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大连垃圾焚烧发电厂位于大连市甘井子区,焚烧垃圾量1500t/d,利用余热发电,配置3台中温中压余热锅炉和2台汽轮发电机组,汽轮机排汽冷却方式采用直接空冷系统(ACC)。该工程地处北温带,属大陆性气候,且具有海洋性气候特征,大气环流以西风带和副热带系统为主,加上一面依山、三面靠海的地理环境影响,季风明显、风力较大,是我国东北地区风速较大的地区之一,极端最低气温为-21.1℃,对直接空冷系统采取防冻措施是非常必要的。
1直接空冷系统概述
大连垃圾焚烧发电厂主体厂房布置如图1所示。该厂直接空冷系统工艺流程为:来自余热锅炉的新蒸汽经汽轮机做功后进入排汽装置,再排入排汽管道,当排汽管道爬升到一定高度时,分成3支蒸汽分配管道(单台机组),向6个空冷冷凝单元的蒸汽联箱分配蒸汽(如图2所示)。空冷冷凝单元由顺流管束和逆流管束组成,冷凝管束以近60°成“Λ”型结构布置(如图3所示)。顺流管束组成的冷凝器是空冷系统的主要冷凝部分,约70%~80%的蒸汽在顺流管束被凝结为冷凝水,设置逆流管束部分主要是为了将未凝结蒸汽和不凝结气体凝结和排出,防止系统内部的某些局部形成“死区”,避免在冬季低温条件下运行时发生管束冻结。空冷岛正对汽机房以2×6形式共配置12台轴流风机(如图4所示),布置于空冷冷凝单元底部,强制通风使空气外掠过凝汽器表面,蒸汽在凝汽器内部被冷凝为凝结水,由管束底部的集液联箱收集,最终汇至热井。抽真空管道引自逆流管束顶部,使空气及不凝结气体经由水环真空泵(布置于汽机房内)排出。
2产生冰冻原因分析
垃圾焚烧发电厂与常规火力发电厂不同,其特点是以垃圾处理为主,汽轮发电机组采用“机随炉”的运行方式。由于垃圾热值存在不稳定性,锅炉的产汽量会实时变化,汽轮机组运行随之波动,因此空冷系统在冬季低温条件下运行调节不及时,将会导致发生冰冻事故。直接空冷系统的空冷岛布置于室外,靠近发电厂房,空冷凝汽器直接暴露在自然环境中,其整体散热能力主要取决于空气的干球温度。如果空冷系统设计配置不合理,冬季低温运行条件下,会引起冷凝水过冷度过大,若气温继续下降,不及时采取措施就会发生冰冻事故[1]。轻者使管束的传热性能大大降低,重者使管束内部通道堵塞,导致真空下降,造成机组停机,更有甚者会发生管束变形、爆裂,造成永久性伤害。究其根源,发生冰冻事故的根本原因是,低温环境条件下,空冷岛的整体换热能力远远超过机组的排热负荷,蒸汽在前部管束已凝结为冷凝水,在后部管束被继续冷却形成结冰现象[2]。这种情况已在国内外的直接空冷机组运行中发生过,所以对寒冷地区的直接空冷系统防冻措施需要引起足够的重视。
3采取的防冻措施
3.1工程设计方面[3-6]
3.1.1翅片管的选取目前,常用的有单排管、双排管、三排管。大通径扁平管蛇形翅片单排管,通径较大,即管内蒸汽流通面积大,有利于汽液分离和管束的防冻,管内外的介质流动阻力小,换热及防冻效果好,管外没有积灰死角,便于冲洗,适合灰尘大的环境,清洗水压低,管的竖向截面抗弯能力强,不需要另设支撑框架,管束质量轻,节省平台型钢用量及平台下部土建费用,目前采用的较多,本工程采用的空冷凝汽器形式为大通径扁平管蛇形翅片单排管。
3.1.2管束顺逆流比按照气流与凝结水的流动方向,空冷凝汽器分为顺流段、逆流段2个部分。顺流段(简称K):蒸汽由蒸汽分配联箱自上而下进入翅片管束,与凝结水流向相同进入下联箱。逆流段(简称D):将在顺流段未被冷凝的蒸汽通过下联箱自下而上进入翅片管束,与凝结水流向相反。顺、逆流混合单元,即空冷冷凝单元内由顺流管束和逆流管束共同组成(如图3所示),简称K/D结构。理论上不凝结气体的含量比较少,逆流段的冷却面积可较小,但是为了有效防冻,将逆流段的冷却面积增大,空冷凝汽器厂家根据工程所在地气候条件通常选取值范围2∶1~6∶1。本工程的K/D最终选取值为5∶2。
3.1.3风机的调速方式选取为了对冷却风量进行合理控制,风机通常配备单速电机、双速电机、变频调速电机。采用单速电机,不利于风量调节,通
常是风机台数较多的大型空冷机组采用该形式,目前已较少用。双速电机可全速通风,又可以半速供应小风量,也常用在风机台数较多的大型空冷机组。采用变频调速风机可以根据风温变化及时合理调节送风量,也节约了能耗,目前采用的较为普遍。本工程地处海边,受一定海风的影响,12台风机均采用变频调速,夏季可超速运行至110%,抵抗大风影响;冬季送风量调节灵活,防冻效果好。
3.1.4合理分配蒸汽流量在排汽管道与各蒸汽分配支管的衔接处、各蒸汽分配管道转弯处,加装结构优化的导流板(如图2所示),既降低了管道压降,又使各空冷冷凝单元的蒸汽流量分配均匀。这样,管束内蒸汽压降比较稳定,各空冷冷凝单元的局部管束不会因蒸汽流量分配不均匀导致冰冻。
3.1.5设置真空蒸汽隔离阀门在每台机组空冷冷凝单元单列蒸汽分配管上设置1个电动真空隔离阀(如图3所示),当冬季的负荷低于30%时,将阀门关闭,减少投入运行的2个空冷冷凝单元,使剩余4个空冷冷凝单元的冷凝能力与汽轮机的排汽量相适应,减小凝结水的过冷度,可以起到防冻的作用。
3.1.6设置挡风墙在空冷凝汽器平台四周设置挡风墙(如图2、3所示),一方面在夏季高温时可防止热风回流,提高机组出力;另一方面,在冬季寒冷气候条件下,可防止管束受到侧向风的影响而出现的冷却能力不均匀,压力分布不均匀以致最后结冰,这在已经运行的电厂得到过证实。本工程的挡风墙设置是从空冷平台到水平蒸汽分配管的管顶0.5m处。
3.2运行管理方面[7-10]
3.2.1保证最低蒸汽流量安装电动真空隔离阀,冬季低温条件下可以关闭单列2个冷凝单元,保持另外4个冷凝单元运行。冷启动条件下,需要保证最低蒸汽流量,其与环境气温的关系见表1。
3.2.2凝结水温度、逆流管束顶部真空抽气口温度的监视环境温度低于2℃时,当冷凝器各个管束的凝结水温度下降到设定值,则自动调整该空冷单元的进风量或者停止风机运行,直至凝结水温度回升。若真空抽气口温度降低明显,也采用与上述同样的回暖措施。
3.2.3适当提高机组运行背压如果在关闭全部运行风机的条件下,机组运行负荷仍不能达到空冷系统散热量,则需要提高机组运行背压,提高机组排热量。
3.2.4缩短抽真空时间在冬季冷启动时,尽可能快速将真空抽至较低的背压状态下,增大管内蒸汽流速,缩短蒸汽在管道内的流动和冷凝的时间。
3.2.5启用备用真空泵如果管束局部发生冻结,启用备用真空泵,加快抽气,提高化冰速度。
3.2.6重视技能培训加强运行管理,提高运行人员操作技能,积累防冻运行经验。
[关键词]城市垃圾;焚烧;气体污染;防治;现状分析;措施探究
【分类号】X51
引言
城市垃圾作为污染城市生活环境的主要方式,严重影响到了城市生活环境的质量,而城市生活垃圾焚烧虽然能够减少这些垃圾的不断堆积,但是一些不合理的焚烧方式不但不能降低污染程度,反而还会产生一些更加严重的有害气体污染,这些有害气体借助风力往往会迅速扩散到城市的每一个角落,对人们日常生活的质量带来严重的负面影响。例如近些年来随着城市垃圾焚烧中的气体污染,使的越来越多的城市老人都因空气质量问题而患上一些呼吸道疾病,严重危害到整个城市人们的身体健康。目前随着“可持续化绿色健康发展”发展理念的提出,人们对城市垃圾焚烧也有了新的认识,“到底如何来焚烧垃圾,如何减少焚烧中的气体污染”已成为环保研究者关注的焦点。另一方面,国家也在逐渐加大对市垃圾焚烧中的气体污染防治的管理力度,一些新型环保有效的城市垃圾焚烧技术也在不断地开发和运用,这对城市环境保护是百利而无一害的。
一、我国城市垃圾焚烧中的气体污染与防治的发展现状
目前我国城市垃圾主要的来源是生产垃圾和生活垃圾,包括一些塑料废品和其它材料。由于这些垃圾材料有助于燃烧,因此城市垃圾焚烧已经成为一种常见的垃圾处理方式,而这种处理方式往往也会给人们的日常生活和身体健康带来诸多的不便。近几年由于人们对环境保护意识的提高,国家高度重视环境保护事业,因此在珠海、上海、北京等其它城市垃圾较多的大型城市建立了许多的垃圾焚烧处理厂,据中商情报网数据显示每年可以减少二氧化硫排放量高达1000多万吨。另一方面,国家也正在不断地完善焚烧气体污染排放标准,并大力开发一些新型的垃圾焚烧废气防治处理技术,大大提高了整个防治的实际效果和质量。但是这些好的处理政策和技术只是在那些发达城市得到了很好的落实和运用,而那些二线及以下城市却还没有得到足够的重视,呈现出发展不均匀的现状。显然由于气体污染的特殊性,很难从根本上对气体污染进行有效地防治。总体说来城市垃圾焚烧中的气体污染与防治工作的发展速度较快,但是发展不均匀也是一个制约其发展的主要因素之一,在今后的发展过程中,需要全面进行控制和防治。
二、城市垃圾焚烧中的气体污染的主要危害
众所周知在整个垃圾焚烧过程中,常常会产生大量的粉尘、二氧化硫(SO2 )、一氧化碳(CO)、氯化氢(HCL)、氮的氧化物(NO x)等其它污染气体。这些气体的来源及危害如下表所示,显然这些垃圾焚烧所产生的气体是具有较大危害性的,如果不加以管理和防止,就会给城市生活环境和人体健康带来不必要的麻烦。
三、城市垃圾焚烧中的气体污染的防治措施
要想有一个健康环保的城市生活环境,就需要对城市垃圾焚烧中的气体污染进行科学有效的防治,其主要的防治措施有:(一)进行防臭处理。城市垃圾由于长时间的堆积腐烂,使其产生高温,促使腐烂臭气四处飘扬。故而需要利用密闭式燃烧处理设备来将垃圾集中处理,同时还利用通风设备减少臭气外溢。(二)减少垃圾焚烧中气体的产生。首先对垃圾进行分类处理,以避免燃烧时气体间相互反应,形成二次污染。接着对垃圾燃烧炉进行通氧处理,是整个燃烧化学反应能够完全进行,以减少一氧化碳、氮的氧化物气体产生。接着控制垃圾燃烧炉中过量的氧气,以减少氮的氧化物气体产生。最后对炉内的尾气进行处理,主要是利用化学反应原理来进行有效处理,适量使用固硫固氯剂,来使二氧化硫气体等气体变成固体物质,以减少其扩散污染。(三)对垃圾燃烧炉中产生尾气进行分离处理,采用气体分离技术把各种不同的气体单独分离出来,进行二次利用,这样不仅能够减少有害气体的排放,而且还能够提高能源的利用效率,符合可持续发展的要求。这也是目前最为提倡的城市垃圾焚烧中的气体污染的防治处理措施,应该得到广泛的推广和使用。(四)使用绿色环保的用品,以减少城市垃圾焚烧的发生率,从产生污染气体根本原因的角度出发来实施防治。这样既可以减少气体污染的来源,而且还能节约资源,完全有利于现代社会环保发展的需求。(五)采用其它城市垃圾处理技术,例如利用高压压缩进行填埋、填海处理,或是进行回收二次利用。这样也能够减少污染气体的产生,从侧面起到了城市垃圾焚烧中的气体污染的防治的目的。
四、对未来城市垃圾焚烧处理技术的建议
城市生活垃圾焚烧污染对整个城市建设和发展都会带来严重的影响,这就需要对我国未来城市垃圾焚烧处理技术有一个更好的发展目标和方向。一是要对城市垃圾的产生来源进行严格的控制,号召广大人们群众使用节能环保的生活用品,以便能够从根本上防治垃圾焚烧过程的发生。完成这一目标的关键就是提高人们的环保意识和新材料开发技术的不断开发,从而有效减少了城市垃圾的产生。而是要对城市垃圾焚烧处理技术进行提高和完善,目前大多数城市垃圾焚烧处理都是采用直接燃烧处理,不能很好起到防止二次污染的作用,造成处理失效。在这一块除了通过自己研究还开发新技术外,还可以适量的引用一些国外先进的城市垃圾焚烧处理技术,尽可能的使我国的城市垃圾焚烧处理系统变得更加完善和合理。另外还需要扩大国内的城市垃圾焚烧处理范围,全面实施无污染、绿色安全的城市垃圾焚烧处理措施。
结束语
现阶段普遍提倡节能环保,而城市生活垃圾则是背道而驰,故而需要对其进行合理的处理,否则还会加大其危害程度。城市生活垃圾焚烧是一项既复杂又伟大的环保建设工程,如果处理不得当,就会造成二次污染,失去了环保的实际意义。在今后的城市垃圾焚烧中的气体污染与防治过程中,需要小心谨慎实施垃圾焚烧处理措施,切记不要以“环保节能”名义随意来对城市垃圾进行焚烧处理,应该遵循循环利用、生态无害、可持续发展为宗旨,以资源化、无害化、减量化为原则来对焚烧中的气体污染进行有效的防治。
参考文献
【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向
1 生活垃圾处理发展概况
建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。
从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。
垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。
堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。
当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。
2 城市生活垃圾特性变化
城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。
我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。
垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。
居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。
包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。
3 城市垃圾处理现状分析
3.1 主要技术介绍
国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法,另外还有热解、分选回收、综合处理方法。
3.1.1 填埋
填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
1、简易填埋场(临时堆场)
基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。
2、受控填埋场(准卫生填埋场)
有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。
3、卫生填埋场(无害化处理场)
既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。
3.1.2 焚烧
我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。
1、简易焚烧炉
简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。
2、国产化焚烧设施
工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。
3、综合型焚烧设施
综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。
3.1.3 堆肥
生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。
1、简易堆肥
工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。
2、好氧堆肥
工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。
3、厌氧堆肥
工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。
3.1.4 热解
热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。
3.1.5 分选回收
城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。
【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向
1生活垃圾处理发展概况
建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。
从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。
垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。
堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。
当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。
2城市生活垃圾特性变化
城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。
我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。
垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。
居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。
包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。
3城市垃圾处理现状分析
3.1主要技术介绍
国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法,另外还有热解、分选回收、综合处理方法。
3.1.1填埋
填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
1、简易填埋场(临时堆场)
基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。
2、受控填埋场(准卫生填埋场)
有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。
3、卫生填埋场(无害化处理场)
既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。
3.1.2焚烧
我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。
1、简易焚烧炉
简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。
2、国产化焚烧设施
工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。
3、综合型焚烧设施
综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。
3.1.3堆肥
生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。
1、简易堆肥
工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。
2、好氧堆肥
工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。
3、厌氧堆肥
工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。
3.1.4热解
热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。
3.1.5分选回收
城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。
3.1.6综合处理
城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上,组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。
3.2应用情况
我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。
近年来综合处理已引起越来越多的重视,但迄今为止应用最广泛的仍是填埋、焚烧、堆肥三种方法,其中填埋法是我国城市生活垃圾处理的最主要方法,无论是大城市还是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技术较多,但处理规模较小,因堆肥销路等原因,有的已关闭;焚烧技术这几年在经济发达城市得到了迅速发展。
3.3存在的问题分析
3.3.1填埋场问题分析
大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题,表现在:(1)设计理念比较落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;(2)大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;(3)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展,现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放,简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态,不仅引起了温室效应,造成安全隐患,而且也是产生恶臭的主要原因;(5)填埋场的封场一般都未进行生态恢复,由于缺乏封场和后续管理标准,缺乏相应的政策和法规,已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。
3.3.2焚烧问题分析
(1)对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。
3.3.3堆肥问题分析
阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素,而是非技术的经济因素,这表现在:(1)混合收集的生活垃圾杂质含量高,为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高,没有政府的补贴,是很难运行下去的;(2)一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性,在粘性土壤地区,特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路;(3)堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售,利用粗堆肥产品制造的复合肥,其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争;(4)生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有盾,也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。
因此,虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路,近几年国内建成的大多数堆肥厂,实际上均不能正常运行。
4生活垃圾处理技术发展方向
根据我国实际情况,现实的生活垃圾处理技术发展方向必须面对混合收集的、可回收物质含量和热值低、垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高的生活垃圾。远期(2015年后)可考虑实现了分类收集基础上的垃圾处理技术。
1、发展生活垃圾综合处理技术
我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理,必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。但是,这需要在一个新的基础上去考虑综合处理模式中各种技术的地位和作用。
针对我国混合收集垃圾的特点,将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术,是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。
2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展
主要表现在以下几点:(1)填埋气导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气回收利用技术在取得经验的基础上扩大试验范围;(2)大、中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆土。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(3)在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果;(4)国产化人工合成防渗衬底材料的质量有较大的提高,设置人工合成防渗衬底的生活垃圾填埋场不仅仅局限于个别示范工程;(5)生活垃圾渗滤水的处理技术多样化并取得实质性进展;(6)发达国家普遍采用的好氧填埋技术,在部分示范工程中率先得到应用;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。
3、生活垃圾堆肥技术机械化、国产化,堆肥产品高附加值发展
主要表现在以下方面:(1)生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;(2)堆肥产品中的重金属和碎玻璃等杂质的含量得到有效控制;(3)国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高;(4)采用机械化动态发酵工艺和利用有效菌种快速分解的新型堆肥技术,在部分城市得到应用并逐步推广;(5)由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。
4、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展
主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。
5、分类收集、分类处理逐步推行
生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视,垃圾分类收集、分类处理方式在我国大、中城市中逐步推行,主要途径如下:(1)对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装逐步减少;(2)净菜进城工作逐步被市民认可,生活垃圾中易腐有机物的比例逐步下降;(3)有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台,生活垃圾回收利用工作将纳入依法管理的轨道。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。
5结语
从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。
综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。
参考文献
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一、欧盟委员会垃圾管理政策
欧盟垃圾处理政策已发展近三十年,并通过一系列的环保行动规划出立法框架,旨在减少垃圾对健康和环境的影响,并创建一个节能减排的经济体系。欧盟环保行动方案明确了垃圾的预防和管理,其首要目标是确保垃圾不会随经济增长而增多。这些措施已取得成效,在上世纪90年代,德国与荷兰的垃圾产生量呈逐年下降趋势。
欧盟的目标是通过新的垃圾预防措施大量减少垃圾的产生,从而更好地使用资源,鼓励向可持续性消耗的模式转变。垃圾管理方法基于以下三个原则:
(一)垃圾预防
在任何垃圾管理战略中,这都是一个非常重要的因素。把减少垃圾产生量放在首要位置,并通过减少产品中的危险物质来减少垃圾的危害性,这样垃圾的处理将会变得更简单。垃圾预防与改善产品的生产方式和影响消费者购买需求(如简易包装或无包装的绿色产品)紧密相连。
(二)循环和再利用
如果垃圾的产生不可避免,那么应该尽可能地回收大量的材料,这样既可以保护环境又可以循环再利用。欧盟已经明确重点关注几种具体的“垃圾物”,包括包装废弃物、报废的车辆、电池、电器和电子垃圾,目的是降低其对整体环境的影响。欧盟要求各成员国制定关于这些垃圾回收、再利用和处置的法律。一些欧盟国家已经制定了相关措施,使回收的包装垃圾量达到包装垃圾总量的50%以上。
(三)改善最终处理方法和监控措施
如果有不能被回收或再利用的垃圾,应该将其安全地焚烧,垃圾填埋只作为最后的处理方法。这两种方法都需要密切监控,因为两者都具有造成严重环境破坏的潜在危险。欧盟近期批准了一项指令,规定了严格的垃圾填埋场管理指导方针。它禁止某些类型的垃圾如废旧轮胎进入填埋场,并设定目标,减少可生物降解垃圾的数量。而另一项指令规定了强制性限制焚化炉的排放级别。欧盟还希望减少二f英和酸性气体的排放,如氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)和氢氯化物(HCL),它们对人体健康是有害的。
由此可见,欧盟首先通过对垃圾产生量的控制和循环利用来减少最终必须要处理的垃圾量,因为减量是解决垃圾问题的根本方法。
二、欧美垃圾分类收集方法实例参考
垃圾分类是垃圾收集和再利用中最重要的环节。世界各发达国家都为垃圾分类提供了各种便利的条件及大量垃圾分类的基础设施,并通过各种规定和措施来促进垃圾分类回收工作的展开。
(一)美国的包装处理
美国在垃圾收集过程中对包装容器的处置有严格的界定及处罚制度。政府规定,当地居民有义务参加垃圾分类和循环再造。在企业延伸责任制下,生产商支付产品包装的处理费用。
近几十年来,美国垃圾减量方法之一就是最小化包装:企业生产更环保、更节俭的包装,消费者协助政府回收废弃的包装。目前,美国有几个州在试运行包装垃圾抵押金制度,居民交付废弃包装时再返还抵押金。
(二)德国的精细分类
德国设有独立的垃圾收集系统。在每个住宅附近都设多个专用垃圾桶(按颜色分类),而且为方便工作人员收集,垃圾桶距行车道不能超过15米。不同颜色垃圾桶收集不同种类垃圾。在德国每个超市都可以回收旧电池,大型家电则需要与专门机构预约处理。
(三)瑞典对化学品的收集
在瑞典,有特殊规定的危险废弃物应丢弃在指定地点的特殊生态站中。生态站是为收集电池、化学品、油漆残余、气雾罐、旧机油、溶剂和荧光灯等有害化学品而专门设置的。
从欧美国家对垃圾收集处理的相关规定中可以看出,各国对可回收废弃物和特殊废弃物的收集处理相对比较细致,体系也比较完善,且都在垃圾源头进行分类和预处理,以大大提高垃圾的再利用效率,把对环境的污染降至最低。
三、欧美城市主要的垃圾处理方法
(一)垃圾填埋和焚烧简述
除了3R原则(减量化、再利用、资源化),目前城市垃圾的主要处理方式是填埋和焚烧。
填埋:垃圾填埋后,有机垃圾在自然分解过程中产生气体,主要是甲烷和二氧化碳,这两种气体是引起全球变暖的主要因素。
焚烧:有机垃圾和其他物质焚烧后,转化为底灰、烟气、粉尘微粒及用于产生电力和热能的蒸汽,可以有效减少垃圾量。
在北美,填埋和焚烧基本持平,而欧洲以焚烧为主,其中丹麦和瑞典在利用焚烧能源方面走在世界前沿。2005年,丹麦4.8%的电力和13.5%的热能都来自焚烧。总体而言,欧洲国家在城市垃圾处理中对焚烧的依赖较强。
(二)北美、欧洲垃圾填埋和焚烧现状
1.美国的垃圾焚烧
1975年10月,美国第一家商业化垃圾焚烧厂建成于马萨诸塞州,并成功运营至今。1990年,美国有186个垃圾焚烧设施,后来慢慢减少至不到90个在运行,主要原因是由于焚烧技术无法满足对环境保护的要求,同时填埋的方式成本更低。但是现在,处理技术的进步使得焚烧这种方式的优势逐渐显现,政府也制定了相关法律法规和优惠政策来鼓励这种处理方式。相信在不久的将来,焚烧会逐渐代替填埋成为美国处理城市垃圾的主要方式。
2.欧洲的垃圾焚烧
2001年之前,垃圾管理未引起各国政府重视。随着垃圾量不断增加,许多国家逐渐意识到应该制定相应的政策解决垃圾问题,从而促进了欧洲垃圾管理法规取得新的进展,垃圾开始被看作是一种资源而逐渐得到利用。由于欧洲许多国家禁止危险垃圾填埋处理,加上私人经营的垃圾焚烧炉可以享受税收抵免,过去十年间,欧洲有很多垃圾焚烧设施建成并运营。
较一般意义的焚烧和填埋而言,焚烧发电显示出独特优势,受到了北欧许多国家的青睐,他们通常将垃圾处理与废热发电结合起来。此外,由于没有足够的场地用于填埋垃圾,一些国家也倾向于焚烧处理。
3.加拿大的垃圾填埋与焚烧
为减少对环境的损害,加拿大安大略省2008年针对垃圾填埋制定并颁布了一系列新标准,涉及内容包括水文地质和地表水、设计报告、保护地下水的选址设计、现场管理与监督、填埋场关闭及关闭后的管理,以及填埋场管理人员对应事故和其他问题的财政保障等。
加拿大政府没有强制执行焚烧排放规定,而是制定了指导方针。这些方针由加拿大环境部根据2006年《加拿大清洁空气法案》制定,涉及内容包括焚烧产生的二f英、呋喃和其他有害物质。但议会没有强制各省执行,各省政府可自行决定如何将政府的指导方针融入地方法规中以进一步实施。
(三)垃圾焚烧的事实
许多环境学家认为垃圾焚烧会产生大量的二f英类物质,会对人类健康产生威胁,而如今的实际情况并非如此。早期的垃圾焚烧设施气体清洁技术不达标,排放了大量的二f英,而目前新的焚烧技术产生的二f英气体很少,其排放物主要是二氧化碳。
所以反对焚烧处理的人在没有充分了解当前清洁排放技术的情况下所做的定性言论未免有些偏颇。一些环保组织认为焚烧是产生二f英和呋喃的罪魁祸首,即便是最新的焚烧设施也会产生污染,这些说法都没有量化根据。
在北美,填埋方式因由来已久而普遍采用,焚烧方式虽然广受争议,但随着技术的进步和具有废转能的优点,现在也逐渐成为主流的垃圾处理方式。其实两种方法都会对环境产生危害,只是哪种危害小的问题。
四、北京城市垃圾处理现状
在上世纪90年代之前,北京市的垃圾基本是采用简易堆放的方式进行处理。从1991年开始建成大屯转运站和阿苏卫填埋场,北京市的垃圾处理才进入无害化阶段。
在此后的十几年时间里,大批的垃圾填埋场陆续建成,填埋也成了北京处理城市垃圾的主要方式,填埋量占垃圾总量的90%以上。但是,在这些填埋场之中大部分都是非正规的,截止到2006年,北京市共有非正规垃圾填埋场1011处,垃圾囤积量达8000万吨以上,不仅浪费了大量的土地资源,污染了地下水及周边环境,还严重影响空气质量和人体健康,已经成为政府和市民共同关注的问题。
垃圾填埋处理已经渐渐不能适应北京这种飞速发展的特大城市的要求。2009年,北京每天产生生活垃圾已经达到1.84万吨。令人担忧的是,生活垃圾的数量仍在不断增长。为了填埋这些垃圾,每年要消耗掉约500亩土地。不仅如此,就垃圾处理能力而言,北京的垃圾填埋场也在超负荷运转,这会加大填埋场污染控制的难度。如果不采用其他更加高效的垃圾处理方式,按照每年8%的生活垃圾产量增长速度,几年之后全市现有垃圾填埋场将全部填满。
2009年,北京市市人大代表在十三届二次会议和市政协委员在政协十一届常务委员会第八次会议上,提出要加快垃圾焚烧厂的建设,进一步推进垃圾分类工作,建设宜居城市,学习借鉴国内外经验,制定垃圾处理工作方案。从2013年开始,北京市计划三年内建成各类垃圾处理厂37座,其中大部分为垃圾焚烧厂。
但是,建造垃圾焚烧厂在我国还处于起步阶段,还不被广大市民所接受。他们认为焚烧所产生的有害气体会严重影响环境和身体健康。杭州市余杭区就曾因垃圾焚烧厂选址问题发生过居民抗议事件。所以,政府相关部门应大力宣传和普及相关知识,使大家从了解到认可,再到支持。
实际上近年来,随着焚烧处理技术的进步,国外对生活垃圾焚烧厂实施了大规模的结构调整,通过更高的环保标准来改造旧的焚烧厂,关小厂、建大厂,向规模化、大型化发展。在技术的改进和知识不断的更新过程中,一些发达国家对二f英产生来源有了科学认识;并且随着垃圾焚烧技术的进步,尤其是高温焚烧技术和更先进的烟气净化技术,在垃圾焚烧过程中已能充分控制二f英等有害物质的产生。
科学专家经过检测发现,城市生活垃圾的焚烧并非是产生二f英的主要原因。有数据显示,大气环境中的二f英90%来源于一些污染较重的工业,如炼钢、火力发电等工业锅炉燃烧、纸浆漂白过程以及医疗垃圾的低温焚烧等。垃圾焚烧还有利于减少碳排放,斯德哥尔摩耶夫勒大学和皇家理工学院的专家研究发现,垃圾焚烧所产生的温室气体和有害气体比堆砌和填埋同样数量垃圾的产生量要少,因此垃圾焚烧对环境更加有利。如有计划、有针对性地焚烧垃圾,不但可以减少对环境的破坏,还可以产生热能和电力。
针对北京的情况,垃圾焚烧逐渐取代填埋成为北京市处理垃圾的主要方式,这样不但节省了宝贵的土地资源,还可以通过先进的技术来减少环境污染,也能实现垃圾二次利用和转化成能源,可谓一举多得。
五、对北京的启示
通过对国外垃圾处理政策与经验的分析发现:城市垃圾处理是一套体系,每个环节都很重要。
首先要从源头控制垃圾产生量。目前,我们的关注点基本集中在垃圾产生后所导致的各种问题上,而忽略了怎样减少垃圾产生这一源头问题,导致在垃圾产生预防上还有许多空白,例如规范生产型企业的正规化,合并同类型企业,鼓励企业使用更简易的包装等。
其次再通过回收和再利用进一步减少垃圾量。例如杭州目前正在试点垃圾分类回收兑换机,居民把诸如塑料瓶、旧电池和玻璃等废弃物投放到机器的指定投放口,到达一定数量后机器会反馈给居民电影票。这样可以通过经济手段来让大家体会到自觉分类带来的好处。
最后结合北京的实际情况选择最合适的垃圾处理方法。政府相关部门要注重法律法规的制定工作,完善这一领域的管理组织体系,避免诸如垃圾分类出现先分后混的乱象。加强相关设施的建设,学习先进的经验和技术。加大相关的知识文化宣传,使大众正确认识这一领域问题的重要性,把垃圾分类回收纳入到基础素质教育,让垃圾处理这个问题可持续发展下去。
参考文献:
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