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垃圾处理方法

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垃圾处理方法

垃圾处理方法范文第1篇

垃圾渗沥液是一种成分复杂且浓度高的有机废水,流入环境中将会造成严重污染。目前处理这种废水的主要方法有生物处理法、物理化学处理法和土地处理法等[1],然而处理效果均不理想。近年来有关臭氧氧化用于渗沥液预处理或深度处理的研究报道日渐增多。臭氧氧化技术具有操作方便、氧化效率高、无二次污染等优点,显示出较好的应用前景。

1垃圾渗沥液的水质特征

垃圾渗沥液成分非常复杂,部分有机污染指标非常高,污水成分如表1所示[2]。由表1可以看出,渗沥液COD、BOD5和氨氮含量很高,营养元素比例失调,除此之外其重金属离子含量也很高,这些特点造成渗沥液非常难处理。经过生物处理后,微生物将废水中可降解有机物降解殆尽。此时处理出水BOD5很低,而COD很高,BOD5/COD通常低于0.3,一般不宜进行生化处理。采用传统生物处理方法,出水COD仍然很高,达不到排放标准,因此对出水进行深度处理十分必要。根据GB16889—2008,对于现有和新建生活垃圾填埋厂,其污水COD排放限值为100mg/L,BOD5限值30mg/L,总氮限值40mg/L,氨氮限值25mg/L。严格的排放限制要求使垃圾渗沥液处理面临更大挑战。

2臭氧性质及氧化原理

臭氧氧化是近年来研究比较多的一种高级氧化方法。臭氧具有很强的氧化性,其氧化还原电位为2.07V,在水中的氧化能力仅次于氟。因此臭氧氧化常用于处理难降解有机物。在酸性条件下(pH<4),臭氧主要是通过臭氧分子直接对有机物进行氧化,反应方程如下。这种反应具有选择性和专一性,氧化效率低;而在催化剂作用或者碱性条件下,臭氧与催化剂或OH-相互作用产生更多具有强氧化性的羟基自由基(•OH)来氧化水中的有机物(氧化还原电位为2.80V)[3],反应方程[4]。效果更好。经研究证实,垃圾渗沥液中难降解COD主要由水溶性腐殖质组成[5],正是这部分物质造成渗沥液处理出水BOD5/COD较低。将这部分有机物转化是提高BOD5/COD的关键。臭氧能将腐植酸中部分具有非饱和构造(可生化降解性差)有机物转化为饱和构造(生化降解性好)[6],从而提高了腐植酸的生化降解性。因此臭氧氧化可以提高处理出水的BOD5/COD。在黄报远等[7]的研究中也证实,在短时间内臭氧主要功效不在于降低COD总量,而是将大分子物质氧化为羧酸等易于生物降解的小分子有机物。

3单独臭氧氧化

利用传统的生物工艺处理垃圾渗沥液,出水BOD5/COD很低,COD主要由难降解有机物组成。因此传统生物处理工艺的COD去除率会有一个极限值,造成出水难以达到标准。将臭氧作为后续处理,可以将渗沥液中难生物降解有机物转化为易降解有机物甚至完全矿化。再结合生物处理,从而达到提高COD去除率的目的。安正阳等[8]利用臭氧工艺对三级矿化床处理后出水进行深度处理,取得了较好的处理效果。当臭氧为262mg/L时,BOD5/COD由0.02增加到0.47。对出水再进行生物处理,出水COD为75mg/L。实验还证实高浓度氨氮会抑制后续生物处理。后期垃圾填埋场渗沥液中可降解有机物已经分解殆尽,废水中主要是难降解有机物。BOD5/COD非常低,传统生物工艺难以处理。黄报远等[3]利用微孔扩散式的接触反应器对垃圾填埋场后期渗沥液进行臭氧化预处理。实验得到预处理最佳工艺条件为:臭氧投加量533.4mg/L、pH为10、反应时间120min,此时BOD5/COD由0.17上升到0.36。此实验还证实臭氧还对色度、浊度、腐植酸和悬浮物都具有较好的去除效果。王开演等[9]利用臭氧氧化-BAF(曝气生物滤池)工艺处理经SBR生化处理和聚合硫酸铝混凝后的垃圾渗沥液,得出最佳工艺运行条件为:臭氧浓度150mg/L、BAF停留时间4h,出水COD在85mg/L以下。处理出水达到了GB16889—2008的污染物排放限值。冯旭东等[10]研究了pH对臭氧氧化效果的影响,实验结果表明单独臭氧氧化在高pH下COD去除率较高。臭氧氧化氨氮速率比较慢[11],而且臭氧氧化有机物过程中也会产生氨氮[12]。这些因素造成单独臭氧氧化去除氨氮效果不是很理想。C.Dilaconi等[13]利用生物-臭氧氧化工艺处理中期垃圾渗沥液,当臭氧消耗量为600mg/L时,消耗O3与去除COD之比低于0.24,污水处理费为4欧元/m3。单独臭氧氧化能够明显改善渗沥液的可生化性,对色度去除效果最好,COD、悬浮物明显去除,但对氨氮的去除效果较差。然而有研究称在Br-和HCO3-存在的情况下,臭氧氧化氨氮效果会加强[14]。也有研究者在渗沥液的预处理中加入磷酸和MgO生成鸟粪石去除氨氮[15]。大部分研究者利用生物处理工艺氧化氨氮以弥补臭氧氧化去除氨氮方面的不足。

4基于臭氧氧化的综合处理工艺

臭氧氧化能力很强,能够较好地氧化有机物。臭氧与水中污染物的反应除了气液界面直接反应之外,主要是经溶解后再与污染物反应。由于臭氧在水中溶解扩散效率低,造成其利用率不高。而臭氧生成成本、设备投资高,造成了臭氧处理成本高。为了提高臭氧利用率,降低臭氧工艺处理成本,一些研究者将臭氧与其他处理工艺联合处理垃圾渗沥液。4.1O3+UVO3+UV氧化技术是一种O3在紫外光作用下进行化学氧化的工艺。臭氧是强氧化剂,其与紫外线耦合可以被紫外线激发产生•OH。反应方程[16]如下。T.I.Qureshi等[17]用O3+UV工艺处理垃圾渗沥液,结果证实O3+UV处理效果要优于单独O3氧化。在最优条件下,TOC和色度的去除率高达78.8%和95.5%。J.J.Wu等[18]研究发现O3+UV能够明显增加渗沥液中小分子有机物所占的比例,当臭氧用量为1.2g/L时,渗沥液的可生化性明显提高,BOD5/COD由0.06上升到0.5。TiO2对O3+UV具有明显的催化作用,O3不但能在紫外光的照射下产生•OH,同时吸附在TiO2表面的O3也会在紫外线的作用下形成•OH,反应方程[19]如下。潘留明等[20]用以TiO2+UV和O32种技术联合对垃圾渗沥液进行深度处理。结果表明,初始COD为430mg/L,催化剂投加量为0.5mg/L,pH为8.45左右,O3为16.8mg/L,反应时间2h时,处理效果最佳,出水BOD5/COD从初始0.05提高至0.23。通过对比,光催化与臭氧相结合具有明显的协同作用,其COD去除率大于单一光催化和单一臭氧。C.Z.Jia等[21]用UV-TiO2处理成熟垃圾渗沥液,TiO2浓度2g/L实验结果为:由于废水浊度较高,紫外线穿透力有限,单纯光催化氧化对COD氧化效果不理想。除了用TiO2作催化剂外,还有研究者用ZnO作催化剂,取得COD去除率48%和色度去除率100%的结果[22]。4.2US+O3超声波(US)可以使O3粉碎为微气泡,提高O3溶解度。而且超生空化效应能产生局域高温条件,促使空化气泡中的O3快速分解,产生自由基氧化有机物[23]。O3和超声具有协同作用,能够明显提高单一臭氧或超声有机物去除率[24]。胡文容等[23]研究表明当超声电功率为82W时,O3分解速率常数为自身分解速率常数的15.4倍。卢平利用US+O3工艺处理糖蜜酒精废水。实验证明,US+O3联合处理效果要优于单独使用US、O3。其中臭氧流量、超声功率、废水初始pH都对处理效果有影响。在最佳工况下,实验取得COD去除率80.2%的结果。其他研究US+O3还用于处理硝基苯酚[25]、苯酚[26]、除草剂2,4-D(Ⅰ)[27]。目前没有将此工艺用于垃圾渗沥液的研究。此工艺在垃圾渗沥液处理方面将会发挥很大的作用。4.3O3+PAC活性炭(PAC)具有很高的比表面积,其吸附容量大、效果好、速度快。这些优点使活性炭经常用于废水和突发环境事故的处理。比如2005年松花江水污染事故中采用了活性炭吸附江水中的硝基苯。近些年来有研究者将活性炭用于渗沥液的处理,霍贞[28]先用臭氧氧化MBR出水,再用活性炭吸附的办法处理垃圾渗沥液。实验得到最佳处理条件:臭氧投加量115mg/L、活性炭投加量20g/L,吸附时间45min。此时色度去除率95.24%,UV254去除率82%,COD去除率达到49.49%。张绪强[29]研究了臭氧和活性炭反应顺序对处理效果的影响。实验结果证实活性炭-臭氧工艺(先用活性炭吸附渗沥液,待吸附平衡后再用臭氧处理)处理效果要优于臭氧-活性炭工艺(先用臭氧氧化,后活性炭吸附)。原因是臭氧可以将活性炭吸附的有机物氧化,使部分活性炭得以再生。活性炭-臭氧工艺处理效果:在PAC投加量为30g/L、臭氧反应时间10min条件下,COD去除率为83.55%,色度去除率为96.4%。T.A.Kurniawan等[11]先利用臭氧氧化垃圾渗沥液,然后再用臭氧改性的活性炭对出水进行吸附处理,其COD去除率86%,氨氮去除率92%。此联合工艺污染指标去除率远远高于单独臭氧氧化和活性炭单独吸附。由于O3+PAC工艺活性炭使用量较高、再生工艺复杂,处理不当可造成二次污染等,造成该工艺处理成本相对较高,处理工艺复杂。这些缺点使其目前还很难被广泛应用于实际工程中。4.4O3+金属催化剂金属或金属氧化物臭氧催化氧化技术因为可以在常温、常压下处理难降解有机物而备受青睐,因此近年来有研究将其用于高浓度有机物的处理中。此工艺主要原理是利用金属或金属离子催化臭氧产生大量羟基自由基氧化有机物。黄报远等[30]用自制微孔扩散式接触反应器,以Fe2+催化臭氧预处理垃圾填埋场后期渗沥液。结果表明Fe2+对臭氧降解渗沥液中COD具有明显催化作用。实验确定Fe2+催化剂最佳用量为10mg/L。最佳处理条件为:臭氧流量8.89mg/min、Fe2+投加量10mg/L、反应时间90min,在此条件下BOD5/COD由0.17上升到0.35。对色度、浊度、腐植酸和悬浮物去除率分别达到90.5%、75.8%、44.7%和72.2%。刘卫华等[31]用Fe2+、Mn2+和Cu2+作催化剂,利用臭氧氧化对垃圾渗沥液中高浓度腐殖质做了研究。结果表明,pH愈高,3种催化剂催化效果愈好;催化效果为Cu2+>Mn2+>Fe2+。沈小星等[32]用载有Fe、Mn、Co、Pd、Cu金属氧化物的活性炭纤维(M/ACF)催化剂对预先混凝处理的老龄垃圾渗沥液进行了臭氧氧化研究。其中Fe/ACF催化效果最好,臭氧氧化处理后分子量小于1ku的物质所占COD的比例大幅度升高,当臭氧投加量为1.26g/L时,废水BOD5/COD从0.15提高到0.5左右,COD和氨氮去除率分别为69.5%、45%。张昕等[33]用粉末CuO作催化剂对生化处理后的渗沥液进行深度处理,得到最佳反应条件:催化剂投加量0.5g/L,反应时间120min,pH为6~8。在最优条件下COD、TOC和UV254去除率达到70%~80%。金属催化剂催化效果不一,选择一种廉价、催化效率高的催化剂很重要。金属催化臭氧氧化垃圾渗沥液臭氧利用率受反应时间、催化剂投加量、温度、pH等条件的影响,选择合适的条件是提高臭氧利用率、降低成本的关键。4.5O3+H2O2O3与H2O2可以协同氧化水中的有机物,其原理是O3分子与OH-反应以及H2O2部分解离生成OH2-,生成的OH2-是自由基•OH产生的诱发剂。自由基•OH一旦产生,就发生O3分子解离生成•OH的连锁反应[34]。两者反应方程[35]为:2O3+H2O22•OH+3O2。C.Tizaoui等[36]利用O3+H2O2联合工艺处理垃圾渗沥液,实验证实O3+H2O2具有明显的协同作用,渗沥液的COD去除率高于臭氧单独氧化,取得COD去除率48%,BOD5/COD由0.1上升到0.7。黄报远等[7]研究证实O3和H2O2摩尔比例对处理效果有较大影响,H2O2+O3的最佳摩尔比为0.2∶1,C.Tizaoui等[36]的研究也证实当H2O2浓度为2g/L时处理效果较好,当H2O2浓度升高时,处理效果反而下降。S.Cortez等[37-38]研究发现当H2O2浓度为600mg/L时,O3+H2O2系统处理垃圾渗沥液最经济。而当反应时间60min,臭氧流量5.6g/h,H2O2浓度400mg/L时,COD去除率达到72%,BOD5/COD从0.01增加到0.24。吴迪等[39]利用O3+H2O2与活性炭负载TiO2预处理晚期垃圾渗沥液,实验表明,O3+H2O2系统中投加质量分数15%的TiO2/GAC催化剂时,COD去除效率提高。BOD5/COD从不到0.1提高到0.26。其中O3投加量1.8g/L,H2O2投加量0.27g/L。出水经过沉淀后COD去除率达到58%。从以上实验结果看出:O3+H2O2联合工艺处理垃圾渗沥液处理效果受反应时间、药量和投加比例等因素的影响,所以选择恰当的条件,对提高臭氧利用率十分重要。

垃圾处理方法范文第2篇

关键词:填埋 堆肥 焚烧 城市垃圾

随着经济的发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高,垃圾的排放量迅速增加。每年新增垃圾100亿t。对垃圾泛滥成灾的现实,世界各国的视线已不再仅仅停留在如何控制和消毁垃圾这一老问题上,而是采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理、利用垃圾,将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”,向垃圾要资源、要能源、要效益。

目前,我国历年垃圾堆存量已达60亿t,占用耕地5亿m2。全国为660个,城市中有200个城市陷入垃圾包围之中。以城市人口2.6亿为例,如每人每年产生440 kg垃圾计算,年产生垃圾量为1.14亿t。

20世纪50年代到60年代中期,是垃圾污染矛盾激化的年代。60年代中期以后,大体形成了填埋、焚化、堆肥等一系列处置方法。如在美国,垃圾用填埋法处理的占85%,焚化法处理的仅占10%。日本国土不大,填埋法处理的只占26.9%,而焚化法处理占的61%。瑞士也是以焚化法为主,占53%。西欧几个国家以填埋法为主,并多为有控制的填埋法。20世纪70年代以来,日、美、英、法等国,由于受资源和能源危机的影响,对废物采取了“资源化”的方针,垃圾、粪便的处理不断向“资源化”的方向发展。尤其对于废物,日本已有25.3%的城市开展了从垃圾中分选回收物品的活动,1976年回收废物达3900万t,占当年废物排量的49.5%。近年来,有些国家还发展了无机垃圾堆山法,并在垃圾山的表面上种植树木、花草,发展街心公园,起到美化城市的作用。

1 现有城市垃圾处理方法

解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有填埋、堆肥及焚烧处理三种方法。

1.1 填埋处理

垃圾填埋历史久远,是普遍采用的处理方法。因为该方法简单、省投资,可以处理所有种类的垃圾,所以世界各国广泛沿用这一方法。从无控制的填埋,发展到卫生填埋,包括滤沥循环填埋、压缩垃圾填埋、破碎垃圾填埋等。

采用填埋处理法,首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染。一般规范要求回填地最低处的标高要高出地下水位3.3 m以上,并且回填地的下部应有不透水的岩石或粘土层。否则需另设粘土、沥青、塑料薄膜等不透水层。其次,填埋场应设置排气口,使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出,避免发生爆炸。回填后的场地,一般在20年内不宜在其上修建房屋,避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏,但可作绿地、农田、牧场等使用。

填埋处理用地,尽量选用天然的或人工挖出的洼地,开发资源后的废粘土坑、废采石场、废矿坑等。将垃圾填埋于坑中,有利于恢复地貌,维持生态平衡,但如果在大面积的洼地、港湾、山谷等回填,则需考虑是否会破坏生态平衡。

1.2 堆肥处理

堆肥是我国、印度等国家处理垃圾、粪便、制取农肥的最古老技术,也是当今世界各国均有研究利用的一种方法。堆肥是使垃圾、粪便中的有机物,在微生物作用下,进行生物化学反应,最后形成一种类似腐殖质土壤的物质,用作肥料或改良土壤。

堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。

堆肥的关键,在于提供一种使微生物活跃生长的环境,以加速其致菌分解过程,使之达到稳定。堆肥主要受废物中的养分、温度、湿度、pH等因素的控制。

根据堆肥原理,可分为厌氧分解与好氧分解两种。厌氧分解需在严格缺氧条件下进行,厌氧微生物分解生长较慢,故不多用。好氧分解过程可同时产生高温,可以杀灭病虫卵、细菌等,我国主要采用好氧分解法。

堆肥技术的工艺比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,可对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量垃圾的投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。

1.3 焚烧处理

焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。热能要回收,烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。

焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。

通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解,达到去除毒性、回收能量及获得副产品的目的。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理。对于无机-有机混合性固体废物,如果有机物是有毒有害物质,一般也最好采用焚烧法处理。焚烧法适用于处理可燃物较多的垃圾。采用焚烧法,必须注意不造成空气的二次污染。日本以及欧洲的瑞士、瑞典等国在一般焚烧法基础上,还发展了高温与中温分解,使垃圾在1650 ℃以上的高温下基本或完全燃烧,并回收释放的能量作为能源。

焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术。但是,只有对那些不能回收有价物,只能回收热能的垃圾,垃圾焚烧处理才是科学、合理的。

转贴于  2 现有城市垃圾处理方法的局限性

2.1 填埋处理的局限性

填埋处理埋掉了可利用物,填埋场地的选择越来越困难,运输、填埋、管理等费用也不断提高。填埋场占地面积大,同时存在严重的二次污染,例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤,垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量,另外,垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患,排放到大气中又会产生温室效应。而且填埋场处理能力有限,服务期满后仍需投资建设新的填埋场,进一步占用土地资源。以北京为例,如果采用现在的技术,将北京市12000 t/d的垃圾进行卫生填埋处理,单是建设投资就高达7.2亿元人民币(不含征地费用),而且填埋场的寿命也只有12 a。基于以上原因,国外从80年代以来,卫生填埋设施有逐渐减少的趋势,成为其他处理工艺的辅助方法,用来处理不能再利用的物质。

2.2 堆肥处理的局限性

堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物,垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解,这些废弃物必须分捡出来,另行处理,因此减容、减量及无害化程度低;堆肥周期长,占地面积大,卫生条件差;堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高,与化肥比销售困难,经济效益差。引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵,才能有效地防止重金属的渗入,从而保证有机肥产品达到国家标准,真正实现无害化和资源化。

2.3 焚烧处理的局限性

焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求,不是任何垃圾都可以焚烧的。垃圾中可利用资源被销毁,是一种浪费资源的处理方法,即使回收热能也只能做到废物一次性再生的目的,无法实现资源的多次循环利用。焚烧产生的大量烟气,带走的热能又是一种很大的损失。产生的烟气必须净化,净化技术难度大、运行成本高。焚烧产生的残渣还必须消化。还有,焚烧设备一次性投资大,运行成本高。

3 城市垃圾处理方法的综合利用

表1为美国垃圾处理方式及各年所占比重。综合利用应包括以下几个方面的内容:

(1)可用物资(废纸、金属、玻璃等)的回收再生利用;

(2)易腐有机物的堆肥处理;

(3)高热值不易腐有机物的能量利用;

(4)灰渣的固化处理,实现灰渣的材料化。

垃圾处理方法范文第3篇

关键词:可持续发展;城市;生活垃圾处理

中国城市化的发展进程正在不断的加速,人民生活水平以及生活方式也得到了相应的变化,这其中产生的城市生活垃圾数量也在呈上升趋势,依照这一状况,我国的城市垃圾的总量在将来会以4%左右的程度进行递增,如何对这些垃圾进行有效的处理成为了越来越重要的问题,垃圾的随意堆放不仅会影响城市文明建设,而且还会占用土地,加重城市环境污染。

1 城市生活垃圾的产生收集以及处理现状

1.1 城市生活垃圾的产量及构成变化

在社会的发展过程中,生活垃圾随着人们生活水平的提高也在不断的增加,每年都会有新的产量上的突破,在很多城市都出现了被垃圾包围的状况,最严重的是有的城市已经没有能力去处理和堆放产生的过多的垃圾,有的垃圾被堆放在城乡过渡地区,对那里的生态环境的发展造成了非常不利的影响,对当地的居民日常生活也带来了很大的不便,这种不断产生增加的生活垃圾对于城市环境造成了越来越大的压力,如果不进行有效的处理,那么垃圾中产生的有害部分就会对土壤、空气、水源等人们赖以生存的资源造成污染,对于城市环境以及城市居民健康都是一种威胁。我国的城市生活垃圾中无机物的成分含量比较高,随着城市燃气的普及,有机成分的含量也得到了提高,这使得垃圾容重降低,热值就会增大,生活垃圾中成分的改变与社会经济的不断进步对垃圾处理的无害化、减量化以及资源化利用提出了更高要求。

1.2 城市生活垃圾的收集状况

城市生活垃圾的收集方式多以混合收集为主,仅在个别城市的区域设有分类收集和处理设施,但由于我国城市居民长期以来的生活习惯和管理水平的原因,分类收集的效果不明显[1]。近几年,国家政府在公共绿地、人行道两侧、企业单位中设置的分类回收点,人们对于垃圾的准确的分类投放效果非常差,大部分人都是随意的进行垃圾的投放,或者根本没有垃圾分类的观念,在最终的处理阶段都是由保洁人员进行的垃圾的回收和分类处理。这种社会现实,使得我国的废品回收利用效率仅仅有12%左右,随着环境的日益恶化,对于城市垃圾回收分类的水平提出了更高的要求。因此,相关管理部门必须不断的健全垃圾分类回收的制度体系,加强基础设施的建设,使得垃圾的回收利用率得到不断的提高。城市生活垃圾分类回收的失败会对垃圾的针对性有效处理和资源化利用造成不利影响,大部分城市仍然在使用填埋的方式,这都是因为垃圾收集处理的制度体系不健全造成的,从而阻碍了可持续发展理念的实施。

1.3 城市生活垃圾处理状况

由于国内各地区经济水平有较大差异,垃圾的组成成份、含水率、热值等参数差别较大,因此国内垃圾处理技术形式日趋多样化发展[2]。垃圾处理的无害化以及减量化是未来的发展趋势,在经济比较发达但是土地资源有限的城市一般采取的是填埋加焚烧以及堆肥的处理方式,具体的方法还要结合当地的实际情况进行完善。我国的城市垃圾处理发展比较晚,卫生填埋技术还不健全,设备的技术水平以及维修水平都有待提高,北京、上海等地区正在引进国外先进的焚烧处理设备,创建生活垃圾焚烧发电厂,这是向无害化处理垃圾的方向的迈进,主要是对垃圾焚烧中产生的二恶英进行安全的处理,在这种技术的引进过程中也仍然存在一些不足。有的城市使用堆肥的方式进行垃圾处理,但是其经济效益以及人们的接受程度都不高,容易造成堆肥厂停产的问题,针对这一问题提高人们垃圾处理科学化的发展意识才是关键。

2 可持续发展理念下城市生活垃圾处理方法分析

2.1 减少不必要的城市生活垃圾

实现城市垃圾处理的可持续发展首先需要从其源头下手,也就是控制生活中不必要的垃圾的产生,推动垃圾的减量化产生。主要措施有改变城市生活燃料的使用结构,大力的进行清洁能源的推广宣传,普及清洁能源的优势和好处,比如天然气等,这样就能够降低垃圾中燃煤产生的灰烬,从而达到了减少垃圾产量的作用。另外,还需要不断的减少日常生活中一次性商品的使用,如一次性饭盒、筷子、纸杯等,这种物质的使用不仅会增加垃圾的产量,而且还会造成社会资源的浪费,鉴于此国家和地方的政府部门应该制定相应的法律规范来限定一次性产品的销售和使用,可以设立资源税或者是垃圾税来进行限制,实现强制性的回收。在农产品生产环节也可以在销售中对各种蔬菜进行初步的处理,这样能够起到减少厨余垃圾的作用。

2.2 提高垃圾的分类收集以及无害化处理水平

城市生活垃圾成份的变化以及社会经济的发展对垃圾的回收利用提出了要求,垃圾分类收集是垃圾回收的基础,各个城市应根据实际情况,提出垃圾分类方案,逐步推广垃圾分类收集[3]。在可持续发展理念的指引下垃圾处理方法也应该由过去的单一方式的处理转变为综合式的处理手段,无害化的实现是综合处理的主要目标,这样能够提高相关资源的利用效率,而且能够使垃圾处理手段与处理设备、回收方式三者达到方式上的统一。对于垃圾的处理方式应该做到科学合理、因地制宜的原则,对于那些经济比较发达的地区,垃圾中的可燃物含量较多,热值也比较高,处理技术比较先进,有足够的能力采取焚烧处理方式,而经济较为落后且有充足的土地来建设卫生填埋场的城市,建议采用卫生填埋法和堆肥法来处理生活垃圾。

2.3 城市生活垃圾应逐步实现资源化

由于我国城市较多,城市规模、经济发展水平差异较大,垃圾成份也各不相同,居民的环保意识和对垃圾分类的认识有限[4]。城市生活垃圾处理的资源化的实现是一个循序渐进的过程,应该按照逐步提升的步骤程序来进行执行实施,比如可以在国内经济发达、管理技术水平较高的重点城市进行率先实施,在实施过程中积极的进行经验的积累以及教训的总结,不断完善资源化制度发展的内部程序,并且对国内现有的垃圾处理技术、设备进行不断的水平提升,向国外先进的垃圾处理技术以及管理水平靠拢,逐步的实现城市生活垃圾分类处理与资源化利用。

3 结束语

在现阶段的城市垃圾处理领域,填埋仍然是最主要的处理方式,但是在可持续发展理念的推动下,人们需要积极的改变这一现状,从长远的发展眼光来看,城市垃圾处理应该积极拓展多样化的垃圾处理方式,这也是发展中国家垃圾处理的主要前进方向,是推动垃圾无害化、减量化处理以及资源化利用的有效的手段,符合我国国情的需求也是可持续发展原则的体现。

参考文献

[1]黄德林,李媛媛.武汉市城市生活垃圾处理中存在的问题及改进建议[J].资源与产业,2012,3:167-173.

[2]史谦,张学敏.中国城市生活垃圾处理方法现状分析研究[J].环境科学与管理,2013,9:41-44.

[3]杜吴鹏,高庆先,张恩琛,等.中国城市生活垃圾处理及趋势分析[J].环境科学研究,2006,6:115-120.

垃圾处理方法范文第4篇

论文摘要:垃圾处理已成为我国继能源、交通、工业三废之后又一重大难题,目前广泛使用的垃圾填埋法、堆肥法、焚烧法等常规方法各有其利弊,通过对照比较垃圾焚烧处理是符合减量化、资源化、无害化的原则,经济、有效地进行垃圾处理方式,是我国城市垃圾处理的趋势。

保护环境是我国的一项基本国策,随着我国城市的发展和人民物资生活水平的提高,妥善处理垃圾已成为当务之急。据统计,我国人均生活垃圾年产量为440kg,且每年以8-10%的速度在递增,大量的垃圾被运到城郊裸露堆放,已成为公害。全国历年垃圾堆存量已高达60亿吨,堆占耕地5亿m2,直接经济损失达80亿元人民币。因此,垃圾滋生已成为我国继能源、交通、工业三废之后又一重大难题,形势严峻,刻不容缓。目前我国城市已发展到660个,城镇人口2.6亿,按每人每年产生440kg垃圾计算,则产生垃圾量为1.14 ×104万吨,是可以使100万人口的城市覆盖1米。如何应按照减量化、资源化、无害化的原则,经济、有效地进行垃圾处理,显得至关重要。

1 垃圾处理的常规方法及其利弊

1.1 填埋法

根据工艺的不同,又分传统填埋法和卫生填埋法两类。

1.1.1 传统填埋法

这种方法实际上是在自然条件下,利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起,不加掩盖,未经科学处理的填埋方法。

1.1.2 卫生填埋法

卫生填埋法是采用工程技术措施,防止产生污染及危害环境土地的处理方法。

此二种填理法处理量大,方便易行,投资省,是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法。但此法缺点是填理后易造成二次污染(污染地下水源),被填埋的垃圾发酵产生的甲烷气体易引发爆炸等,还占用大量农田面积,垃圾填埋场周围臭气等严重影响大气环境。

1.2 堆肥法

堆肥法就是把城市垃圾运到郊外堆肥厂,按堆肥工艺流程处理后制作为肥料,成本低、产量大。由于经济实用的化肥大量普及,堆肥量大,劳动强度大,全面比较后,市场越来越小。

1.3 焚烧法

按焚烧原理不同,全世界又主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、热解法三种。

1.3.1 炉排炉焚烧

就是将城市垃圾运到焚烧厂的垃圾池,经料斗慢慢进入炉堂,经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段,在大量氧气的助燃条件下,垃圾在炉排中用不同方法搅动下,充分燃烧,烧烬的炉渣入渣池冷却后,运往厂外填埋,垃圾燃烧后产生的大量高温烟气(850-900℃)进入余热锅炉换热,过热蒸气再进入汽轮发电机组发电。

1.3.2 流化床焚烧

就是将城市垃圾运到焚烧厂倒入垃圾池后,经抓吊入料斗,垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后,落在活动床的中央,然后慢慢通过热砂床(600-700℃),其结果是垃圾被热砂焙烧而失去其水分变脆,继之分散到活动床两侧的流化床。在流化床内,脆而易碎的垃圾被剧烈运动的砂粒挤成碎片而很快燃烧掉。另一方面,垃圾中的不燃物则与砂粒一起移动到焚烧炉两侧,通过不燃物排出孔,与砂粒一起自动排出炉外。

此种新型流化床焚烧炉能够在不经事先处理(破碎)的情况下直接进行焚化,是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司,目前单台日处理量已达390t/d。但它的价格仍然和炉排炉一样很高。

1.3.3 热解法

热解法是在隔绝空气的条件下,垃圾在热解装置中受热而使有机质分解,转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热后,过热蒸气进入汽轮发电机发电。

此种方法是近10~20年研制出来的,是这三种焚烧法中最新焚烧理论。由于此种炉型结构简单,无运动件,设备技术投资比较前二种便宜约50%,很有发展前途。它的产品以美国和加拿大公司为代表。

焚烧处理的优点是减量效果好(焚烧后的残渣体积减少90%以上,重量减少80%以上),处理彻底。但是,根据美国的报道焚烧厂的建设和生产费用极为昂贵。在多数情况下,这些装备所产生的电能价值远远低于预期的销售额给当地政府留下巨额经济亏损。由于垃圾含有某些金属,焚烧具有很高的毒性,产生二次环境危害。焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg,否则,必须添加助燃剂,这将使运行费用增高到一般城市难以承受的地步。

2 技术发展趋势对比

2.1 垃圾的焚烧的优势

我国属于发展中国家,经济发展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不断提高,导致了城市垃圾量的不断增加。我国目前已有600多座城市,城市垃圾量以每年7-8%的速度增长。而垃圾的处理不到1/3,真正达到无害化处理和能源利用的比例更低。随着经济的高速发展,城市化水平的提高,在城市周边很难寻找适宜的垃圾填埋的场地,因此,造成我国城市垃圾处理问题相当严重。目前我城市生活垃圾90%采用填埋处理,但是如不是严格意义上的填埋产生的高浓度渗出液,会造成地下水以及地表水的严重污染,对水资源造成严重威胁。同时产生大量的有害气体,会污染大气,如若处理不当,其产生的危害会延续几百年甚至上千年。

垃圾焚烧处理是目前国外应用最普遍的垃圾处理方法,此方法的最大优点是垃圾资源化和减量化处理程度高。垃圾焚烧厂建立在城市周围,运送垃圾方便,并且可以向城市提供电能或热能,产生很好的经济效益。垃圾焚烧发电已成为发达国家处理生活垃圾的主要途径和电力行业的重要组成部分。应用计算机控制使焚烧炉运行在最佳运行工况,并且有先进的尾气处理设备和严格的排放监测手段,使得垃圾焚烧对大气造成的二次污染降到最低点

2.2 垃圾焚烧处理面临的问题

垃圾分类收集是实现垃圾综合处理的一个重要步骤。通过分类收集和相应采取不同的处理方式,既可以保证有用资源的循环再利用,又可以大大减少垃圾的最终处理费用。目前我国各城市还没有普遍实行垃圾分类收集,有的处于试点运行阶段,而这与我们即将采用的垃圾处理方式不相适应。垃圾分类收集后,最终处置的垃圾量及垃圾成分都会发生变化,由于分类使有用的资源得以循环再利用,处置的垃圾量将减少,同时降低了垃圾运输费及处置费。垃圾的分类还可以减轻机械磨损及腐蚀,延长焚烧炉的寿命,减少维护管理费用。同时也降低了有害成分的含量,易于二次污染的控制。垃圾的分类是大势所趋。因此对于采用垃圾焚烧处理方式的城市,应充分考虑垃圾的分类。

2.3 环境保护措施

垃圾焚烧处理的主要目的是为了节约土地资源、环境保护及实现可持续发展道路。垃圾的资源发电可以实现垃圾的无害化、减容化、资源化。但由于垃圾的特性,在垃圾焚烧的整个过程中难免出现一些对环境不利的影响物质,因此必须采取相应的环保措施以达到垃圾焚烧的真正目的。垃圾焚烧处理的主要污染物有:臭气、烟气中的有害物质、垃圾渗出液、飞灰及反应物。目前烟气的排放标准已经制定和实施。对于垃圾渗出液的处理方法,国内一般采用喷入焚烧炉内处理,但最好采用污水处理方法。对于垃圾堆放过程中产生的臭气,也应根据相关标准进行处理排放。

3 结语

综上所述目前我国城市垃圾以卫生填埋和高温堆肥技术为主,近几年各城市开始进行垃圾焚烧处理的基础研究和应用研究工作,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,城市垃圾中可燃物、易燃物含量明显增加,热值显著增大,一般经过分类、分选等预处理后,垃圾热值已接近发达国家城市垃圾的热值。因此我国一些城市,特别是沿海经济发达地区等已具备了发展焚烧技术的基础。

参考文献

[1]城市生活垃圾处理及污染防治技术政策建成[2000]120号.

垃圾处理方法范文第5篇

目前我国城市生活垃圾处理各种工艺所占的比例大约是:焚烧1%、堆肥占2%、卫生填埋占30%、简易填埋占66%,我国目前对于城市生活垃圾的处理仍然是以卫生填埋技术为主,提倡有条件的城市特别是沿海经济发达地区发展焚烧技术。

2 城市垃圾处理现状分析

2.1 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。

2.1.1 填埋

填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,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。

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。

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。这是我国积极发展的生活垃圾无害化处理方式之一。

2.1.2 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。

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。

2.1.3 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。

2.2 应用情况

近年来生活垃圾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。

2.3 存在的问题分析

2.3.1 填埋场问题分析

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。

2.3.2 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。

2.3.3 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。

3 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。

2)、生活垃圾填埋技术标准化

近年来,卫生填埋技术发展十分迅速,如防渗、渗滤液处理、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,相应的规范、制度已经完善,对卫生填埋有了更高的建设和管理要求。

3)、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)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)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;(3)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;(4)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。

4)、分类收集、分类处理逐步推行

生活垃圾分类收集、分类处理方式将逐步推行,主要途径(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。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。