的治理问题。城市垃圾(jī)填埋处理带来的地质性污染以及焚烧垃圾带来的(de)空气污染是(shì)最重要的两(liǎng)项指标(biāo)。最为关键(jiàn)的问题是由(yóu)于汽(qì)车行业的快速发展,加重了(le)空气污染治(zhì)理的困难,这不包括(kuò)城市垃圾(jī)焚烧造成的污染物。汽车在高速运行(háng)时携带(dài)起的灰土尘埃也是主(zhǔ)要的污(wū)染之一。汽车排放尾(wěi)气的管道角度是(shì)扬尘(chén)的罪魁祸(huò)首。汽车尾(wěi)气(qì)排(pái)气管应设计为向后,而(ér)不少(shǎo)汽车的排气管(guǎn)道是朝(cháo)向地(dì)面的,汽车(chē)功率越大吹起的尘土(tǔ)量(liàng)就会越(yuè)高(gāo)。
国际
垃圾处理方(fāng)式 (利用垃圾(jī)(生物质)生产木(mù)炭、焦油和煤气) 国(guó)内外(wài)广泛采用(yòng)的城市生(shēng)活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温(wēn)堆肥和焚烧等,这三(sān)种主要垃(lā)圾处理方式的比例,因地理环境;垃(lā)圾成份、经济(jì)发展水平等因素不同而(ér)有所区别,表2-1为(wéi)三种(zhǒng)处理方式的(de)比(bǐ)较。
由(yóu)于城市垃圾成(chéng)份复杂,并受经济(jì)发展水平(píng)、能源结构、自(zì)然条件及(jí)传统(tǒng)习惯等因素的影(yǐng)响(xiǎng),所以国外对城市垃圾(jī)的处理一般是随国情而(ér)不同,往往一个国家中各(gè)地区也采(cǎi)用不(bú)同的(de)处理方式,很难有统(tǒng)一的模式(表2-1)。但最终(zhōng)都是以无害化、资(zī)源化、减量化为处理目标。从应用技术看,国外(wài)主(zhǔ)要在填(tián)埋、焚烧、堆肥、综合利用等方式,机械化程度较(jiào)高,且(qiě)形(xíng)成系统及成(chéng)套设备。从国外(wài)多(duō)种(zhǒng)处理(lǐ)方式的情况看,有(yǒu)以下趋势:⑴工业发(fā)达国(guó)家由于能源、土地资(zī)源日益紧(jǐn)张,焚(fén)烧处理(lǐ)比例逐渐(jiàn)增多(duō);⑵填埋法作为垃圾的最终(zhōng)处置手(shǒu)段一直(zhí)占有较(jiào)大比(bǐ)例;⑶农业型的发展中国家(jiā)大多数(shù)以堆肥为主;⑷其它一些新技术,如
热解法、填海、堆山造景等技术(shù),正不断取得(dé)进展。
焚烧是世界各国广泛采用的城市垃圾(jī)处理技术,大型的配(pèi)备有热能回收与利用(yòng)装置(zhì)的
垃圾焚(fén)烧处(chù)理系统(tǒng),由于顺应(yīng)了回收能源的要求,正逐渐(jiàn)上升为焚烧处理的主(zhǔ)流(liú)。国外工业发达国家,特(tè)别是(shì)日本和西欧,普遍致力于(yú)推进垃圾焚烧技术的(de)应(yīng)用(yòng)。国外焚(fén)烧技术的广(guǎng)泛应(yīng)用(yòng),除得益(yì)于经(jīng)济(jì)发达、投资(zī)力强(qiáng)、垃圾热值高外,主要在于焚烧工艺(yì)和设备的成熟、先进(jìn)。世界上许多(duō)著名公(gōng)司投入力量开发(fā)焚烧技(jì)术与(yǔ)设备,且主要设备(bèi)与附属(shǔ)装置定型配套。国外工(gōng)业发达国家(jiā)主要致力于改进原有(yǒu)的各种(zhǒng)焚烧装置及(jí)开(kāi)发新型焚烧炉,使之朝着高效、节能(néng)、低造价(jià)、低(dī)污染的方向发展,自动化程度越(yuè)来(lái)越高。
中国城市垃圾处理起步较晚,截止1992年底,全(quán)国垃圾、粪便清运量已达(dá)11264万t,而垃(lā)圾(jī)、粪便无害化处理厂仅有371座,处理总能力71501t/d。近几年各地根据(jù)实际情况,从对策和规划着手(shǒu),对(duì)城市垃圾处(chù)理技术进行(háng)了有益的探索。杭州、常州、天津、绵阳、北京、武(wǔ)汉等城市在(zài)学(xué)习国外(wài)城市(shì)垃圾处理技术经验的基础上,自行(háng)设计(jì)了具有中国特色的(de)垃圾机械(xiè)化堆肥处理(lǐ)生产线;深圳、乐(lè)山等城市建设垃圾焚烧(shāo)厂(chǎng)的成功,也为(wéi)各城市应用焚烧技术提供了经(jīng)验(yàn);沈阳(yáng)、
鞍山等城市对医院垃圾实行统一管理,集(jí)中焚烧,也走出(chū)了(le)特(tè)种垃(lā)圾(jī)处理的新路。
中国(guó)
中国城市(shì)垃(lā)圾处(chù)理(lǐ)的技术对策(cè)是:以卫生填埋和(hé)高(gāo)温堆肥技术为主,提倡(chàng)有条件的(de)城市特别是沿(yán)海经济发(fā)达(dá)地(dì)区发展焚(fén)烧技(jì)术(shù)。近几年各(gè)城市开始(shǐ)进行垃圾焚烧处理的基(jī)础(chǔ)研究和(hé)应用研究(jiū)工(gōng)作,开发了包括NF系(xì)列逆(nì)燃式、RF系列热解式(shì)、HL系列旋转式小型(xíng)垃(lā)圾燃烧炉及一批医院垃圾专用焚烧炉,并(bìng)建设了一批中小型(xíng)城市简易焚烧厂(chǎng)(站)。1985年,深圳引进日本三菱公司焚烧成(chéng)套技术(shù)与装(zhuāng)备,建成了中国第一座大型(xíng)(300t/d)现代化(huà)
垃圾焚(fén)烧(shāo)发电一体化处理厂,为中国开展城市垃圾焚(fén)烧装(zhuāng)置国产(chǎn)化工作打下了基础。
关于城市垃圾(jī)的处理方法
客观分析近(jìn)几年中国城(chéng)市(shì)垃圾构成变化(huà),可以说,随着中国经济的发(fā)展和人民生活水平(píng)的提高(gāo),城市垃圾中可燃(rán)物(wù)、易(yì)燃物含量明显增(zēng)加,热(rè)值显(xiǎn)著增大,一般经过(guò)分类、分选等预处理后,垃圾热值(zhí)已(yǐ)接近发达国家城(chéng)市(shì)垃圾的热值。因(yīn)此中国一些城(chéng)市,特别是(shì)沿海经济发达地区等已具(jù)备了发展焚烧(shāo)技术的基础。
国家有关部门与部(bù)分专(zhuān)家学者拟定(dìng)了在中国各城市中心实施垃圾焚烧(shāo)处理的方案(àn)。一石激起千(qiān)层浪,掀(xiān)起了一场处理城(chéng)市垃圾“焚烧”与“反焚烧”的(de)争议,在民众中引发了很大的轰动。政府拟(nǐ)在各大(dà)城市建立城市垃圾焚烧处理厂的问题,遭(zāo)到了广大市民的(de)激(jī)烈反(fǎn)对,在城市中心及边缘(yuán)建立垃圾焚烧区域(yù)弊大于利。关于城市垃圾的,各国大部分采用(yòng)的是焚(fén)烧和(hé)掩埋的处理方法。但是,问题并不这么(me)简单,世界绿色环保组(zǔ)织(zhī)最为关注(zhù)的人类垃(lā)圾处理问题是(shì)一件很棘手的事。人类垃圾的最佳处(chù)理方式已不是我们以往采用的最简单的焚烧(shāo)和掩埋办法。当(dāng)今(jīn),人(rén)类(lèi)不得不重新思(sī)考自己生(shēng)产的垃圾应该如何消(xiāo)纳处(chù)理,掩埋和焚烧都不是最佳的方案。
城(chéng)市垃(lā)圾(jī)掩埋会导致(zhì)严重的地质性水(shuǐ)土污染。因为人类的生活垃圾包(bāo)括很多有毒有害物质(zhì)和病菌、病毒(dú)以及各种重(chóng)金属元素,极易(yì)危害(hài)人类和生(shēng)物(wù)的正(zhèng)常生存繁衍。
辐射处理(lǐ)用γ射线和电子束照射城市固体废物,以达到杀菌、消毒作用的一种无害(hài)化处(chù)理方(fāng)法。
污水(shuǐ)处理厂排出(chū)的(de)污泥等废弃(qì)物(wù)内含有大量病菌、病(bìng)毒、寄(jì)生虫卵等病原(yuán)体(tǐ),活力很(hěn)强,采(cǎi)用普通加温或(huò)投加石灰等(děng)杀菌方法难于完全杀灭。这些固体废物作为(wéi)肥(féi)料(liào)施(shī)于农田,有些病菌能在(zài)土壤中生存数月之久,造成土(tǔ)壤和水(shuǐ)源污(wū)染,威胁人类和牲畜的健康。
20世纪(jì)70年(nián)代初,农业领域在应用放射性技术的基础(chǔ)上形(xíng)成(chéng)“废(fèi)物辐射处理”新技术。欧(ōu)洲农业核(hé)技术学(xué)会(ESNA)已成立“废品辐射处理(lǐ)组(zǔ)”。1977年在瑞典召开了第(dì)二次国际“废物(wù)辐射”会议。
废物(wù)辐射(shè)处理方法(fǎ)比(bǐ)之化学、生物以及发酵处理法有许多优点,它的设(shè)备简单,操作方(fāng)便,用(yòng)泵或其他传送工具把废物送进辐射处理设(shè)备,经(jīng)放射线照射后即可达到杀菌(jun1)目的,而且放射线穿(chuān)透力(lì)强,杀菌较彻底。污泥经过照射,颗(kē)粒还会由小变大,从而使污(wū)泥(ní)具有良好的(de)脱水和沉淀性(xìng)能。
美(měi)国和(hé)德国(guó)建有这种处理厂。美国(guó)设(shè)在波士顿(dùn)鹿(lù)岛的(de)污泥辐射处理(lǐ)厂(chǎng),日处理量(liàng)为375m³。其设备(bèi)如图所示(shì)。污泥(ní)传送(sòng)鼓(gǔ)材(cái)质为不锈钢,长(zhǎng)度132厘米,直径(jìng)45厘(lí)米。采用(yòng)的最小辐射剂量为40万拉(lā)德(rad),电子束能量(liàng)为850千电(diàn)子伏。
德国设在万德尔的污泥辐(fú)射处理厂,每小时处理量为6m³,厂房占地面积400㎡,高9米,采用的最小辐射剂量亦为(wéi)40万拉(lā)德。
实践经(jīng)验证明,污泥的辐射处理(lǐ)设备(bèi)的电(diàn)子(zǐ)束(shù)的能量越高,通过电子(zǐ)束(shù)辐射(shè)区的污泥层厚度(dù)也可以越大(dà)。一般,污泥层厚度为1.5~5毫米时,电子束(shù)的能量(liàng)相应(yīng)为(wéi)750千电(diàn)子伏至(zhì) 1.5兆电子(zǐ)伏;污泥层的宽度以1.2米,流速以2米/秒为宜。
辐射法处理污泥的费用并不高。德(dé)意志联邦共和(hé)国(guó)一个厂房面积为150㎡的处理厂,可(kě)处理20万至100万人口的城市污水(shuǐ)处理厂排出的污泥,其处理费用为每吨污泥2.70西(xī)德马(mǎ)克。
由于废物中(zhōng)所(suǒ)含病(bìng)原体的种类和(hé)数量不同,故有效的辐射剂量也不(bú)一样,一(yī)般安全剂量在(zài) 100万拉德以下。常用的(de)辐射源有60钴、137铯、90锶、85氪等。利(lì)用废
放(fàng)射性同位素是经(jīng)济可行(háng)的方法(fǎ)。
进行辐射处理(lǐ)时(shí),只要把辐射源密封好(hǎo),如放置(zhì)在壁(bì)厚(hòu)为(wéi)1.5米(mǐ)的混(hún)凝土或其他(tā)贮器内,以及辐射剂(jì)量不(bú)超过上(shàng)述安全值,就不会产生放射性污染(rǎn),不存在消除放射性吸收量的(de)后处理(lǐ)问题。
另外关于农村的垃圾处理也是一个(gè)亟待,解决的(de)问题。
一般方法(fǎ)
垃圾处理的一般方法(fǎ)可概括为物质利用、能量利(lì)用(yòng)和填埋处置三种方法。
物(wù)质利用,又称物(wù)质回收利用,指通过物理转换、化学转(zhuǎn)换(包括(kuò)化学改性(xìng)及(jí)热解、气化等热转换)和生物转换(包括微生物转换、昆虫转换和动物转换等),实现垃圾的物质属性(xìng)的重复利用、再造利用和再生利用,包括传统的物质资源回收利用(yòng)和易腐有机垃(lā)圾转换成高品质物质(zhì)资源。
能量利用,又(yòu)称能量(liàng)回收(shōu)利用,指将垃圾(jī)的内能转(zhuǎn)换成热能、电能,包括焚烧发电、供热和热电(diàn)联产。
填(tián)埋处置,指对不能进行资源化(huà)处理(包括物质利用和(hé)能量利用)的(de)无用(yòng)垃圾进行填埋处置。
如果从垃圾生命(mìng)全周(zhōu)期来(lái)看,垃圾处理还应包括(kuò)源头减量与(yǔ)排放控制(zhì)环(huán)节,严格意(yì)义上的减量化(huà)系指源头减量,通过(guò)改变产品设计(jì)习惯、改(gǎi)变原料(liào)采购习惯、改变消费者(zhě)购买(mǎi)与消费习(xí)惯、改变(biàn)商业模式等方法,减少生产生活过程的资源浪费与废弃物产(chǎn)量。一(yī)般而言,
垃圾处理应坚持先源头减量(liàng)和排放(fàng)控制、再物质利用、后能(néng)量利用和最后填埋(mái)处置的分级(jí)处理与逐级利用(yòng)理念,均衡(héng)发展垃圾处(chù)理的各个环节,充分发挥各种垃(lā)圾(jī)处(chù)理方式的作用,尤其要加强分类垃圾的物质利用,减少垃圾的(de)产(chǎn)生量,并减少每级处理后的垃圾排放量
[1] 。
发(fā)展前景编辑
中国垃(lā)圾处理行业前景
1986年开始我国(guó)现代(dài)城市生(shēng)活(huó)垃圾处理行业开始逐(zhú)步发展,200
全国生活(huó)垃圾无害化处(chù)理(lǐ)设施(shī)建(jiàn)设投资分(fèn)布0年(nián)至今(jīn),城(chéng)市垃(lā)圾处理能力提(tí)升明显,特别是先(xiān)进的垃圾(jī)处理(lǐ)技术开(kāi)始逐步得到应用。
2007年1-11月,中国(guó)废弃资(zī)源和废旧(jiù)材料(liào)回收加工行业累计实现工业总产值61,149,109千元,比上年(nián)同期增长了58.75%;累计实现产(chǎn)品销售收入59,540,739千元,比上年(nián)同期增长了53.58%;累(lèi)计实现利润总额1,614,130千元(yuán),比上年同期增长(zhǎng)了51.17%。
2008年(nián)1-8月,
中国废弃资源和废旧材料回收加工行业实现累计工业总产值64,530,292千元,比(bǐ)上年同期(qī)增长了57.42%;实现累计产品(pǐn)销售收入62,446,110千元(yuán),比(bǐ)上年同(tóng)期增长了54.54%;实现累计(jì)利润(rùn)总额2,100,576千元,比(bǐ)上(shàng)年同期增长了81.14%。
随着环境问题逐渐被(bèi)重视,节能、环保成为各(gè)国的发展主题,已经开始为垃圾处理提供产业(yè)发展的机会。全世界垃圾年(nián)均增(zēng)长(zhǎng)速度为8.42%,而中国垃圾增(zēng)长率达到10%以上。全世界每年产生4.9亿吨垃(lā)圾(jī),仅中国(guó)每(měi)年(nián)就(jiù)产生近(jìn)1.5亿吨
城市垃圾。中国城市生活垃圾累积(jī)堆存量已达70亿吨。在如此巨(jù)大的垃圾压力下,有理由相信(xìn),垃圾处理产业会成为未来(lái)国(guó)内(nèi)的(de)明星产业。
再生资源(yuán)成为资源循环的新起点,同时成为循环经(jīng)济的重要组成部分。另(lìng)外,在废弃资源和废(fèi)旧材(cái)料回收利用加工过程中(zhōng),不但解(jiě)决了资源短缺问题(tí),同时降低了(le)垃圾排放,正(zhèng)可谓“一举两得”。中国(guó)不断出台政策支持垃(lā)圾处理行业的发(fā)展,各地政府领(lǐng)导也开始高度重(chóng)视(shì)
垃(lā)圾(jī)填(tián)埋场建设,加(jiā)大了投入,可以预测(cè)垃圾处理行业的前景十分(fèn)广阔。
[3] 县城生活垃圾处理率相对较低,2010年无害化(huà)处(chù)理率估计(jì)只有25%。
中国垃圾处理(lǐ)行业起步晚,但(dàn)通过2013前这些年的发展(zhǎn),中国(guó)
垃(lā)圾处理(lǐ)产业(yè)初具规模,垃圾处理市场容量有了(le)显著增(zēng)加,市场渗透率迅速提高,进(jìn)入环卫行业的企(qǐ)业数量(liàng)也在(zài)迅(xùn)猛增(zēng)加。中国的垃圾处理市场已经从导入期进(jìn)入到成长期(qī),并正向成(chéng)熟(shú)期迈进。
预计我国城市生活垃圾无害化处理率将在2015年达(dá)到(dào)83%,城市生(shēng)活垃圾处理量将在2015达到40万吨(dūn)/日。