國內外生活垃圾處理技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢-范留柱(精)

1、 城市生活垃圾的成分和特性受居民生活水平、能源結構、季節(jié)變化等因素的影響,使得垃圾組分具有復雜性、多變性和地域差異性等特點。其組分主要由煤灰、紙張、塑料、磚瓦、廚渣、毛骨等組成。由于生活垃圾成分復雜,又受到種種因素的制約,因而各國對生活垃圾的處理及其污染治理技術的發(fā)展一般是隨國情而異,往往一個國家的不同地區(qū)也采取不同的處理方法。1 國外生活垃圾處理技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.1現(xiàn)狀1996年以前,奧地利、比利時、加拿大、丹麥、芬蘭、法國、德國、意大利、日本、盧森堡、荷蘭、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英國、美國和新加坡等一些國家的生活垃圾處理方法以填埋法為主。此后,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的國家采用焚

2、燒法。目前,日本、瑞士、比利時、丹麥、法國、盧森堡、瑞典、新加坡等國采用焚燒法處理垃圾的比例,都接近或超過填埋法,而堆肥法在國外已較少使用。對于生活垃圾中可利用物質的回收利用率,在發(fā)達國家中平均為25%左右,有的高達50%以上。1.1.1 填埋技術現(xiàn)狀英國最早于1930年 ,美國于1940年開始采用生活垃圾衛(wèi)生填埋技術 即有控制的生活垃圾填埋技術。國外從20世紀 80年代開始在垃圾填埋場防滲處理中使用人工合成材料作為襯底,逐步成為一項成熟的技術得到廣泛的應用。通常采用約 2mm 厚的高密度聚乙烯(HDPE 作為襯底材料,其滲透系數(shù)可達10-1210-13cm/s 。目前,人工合成襯底材料已形成

3、了系列產品,并制定了相應設計和施工標準。垃圾填埋場作業(yè)一般由垃圾推土機和垃圾壓實機操作,既可提高場地利用率,又可以減少雨水對垃圾的沖刷?，F(xiàn)代化大型生活垃圾衛(wèi)生填埋場大多采用單元填埋法,并對垃圾進行分層壓實和每日覆蓋?？刂铺盥裾託獾淖杂赊D移或擴散是填埋技術的一個組成部分,填埋沼氣的主要 TOC o 1-5 h z 成分是甲烷和二氧化碳。通常采取的方法一是通過石籠等形式將填埋沼氣導排;二是通過石籠和收集管將填埋沼氣導排并使其安全直燃;三是通過管網(wǎng)系統(tǒng)收集后經(jīng)過凈化處理作為能源回收利用。1.1.2堆肥技術現(xiàn)狀對堆肥技術進行科學研究始于20 世紀20 年代。而高溫好氧堆肥技術是從20世紀 30 年代開

4、始采用的。根據(jù)工藝流程和運行狀況,高溫好氧堆肥處理技術可分為靜態(tài)好氧堆肥處理技術、動態(tài)好氧堆肥處理技術和間歇式動態(tài)好氧堆肥處理技術3種。進入20 世紀 90 年代以來 ,動態(tài)厭氧堆肥處理技術在一部分國家率先得到了應用。早在20 世紀的 7080年代 ,許多發(fā)達國家曾建設了大批機械化程度較高的垃圾堆肥廠,不少國家還制定了垃圾堆肥產品的技術標準,并依據(jù)相關技術標準生產了多種用途的堆肥系列產品,以適應不同作物、不同土壤和不同用肥途徑（如家庭養(yǎng)花、庭院苗圃、園林綠化、農業(yè)種植等的需求。同時也在提高垃圾堆肥產品質量,擴大垃圾堆肥產品銷售和拓展垃圾堆肥產品使用范圍等方面做了大量工作,有效地推動了垃圾堆肥技

5、術的推廣應用。20 世紀80年代后期,發(fā)達國家的生活垃圾堆肥技術應用陷入低谷,有不少國家的許多規(guī)模較大且機械化程度較高的生活垃圾堆肥廠相繼倒閉。但即使在這種形勢下,一些國家或城市仍在堅持不斷改進垃圾堆肥技術,提高垃圾堆肥產品質量,穩(wěn)步發(fā)展著生活垃圾堆肥技術。目前,國外生活垃圾堆肥廠數(shù)量總體呈下降趨勢,但垃圾堆肥技術的發(fā)展并沒有停頓。發(fā)展較快的國內外生活垃圾處理技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢范留柱1.1.3 焚燒技術現(xiàn)狀(許昌市環(huán)境衛(wèi)生管理處,河南許昌461000摘要:目前,城市生活垃圾的處理方法主要有堆肥、填埋和焚燒3種方式。通過對國內外以此3 種方式處理處置垃圾技術的發(fā)展狀況的闡述,提出提高垃圾回

6、收和循環(huán)利用及多種方法并存是生活垃圾處理的發(fā)展趨勢。關鍵詞:生活垃圾;堆肥;填埋;焚燒;回收及循環(huán)利用中圖分類號:X705文獻標識碼:A文章編號:1008-9500(200707-0026-03中國資源綜合利用China Resources Comprehensive UtilizationVol.25,No.72007年 7月收稿日期:2007-02-06作者簡介:范留柱(1967-,男 ,河南許昌人,學士,工程師,主要從事垃圾處理技術研究和管理工作。垃圾處理26有兩種堆肥方式:一是庭院垃圾堆肥;二是制造有機復合肥技術。生活垃圾焚燒技術的發(fā)展歷史相對較短,大致經(jīng)歷了萌芽階段、發(fā)展階段和成熟階

7、段。萌芽階段是從19 世紀 80 年代開始到20 世紀初期。英國諾丁漢和美國紐約先后采用焚燒方法處理生活垃圾。德國漢堡和法國巴黎也先后建立了世界上最早的生活垃圾焚燒廠。二次世界大戰(zhàn)以后,經(jīng)濟發(fā)展非?？?城市居民的生活水平進一步提高 ,垃圾中的可燃物和易燃物迅速上升,促進了垃圾焚燒技術的應用。特別是在20世紀 60 年代的電子工業(yè)變革后,許多先進技術在垃圾焚燒爐上得到了應用,使垃圾焚燒爐得到了進一步的完善。從20世紀70年代到90年代中期的20多年間 ,是垃圾焚燒技術發(fā)展最快的時期、幾乎所有的發(fā)達國家、中等發(fā)達國家都建有不同規(guī)模、不同數(shù)量的垃圾焚燒廠,發(fā)展中國家已建有或正在籌建垃圾焚燒廠的也不在

8、少數(shù),垃圾焚燒技術的發(fā)展方興未艾。垃圾焚燒法是一種比較有效的垃圾處理方法。它的減量化、資源化和無害化效果都比較理想。垃圾焚燒技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟,機械爐排焚燒爐的類型已經(jīng)基本定型。制約垃圾焚燒技術發(fā)展的主要因素是二次污染防治技術特別是廢氣處理技術的成敗。1.1.4 回收及循環(huán)利用技術現(xiàn)狀近年來,發(fā)達國家把實現(xiàn)生活垃圾資源化提高到了社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度,垃圾資源化已經(jīng)成為各國謀求的垃圾治理目標。發(fā)達國家在推進生活垃圾資源化進程中,都制定了符合本國國情的相關法律、規(guī)章和各種標準規(guī)范。如德國制定了關于容器包裝廢棄物的政府令;法國制定了容器包裝政府令;丹麥制定了再循環(huán)法;日本制定了

9、再生資源利用促進法和容器包裝再循環(huán)法;奧地利制定了包裝條例等等。除法規(guī)保障外,發(fā)達國家還對廢棄物循環(huán)利用和再生利用予以政策上的支持。同時遵循“誰污染誰負擔”的原則 ,借助經(jīng)濟手段來保證有關舉措的實施,如采取課稅制度等。如美國紐約州對使用50%以上再生原料的企業(yè)實行減稅制度。加拿大的部分州實行在銷售過程中對易于再循環(huán)的產品課以小額度稅金,對不易再循環(huán)的產品課以大額度稅金。許多國家對城市居民均實行生活垃圾收費制,不少國家還在商品流通領域實行抵押金制度。如德國規(guī)定產品的銷售者有義務在一次性容器及包裝上加貼標簽,并向消費者收取抵押金。挪威規(guī)定消費者在購買汽車時要繳一定數(shù)額抵押金,在汽車被回收時再連同利

10、息一起返還。另外還有一些國家實行政府補貼和建立基金會等方式來鼓勵生活垃圾的資源化。如瑞士1996年起向建設和管理生活垃圾焚燒廠的企業(yè)增加補助金;英國政府給配電公司發(fā)放補貼用以購買生活垃圾焚燒廠生產的電力法國為推進生活垃圾焚燒發(fā)電事業(yè)的發(fā)展,政府采取資金補貼的方式給予支持。1.2 發(fā)展趨勢提倡分類收集和回收利用對生活垃圾盡可能進行回收和循環(huán)利用,最有效的途徑是盡可能對生活垃圾實施分類收集。這是發(fā)達國家在實踐中形成的共識。鼓勵有機垃圾堆肥處理可以預計,垃圾堆肥技術將在世界范圍內經(jīng)歷一次從量變到質變的變化過程。但無論如何生活垃圾堆肥技術今后仍將在國外生活垃圾綜合處理體系中占有重要位置。穩(wěn)步發(fā)展垃圾焚

11、燒技術垃圾焚燒處理已有100 多年的歷史,但出現(xiàn)有控制的焚燒（煙氣處理、余熱利用等只是近幾十年的事。它與垃圾填埋處理相比,具有占地面積小、選址較容易,處理快速、減量化顯著、無害化較徹底以及可回收焚燒余熱等優(yōu)點,在發(fā)達國家得到越來越廣泛的應用。預計將來垃圾焚燒技術仍會繼續(xù)得到發(fā)展。填埋是垃圾處理的基本方式雖然垃圾填埋處理率有下降的趨勢,但填埋處理仍是垃圾處理的最終方式。垃圾填埋場的污染控制措施將不斷完善,垃圾填埋場將向大型化發(fā)展,進入垃圾填埋場的有機物含量將有所限制。我國生活垃圾處理技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢現(xiàn)狀縱觀國內生活垃圾處理技術的理論研究和工程實踐,成熟且常用的生活垃圾處理技術主要有填埋、堆肥

12、、焚燒3 種。回收利用技術目前僅在少數(shù)幾個城市中進行試點工作,應用實例尚不多。填埋技術現(xiàn)狀填埋技術作為生活垃圾的傳統(tǒng)和最終處理方法,目前仍然是我國大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的最主要方法,約占處理總量的95%左右。根據(jù)環(huán)保措施（主要有場底防滲、分層壓實、每天覆蓋、填埋導排氣管、滲瀝水處理、蟲害防治等是否齊全、環(huán)保垃圾處理第 7 期范留柱:國內外生活垃圾處理技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢27 垃圾處理中國資源綜合利用第7 期標準能否滿足來判斷,我國的生活垃圾填埋場可分為3個等級 :簡易填埋場（非衛(wèi)生填埋場、受控填埋場（準衛(wèi)生填埋場、衛(wèi)生填埋場。嚴格按標準建設和運營的衛(wèi)生填埋場數(shù)量較少,部分城市特別是經(jīng)濟

13、不發(fā)達地區(qū)還是簡易填埋。堆肥技術現(xiàn)狀我國具有傳統(tǒng)堆肥技術的悠久歷史,但堆肥處理率并不高。目前只有5%左右,在我國常用的生活垃圾堆肥技術可分為兩類;簡易高溫堆肥技術、機械化高溫堆肥技術。焚燒技術現(xiàn)狀我國生活垃圾焚燒技術的研究起步于20 世紀 80年代中期?！鞍宋?”期間被列為國家科技攻關項目,目前僅有深圳、上海等少數(shù)城市采用了焚燒技術,尚處于起步階段。技術發(fā)展趨勢填埋技術展望填埋氣體導排技術在生活垃圾填埋場得以普遍采用并不斷完善,同時填埋氣體回收利用技術在取得經(jīng)驗的基礎上不斷擴大試驗范圍;大中城市的生活垃圾填埋場基本上能做到每天覆蓋。覆蓋材料除粘土外,新型替代覆蓋材料的研制工作也取得進展,并在部

14、分缺少覆蓋土源的生活垃圾填埋場試點應用。在引進、消化的基礎上,開發(fā)出壓實機等新一代的國產化填埋專用機具,用于生活垃圾填埋場并取得較好效果。填埋技術在我國生活垃圾處理領域的主導地位,在今后相當長的一段時間內不會改變,但生活垃圾填埋處理的比例將穩(wěn)步下降,而填埋場中衛(wèi)生填埋場的比例將明顯上升。堆肥技術展望發(fā)達國家普遍采用的好氧堆肥技術,在部分示范工程中率先得到應用;在大城市中將逐步提倡經(jīng)回收利用和堆肥、焚燒等方法處理后的生活垃圾殘余物進填埋場作最終處理,生活垃圾堆肥廠的機械化水平和堆肥質量有明顯提高;堆肥產品中的重金屬含量和碎玻璃等雜質得到有效控制。國產化有機復合肥成套生產技術與設備進一步完善 ,生

15、活垃圾堆肥廠生產有機復合肥和顆粒肥的比例將逐步提高。由于具有良好的減量化和資源化效果,生活垃圾堆肥技術將重新得到重視,生活垃圾堆肥處理的比例將逐步增加。但如何進一步開拓堆肥產品市場仍有許多工作要做。焚燒技術展望我國城市生活垃圾的低位熱值穩(wěn)步提高,低熱值生活垃圾焚燒技術的工藝研究進一步完善;新一代國產化成套生活垃圾焚燒設備的開發(fā)取得成功,并在部分中小型城市形成一定的市場,單臺處理能力200t/d以下的生活垃圾焚燒設備將以國產化為主。生活垃圾焚燒廠的二次污染特別是尾氣凈化技術取得突破,同時人們對二惡英等污染物的關注程度愈加提高;生活垃圾焚燒余熱綜合利用技術得到提高,發(fā)電上網(wǎng)等將繼續(xù)得到政策和稅收方

16、面的支持。生活垃圾焚燒技術將穩(wěn)步發(fā)展,生活垃圾焚燒處理的比例將逐步上升,未來幾年內在部分城市中將建成若干個和國外接軌的生活垃圾焚燒廠。但生活垃圾焚燒技術在我國全面推廣的條件目前尚不具備。我國生活垃圾回收利用技術展望生活垃圾作為一種取之不盡的再生資源將逐步得到重視。分類收集、分類處理方式在我國大中型城市中逐步推行;對一次性物品的限制使用初見成效,同時產品包裝行為進一步規(guī)范,過度包裝現(xiàn)象逐步減少。有關生活垃圾減量化、資源化的地方性法規(guī)將陸續(xù)出臺。生活垃圾回收利用工作將逐步納入依法管理的軌道;生活垃圾回收利用技術將重新得到重視,生活垃圾回收利用的比例將逐步增加,并將帶動廢品回收業(yè)和相關產業(yè)的新一輪發(fā)展。結論堆肥技術適合于處理易腐有機垃圾,焚燒適合于處理高發(fā)熱量組分的垃圾,衛(wèi)生填埋是垃圾處理的最終方式。隨著我國城市生活垃圾中易腐有機垃圾成份的提高,金屬、紙類、塑料等可回收利用組分的增加,推行分類收集,注重垃圾回收利用,同時建立生化、焚燒、填埋多種技術并存的處理方式,是生活垃圾處理的發(fā)展趨勢。參考文獻1 趙由才.