垃(lā)圾是人类日常(cháng)生活和生产中产生的固体(tǐ)废弃物,由于(yú)排出(chū)量大,成分复杂(zá)多样,且具(jù)有污染性、资源性和社会性[1] ,需要(yào)无害化、资源化(huà)、减量化和社会化处理,如不(bú)能(néng)妥善处理(lǐ),就会污(wū)染环(huán)境,影响环境卫生,浪费资(zī)源(yuán),破坏生产(chǎn)生活安全,破坏社会和(hé)谐。垃圾处理(lǐ)就是要把垃(lā)圾迅速(sù)清除,并进行无害化处(chù)理,最后(hòu)加以合(hé)理的利用(yòng)。当(dāng)今广泛应用的垃(lā)圾处理方法(fǎ)是卫生(shēng)填埋、高温堆肥和焚烧。垃圾处理的目的是无害化、资源(yuán)化和减量化。
垃圾处理(lǐ)市场[利用垃圾(
生物质)生(shēng)产木炭、焦油和煤气] 基本上(shàng)是先分类、再进行回收、然(rán)后处理(lǐ)。处理方法:最(zuì)常(cháng)用(yòng)的是填埋,但是效果很慢、占地还广、容易对地下水产生(shēng)二次污染。还有就是焚烧,但对
空气(qì)污(wū)染大(dà)、投(tóu)资也大。
生活垃圾
垃(lā)圾(jī)处理菌利用垃圾生产木炭、焦(jiāo)油和(hé)煤气,是将(jiāng)垃(lā)圾中的可燃物(生活污水(shuǐ)处理(lǐ)的污泥也是的)和非可燃物利用液选分离,其中(zhōng)对(duì)可燃(rán)物进行
干馏而得到木炭、焦油(yóu)和煤气,不产生
二恶(è)英(毒王)。非可燃物(wù)可分离出玻璃、煤灰、砖、石头(tóu)和(hé)废旧电池(chí),玻璃可(kě)以回收利用,煤灰可用作施肥,砖、石头可以用(yòng)作建筑(zhù)材料,废旧电池经破(pò)碎、高温熔化,根(gēn)据各种金(jīn)属的熔点不同而分离出不同的金(jīn)属,从而达到循(xún)环利用。木(mù)炭(tàn)可以气(qì)化产生氢气、甲(jiǎ)烷等(děng),是因(yīn)为煤可以气化(huà)。木炭也可以液(yè)化产生汽油、柴油等油品,也(yě)是因(yīn)为煤液化产(chǎn)生油品(pǐn)。煤气中有氢气、甲烷、微(wēi)量的一氧化碳和二(èr)氧化(huà)碳。利用变(biàn)压吸附可分离出氢气、甲烷,氢气可供燃料电池使用发电,甲烷液(yè)化供其它用途(如打火机)。也可利用燃气(qì)发(fā)电机进行发电,还可以利用煤气生产甲醇。焦油中含有木(mù)酸液、木焦油、木(mù)沥青(qīng)。利(lì)用蒸(zhēng)馏(liú)方式可将焦油中的化(huà)学物质分出来,如(rú)甲(jiǎ)酸、甲醇等(děng)。还有珍贵的药(yào)品原料。以上分(fèn)离生产装置中(zhōng)国均有。云维集团(tuán)有干馏、煤气化、煤分离(lí)装置,开远解化公司有煤(méi)液化(huà)装置。东北吉林(lín)、湖南有废旧金(jīn)属回收装置。己获(huò)专利, 一天(tiān)处理4000t垃圾,生产甲醇350t(煤气140万(wàn)m³发电280万度) ,木(mù)酸液(yè)800t,木焦油400t,木炭800t,可发电(diàn)160万度。生产1t甲醇耗: 电840KWh,水8t,蒸(zhēng)汽(qì)1t,煤气3200m³。 发1KWh耗: 耗(hào)炭350~400g,水(shuǐ)3kg。在城市化(huà)进(jìn)程中,垃(lā)圾作(zuò)为城(chéng)市(shì)代谢的产物(wù)曾经(jīng)是城市(shì)发展的负担,世界上许多城市均有过
垃圾围城的局(jú)面。而如今,垃圾(jī)被认(rèn)为是(shì)最具开发(fā)潜力的、永不枯竭的“城市矿藏”,是“放错地方(fāng)的资源”。这(zhè)既是对垃圾认识(shí)的深(shēn)入和深(shēn)化,也是城市发展的必(bì)然要求(qiú)。
农(nóng)田垃圾
我国是一个农业大国,耕地面积超(chāo)过了(le)18 亿亩(mǔ),每年有丰(fēng)富(fù)的秸(jiē)秆量产生。据调查(chá),2009 年,全国农(nóng)作(zuò)物秸秆理论资源量为8.20亿吨(dūn)(风干,含水量为15%)。从品种(zhǒng)上(shàng)看,稻草约为2.05 亿吨(dūn),占理论资源量的25%;麦秸为1.50 亿吨,占18.3%;玉米秸(jiē)为2.65 亿吨,占32.3%;棉秆为2584 万吨,占3.2%;油料(liào)作物秸(jiē)秆(主要(yào)为油菜和花生)为3737 万吨(dūn),占4.6%;豆类秸秆为(wéi)2726 万吨,占3.3%;薯(shǔ)类秸秆为2243 万吨,占2.7%。如此巨(jù)量的生物质(zhì)秸(jiē)秆,由于没有很好的(de)技(jì)术来利用,仍大部分被废弃与焚烧处理(lǐ)。不(bú)仅造成了令人(rén)痛心的(de)资源(yuán)浪费,也给环境(大气、水质和土壤)的恶(è)化带来了不可低估的影响(xiǎng)。现阶段,世界各国都注重农林废弃生物质(zhì)(农作物秸秆)的综合(hé)利用,尤其是北美和(hé)欧洲。利用途径主要集中在能源、饲料和肥料三个方面。我国(guó)政府亦很(hěn)重视,不遗余力地支持和推广秸秆的综合开发(fā)利用(yòng)。在2006 年的一号文件中就要求重点(diǎn)推(tuī)广农业发展废弃物(wù)综合(hé)利用技术(shù),仅此一项的财政投入(rù)就达上亿元。然而由于政(zhèng)策不完善,研(yán)发水平低下,一些关键性技术难以突破(pò),收效(xiào)甚微,2001年的数字提到每年(nián)有约四亿吨秸秆被废弃
[2] 。
被粗放利用(yòng)的秸(jiē)秆大部(bù)分(fèn)只用于烧(shāo)火(huǒ)做饭、饲养牲畜、盖棚、取暖与肥田等。虽然,我国(guó)农村生活用能(néng)结构已发生了(le)一定的变化,但薪柴、秸秆等(děng)生(shēng)物(wù)质仍占消费总(zǒng)能量的(de)50%以上(shàng),是农村(cūn)生(shēng)活中的主要能源。然而,受到现阶(jiē)段生物(wù)质收集手段(duàn)、运输(shū)方式和高效转化与利用水平等技术瓶颈困扰,2013年的今(jīn)天主要(yào)还(hái)是以(yǐ)直(zhí)燃方式(shì)取暖供热为主,不仅(jǐn)热转化(huà)效率低下(能源利用率仅15%左右),而且严重污染环境,导致城镇地(dì)区PM2.5 超标和乡村地区(qū)能见度下降等。保定市(shì)方正机械厂生产的垃圾预处理(即分(fèn)选)成套设备,主要用于城市(shì)多年填埋的非正(zhèng)规陈腐生活垃圾分选,新鲜生活垃圾集中地的垃(lā)圾(jī)分选。垃圾分选(xuǎn)处(chù)理(lǐ)设备可(kě)将生活垃圾(jī)分选成可燃物、有机(jī)土、再生利用物及石块(kuài)等四大部分。在(zài)不上深度处(chù)理装(zhuāng)置的(de)情况下,采(cǎi)用可(kě)燃物焚烧、20m/m以下的有机土用于(yú)园林绿化、可再生利用物再生利用(如废塑(sù)料用(yòng)来做二级(jí)塑料)、石块(kuài)用作建(jiàn)材等简易方法(fǎ)处理(lǐ),可使垃圾实现减量化、资源化、无害化及让处理后的垃(lā)圾坑的土(tǔ)地用(yòng)于城(chéng)建或(huò)一坑重复埋垃圾的目标(biāo)。保定方正垃圾分(fèn)选分(fèn)类处理设备是从垃圾(jī)综合处理首先必须进行分选的要求出发研发的,它包括破碎、分选、传输、打包四个部分,全部由(yóu)该厂生产。
高值综合利用生物质秸秆资源,已是(shì)我(wǒ)国(guó)现阶段(duàn)农业结构调整(zhěng)和(hé)农村经济发展(zhǎn)的一项重大课题。植物生物质(zhì)的主要成分是木质纤(xiān)维素,是世界上唯一可预(yù)测的能为人类提供物质和燃料(liào)的可持续资(zī)源。全(quán)球每(měi)年(nián)产生的生物质(zhì)总(zǒng)量约2.9×1021 焦耳的能(néng)量,但是利用率才将近7%。如何(hé)实(shí)现生(shēng)物质资源(yuán)高(gāo)值化综(zōng)合利用,这是赋予全球相关(guān)领域科技(jì)工作者的重大历(lì)史使命,时不我待,机遇与挑(tiāo)战并存。事实上,农林生物质废弃物(农作物秸秆(gǎn)、林木加工边角料(liào)等),是(shì)转化生物质能源(固体燃料、燃料乙醇、生物丁醇、生物柴油、航(háng)空(kōng)燃油、厌氧消化沼气(qì)、生物质热解气和生物质发(fā)电(diàn)等)、生物基材料(liào)和功能(néng)化学品等方(fāng)面的宝贵资源。若(ruò)基于拟构建的农(nóng)林生物(wù)质资源(yuán)综合利用创新平台和(hé)连续多口闪爆(bào)为(wéi)龙头的技(jì)术支撑体系,将(jiāng)宝贵的生物质资源高效(xiào)率、低成本和(hé)大宗量转化(huà)为(wéi)高附加值产品(纸浆、木塑板、饲料、燃料、功(gōng)能(néng)保健食品(pǐn)和(hé)高纯特效药品等),将(jiāng)不失为(wéi)一种现时代稳定(dìng)基础农业地位、妥善解决(jué)三(sān)农问题、带动相关产业可持续发展、拉动地方经济、改善村镇生态(tài)环境、促(cù)进社会(huì)主义新农村(cūn)建(jiàn)设、发(fā)展循环经(jīng)济和打(dǎ)造绿色(sè)生(shēng)态产业链的新举措。作为当前农林(lín)生物质废(fèi)弃物预处(chù)理的现(xiàn)实可(kě)行(háng)手段,汽(气)体闪爆技(jì)术显现出(chū)高效(xiào)、快(kuài)速和适于规模化处理的独到优势。利用取之不尽、用之不竭(jié)的农林废弃(qì)生物质生产(chǎn)燃(rán)料和石油(yóu)化工产品是绿色化学的重要研究方向,也是(shì)石油(yóu)炼制和石化(huà)工业实现(xiàn)可持续发展的必由之路。继(jì)医药(yào)生物技术、农业生物技术之后,生物技术产业发展现已进入工业(yè)生物技术阶段,其核心部(bù)分就是生(shēng)物炼制,即用生物质来生产(chǎn)能源和各种化工产(chǎn)品与生(shēng)物(wù)材料,各国对此(cǐ)技术领域发展十分重视。生物质既是(shì)可再生能源,也能生产出上千种的化工产(chǎn)品,且(qiě)因其主成分为(wéi)碳水化合物,在(zài)生产及使用(yòng)过(guò)程中与环境友好,又胜化石能源(yuán)一筹(chóu)。另外(wài),它以作物秸秆、畜禽粪便(biàn)、林产(chǎn)废(fèi)弃物、有机(jī)垃圾等农林(lín)废弃物和环境污染物为(wéi)原料,使之无(wú)害化和(hé)资源化,将植物蓄存的光能与物质资(zī)源深度开发和循环利用,堪称循环经济(jì)之典范(fàn)。
生物质(zhì)资源转化利用已成(chéng)为(wéi)全球重大热(rè)门(mén)课题(tí)之(zhī)一,正受到(dào)世界各国政府(fǔ)与科学家(jiā)的广(guǎng)泛关注。联合国开发计划署(UNDP)、世界(jiè)能源委员会(WEC)和美(měi)国能源部(DOE)都把生(shēng)物质能(néng)当作发展可再生(shēng)能源的首要选择(zé)。现代生物质(zhì)产业是利用农作物、树木(mù)和其他植物及其(qí)残(cán)体(tǐ)、畜禽粪便、有机废(fèi)弃(qì)物(wù)等可再生或循环的有机(jī)物质为原(yuán)料(liào),通过(guò)工业性加(jiā)工转化生产生物质化学品、生物(wù)燃(rán)料和生(shēng)物能源以(yǐ)及生(shēng)物基功(gōng)能材(cái)料的一个格外引人关注的新兴产业。尽管生物(wù)质产业的发(fā)展将使人类不(bú)再过(guò)分依赖化(huà)石能源,2013年以(yǐ)生物(wù)质为原料的“糖经(jīng)济”尚缺(quē)乏与石油天(tiān)然(rán)气为原料的“烃经济”竞(jìng)争的(de)实力。虽然生物质原料成本低,但加工转化(huà)成(chéng)本高,只有实现技(jì)术上的突(tū)破(pò),才(cái)能形成完整的生物质技术(shù)工程体系。目前我国已经是(shì)生物技术大(dà)国(guó),许多产品的产量在(zài)世界居第一位,然(rán)而这些(xiē)产(chǎn)品的技术(shù)经济指标(biāo)却(què)较为(wéi)落后,需要通过努(nǔ)力(lì)发展成为(wéi)生物技(jì)术(shù)强国(guó)。美国战略经(jīng)济分析家里夫金博士在《生(shēng)物技术世纪》里指出,生(shēng)物技术世(shì)纪也可能(néng)是中国人的世纪,希望中国在生物技术世(shì)纪发(fā)挥重(chóng)要的作用。专家认为,我国有(yǒu)条件进行生物能(néng)源和生物材料规模工业化和产业化,可以在2020 年形成产值规模达万亿元,在“石油枯竭拐点”来临之际形成(chéng)部分替代能力(lì)。
垃圾的分类(lèi)及其危害
来看一下人(rén)类的生活垃圾都(dōu)有哪些:
⑴人(rén)类和动物的粪便。存在传染性细(xì)菌、病毒(dú)。
⑵医(yī)疗机构(gòu)的医用(yòng)垃圾。存在(zài)大量的易感染病(bìng)毒和难以降解的化学性物品。
⑶建筑(zhù)装饰垃圾(jī)。存在(zài)易挥(huī)发的(de)化学物质。
⑷轻工业垃圾。大(dà)部分是难以降解的化工材(cái)料,如塑料、油(yóu)漆等。
⑸电子行(háng)业生(shēng)产(chǎn)的电子材料垃圾。包(bāo)括主(zhǔ)要的重(chóng)金属(shǔ)成分(fèn)和(hé)难以降(jiàng)解的玻璃纤维、塑料等。重金属(shǔ)有铅、锡、锌(xīn)、银、金等危害(hài)人类身体健康的重金属材料。
⑹化学工(gōng)业生产的化合类有毒(dú)有害物质(zhì)垃圾。如苯类等易挥发物质。
⑺电池(chí)。是人们生活中不可缺少的工业用(yòng)品,它的污染主要体现(xiàn)在重金属和化学(xué)物质方面,包(bāo)括酸类(lèi)和碱类(lèi)等化学成分,也包括难以(yǐ)降解的塑料等材料。
⑻城市各(gè)方面(miàn)的生(shēng)活污水和制造业等工(gōng)业企业排放的污水(shuǐ)。
⑼少量的放射性污染物。
⑽其他没(méi)有列出的人类生活垃圾。
焚烧处(chù)理的二(èr)次污染
焚烧(shāo)处理也会产生对环境的污染和浅表性漫长性侵(qīn)害(hài),主要包括垃圾燃烧后(hòu)的空气污染(rǎn)。在这一类污染中(zhōng)主要包(bāo)括:
⑴化学制品在高温焚烧(shāo)过程中(zhōng)产生的有毒有害物质污染。
⑵空气(qì)中的有毒有害物质(包(bāo)括硫(liú)化物(wù)、碳(tàn)化物等(děng)物质)污染。
⑶汽车工业产生的化工垃圾对环境的污染,柴(chái)油汽车尾气的重度污染(rǎn)和低(dī)量的慢(màn)性污染。
⑷生活垃圾在燃烧时产生的其他有毒有害性物质污染(rǎn)。
尽管有高科技的除(chú)尘和降低(dī)有毒有害物(wù)质的排(pái)放设施,但依然(rán)存(cún)在微量有害物质的长期排放和积淀,仍然可对地球生物造成慢性的病理伤(shāng)害。但由于微量有害物质会在生物体内长期沉淀积累(lèi),导致慢性病不断(duàn)加重,使病情难以确(què)诊。
上述两项,现代科(kē)技再发达,也(yě)不能完全净(jìng)化。总会留有一定的对人类和(hé)生物的慢性累(lèi)加(jiā)式综合侵害。它导致的后果无异于人(rén)类(lèi)慢性自杀。这不是危(wēi)言耸听,城市的综合(hé)性污(wū)染越来(lái)越(yuè)严(yán)重,城(chéng)市(shì)化的发展过程中存在地质环境以及空气污染的治理问题。城(chéng)市垃(lā)圾填(tián)埋处理带来的地质性污染以及焚烧(shāo)垃圾带来的空气污(wū)染是最重要的两(liǎng)项指(zhǐ)标。最为(wéi)关键的问题是由(yóu)于汽车行(háng)业的快速发展,加重了(le)空气污(wū)染治(zhì)理的困难,这不(bú)包括城市垃圾焚(fén)烧造成的污染(rǎn)物。汽车在高速运行时携带起的灰土尘(chén)埃也是主要的污染之一。汽车排放尾气的管(guǎn)道角度是扬尘的罪魁祸首。汽(qì)车尾气(qì)排气管(guǎn)应设计为向后(hòu),而不(bú)少汽车的排气管道是朝向地面的,汽车功率越大吹起的尘土量就会越(yuè)高(gāo)。
处理(lǐ)方法编辑
国(guó)际
垃圾处理方式 (利用垃圾(生物质)生产木炭、焦油和煤(méi)气) 国内外广泛采用的城(chéng)市生活垃圾处理方式主要(yào)有卫生填埋(mái)、高温堆肥(féi)和焚(fén)烧等(děng),这三种主要垃圾(jī)处理方式的比例(lì),因地理(lǐ)环境;垃圾(jī)成份、经济发展水平等因素不同而(ér)有所区别(bié),表2-1为三种处理方(fāng)式的(de)比(bǐ)较。
由于城市(shì)垃圾成(chéng)份复杂,并受经济发展水平、能源结(jié)构(gòu)、自然条件(jiàn)及传统习惯等(děng)因素的影响,所以(yǐ)国外对城市垃圾的处理一(yī)般是随(suí)国情而不同,往往(wǎng)一个国家中各地区也采用不同的(de)处理方(fāng)式(shì),很难有统一的模(mó)式(表2-1)。但最终都是(shì)以无害化、资源化、减量化为处理目标。从(cóng)应用(yòng)技术看,国外主要在填(tián)埋、焚烧、堆肥、综合利用等方(fāng)式,机械化程度较高,且形成系(xì)统及成套设(shè)备。从国外多(duō)种处理方式的情况看,有以下(xià)趋势:⑴工业发达国家由于(yú)能源、土地(dì)资源日益紧(jǐn)张(zhāng),焚烧处理比例逐渐增多;⑵填(tián)埋法(fǎ)作(zuò)为垃圾(jī)的最终处置(zhì)手段一直占有较大比例;⑶农(nóng)业型的发展中(zhōng)国家大多(duō)数以堆肥(féi)为主;⑷其它一些新(xīn)技术,如
热(rè)解法(fǎ)、填海(hǎi)、堆山造景等技术(shù),正不(bú)断取得进展。
焚烧是世(shì)界(jiè)各国广泛采(cǎi)用的城市(shì)垃(lā)圾处理技术(shù),大型的配备有热能回收与利用装置(zhì)的
垃圾焚烧处理系统,由于顺应(yīng)了回收能源的要(yào)求,正逐渐上升为焚(fén)烧处理(lǐ)的主(zhǔ)流。国外工业发(fā)达国家,特别是(shì)日本和西欧,普遍致力于推进(jìn)垃圾焚烧技术的应用。国外焚烧技术的广泛(fàn)应用,除(chú)得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高外,主要在于焚(fén)烧工艺(yì)和设备的成熟、先进。世界上许多著(zhe)名公司投入力量开发焚烧技术与(yǔ)设备,且(qiě)主(zhǔ)要设(shè)备与附(fù)属装(zhuāng)置定型配套。国外工业发达国家主要(yào)致力于改进原有的各种焚烧装置(zhì)及(jí)开(kāi)发新型焚烧炉(lú),使之朝着高效、节能、低造价、低污染的(de)方向发展,自动化程度越来越高。
中国城市垃圾处理起步较晚,截止1992年底,全国垃圾、粪便清运量已达11264万t,而垃圾、粪便无害(hài)化处理(lǐ)厂仅有371座,处理总(zǒng)能(néng)力71501t/d。近几年各地根据(jù)实际(jì)情(qíng)况,从对策和规划(huá)着手,对城市(shì)垃圾(jī)处理技术进行了有益的探索(suǒ)。杭(háng)州(zhōu)、常州、天津(jīn)、绵阳(yáng)、北京、武汉等城市在学习国外城市垃(lā)圾处理技术(shù)经验的基础上,自行设(shè)计了(le)具(jù)有中国特色的垃(lā)圾机械化堆肥处理生(shēng)产线;深圳、乐山等城市建设垃圾焚烧厂的成功,也为各(gè)城市应用焚烧技术提供(gòng)了经验;沈阳、
鞍山(shān)等城市对医院垃圾实行统一(yī)管理,集中焚烧,也走(zǒu)出了(le)特种垃(lā)圾处理的(de)新路。
中国
中(zhōng)国(guó)城市垃圾处理的技术对(duì)策是:以卫生填埋和高温堆肥技(jì)术为主(zhǔ),提倡有条件的城(chéng)市特别(bié)是沿海经济发达地区(qū)发展焚烧技术。近几年各城市开(kāi)始进行垃(lā)圾焚(fén)烧处理的基础研究和应用研究工作,开(kāi)发(fā)了包括NF系列逆燃式、RF系列热解(jiě)式、HL系列(liè)旋转式小型垃圾(jī)燃烧(shāo)炉及一批医院垃圾专用焚烧炉,并建设(shè)了(le)一批中小型(xíng)城市(shì)简易焚烧厂(站)。1985年,深圳引进日本三菱公司焚烧成套技术与(yǔ)装备,建成了中国第(dì)一座大型(xíng)(300t/d)现代化
垃圾焚烧(shāo)发电一体化处(chù)理厂,为中国开展城(chéng)市垃圾焚烧(shāo)装置国产化工(gōng)作打下了基(jī)础。
关于城(chéng)市垃圾的处理(lǐ)方法
客观分析近几年中国城(chéng)市(shì)垃圾构成变化,可以(yǐ)说,随着(zhe)中国经济的发展和人民生活(huó)水(shuǐ)平的提高,城市垃圾中可燃物、易燃物含量明(míng)显增加,热值显著(zhe)增大,一般(bān)经(jīng)过分类(lèi)、分选等预处理(lǐ)后,垃圾热(rè)值已接近发达(dá)国(guó)家(jiā)城(chéng)市垃(lā)圾的热值。因(yīn)此中国一些城市(shì),特别是(shì)沿海经济(jì)发达地区等已具备了发(fā)展焚(fén)烧技术(shù)的(de)基础(chǔ)。
国家有关部门与部分专家学者拟定了在中国(guó)各(gè)城市中心实施垃圾焚烧处理的(de)方案(àn)。一石(shí)激(jī)起(qǐ)千层浪,掀(xiān)起了一场处理城(chéng)市垃圾“焚烧”与“反焚烧”的争议,在民众中引发(fā)了很大的轰动。政(zhèng)府拟在各大(dà)城市(shì)建(jiàn)立城市垃圾焚烧处理厂的(de)问题,遭到了广大(dà)市(shì)民(mín)的激烈反对(duì),在城市中心及边(biān)缘建立垃圾焚烧区(qū)域(yù)弊(bì)大于利。关于(yú)城市垃圾的(de),各国大部(bù)分采(cǎi)用(yòng)的是焚烧和掩埋的处理方法(fǎ)。但是,问题并不这么简单,世界绿色环(huán)保组织(zhī)最为关注(zhù)的人类垃(lā)圾处理问题(tí)是一件很棘手的事(shì)。人类垃圾的最佳处理方(fāng)式已不(bú)是我们(men)以往采用(yòng)的最简(jiǎn)单的焚烧和掩埋(mái)办(bàn)法。当今(jīn),人类不得不重新思考自己生产的垃圾应该如何消(xiāo)纳处理,掩埋和焚烧都不是(shì)最佳(jiā)的方案。
城市(shì)垃圾(jī)掩(yǎn)埋会(huì)导致严重的地质性水土(tǔ)污染。因为(wéi)人类的生(shēng)活(huó)垃圾(jī)包括很多有毒有害物质和病菌、病毒以及各种重金属元素(sù),极易危害(hài)人类和生物的正常生存(cún)繁(fán)衍(yǎn)。
辐射(shè)处理用γ射线和电(diàn)子束照射(shè)城市(shì)固体废(fèi)物,以达到杀菌、消(xiāo)毒作(zuò)用的一种(zhǒng)无害(hài)化(huà)处(chù)理方法。
污水处理厂排出的污(wū)泥等废弃物内含有大量(liàng)病菌、病毒、寄生虫(chóng)卵等(děng)病原体,活力(lì)很强,采用普通加(jiā)温或投加石灰等杀菌(jun1)方法难于完全杀灭(miè)。这(zhè)些固(gù)体废物(wù)作(zuò)为肥料施于农田,有些病菌能在土壤中生存数月之久(jiǔ),造成土壤和水源污染,威胁人类和牲畜的健康(kāng)。
20世(shì)纪70年代初,农业(yè)领域在应用放射(shè)性(xìng)技(jì)术的基础上形成“废(fèi)物辐射处理”新技术。欧洲(zhōu)农业(yè)核技术学会(huì)(ESNA)已成立(lì)“废品辐射处(chù)理组(zǔ)”。1977年在瑞典(diǎn)召开了(le)第二次国际“废物辐射”会(huì)议。
废物辐射处理方法(fǎ)比之化学、生物以及发酵处理法有许多优点,它的(de)设备简单,操作(zuò)方便,用泵(bèng)或其他传送工具把废物(wù)送(sòng)进(jìn)辐射处理设(shè)备,经放射线照射后即可达到杀菌目的,而且放射线穿透力强,杀菌较彻底。污泥经(jīng)过照(zhào)射,颗粒还会由(yóu)小变(biàn)大,从而使污(wū)泥具有良(liáng)好的脱水和(hé)沉(chén)淀性(xìng)能。
美国(guó)和德(dé)国建有这种处理(lǐ)厂。美国设在波士顿(dùn)鹿岛的污泥辐射处理厂,日处理量(liàng)为375m³。其设备如图(tú)所示。污泥传送(sòng)鼓材质为(wéi)不(bú)锈(xiù)钢,长度132厘米,直径45厘米。采(cǎi)用(yòng)的最小辐(fú)射剂(jì)量为(wéi)40万拉德(rad),电(diàn)子束能量为850千电子伏。
德国设在万德尔(ěr)的污(wū)泥辐射处理厂,每小(xiǎo)时处理量为6m³,厂房占地面积(jī)400㎡,高9米,采用的最(zuì)小辐射剂量亦为(wéi)40万拉德。
实践经验证明,污(wū)泥(ní)的(de)辐射处(chù)理设备的(de)电子(zǐ)束的能量越高,通过电子(zǐ)束(shù)辐射区的污泥层厚(hòu)度也可(kě)以越大(dà)。一(yī)般,污泥层厚(hòu)度为1.5~5毫米时,电(diàn)子束的能(néng)量相应为(wéi)750千(qiān)电(diàn)子(zǐ)伏至 1.5兆电子伏;污泥层的宽度(dù)以1.2米,流(liú)速以2米(mǐ)/秒为宜。
辐射法处理(lǐ)污泥的费用并不高。德意志联邦共和国(guó)一个厂房面积为150㎡的(de)处理厂,可处理20万至100万人口(kǒu)的城市污水(shuǐ)处(chù)理厂排出(chū)的污泥,其处(chù)理费用为每(měi)吨污泥2.70西德马克。
由于废物中所含病原体的种类和数量不(bú)同(tóng),故有效(xiào)的辐射剂量也不一样(yàng),一般安全剂量在(zài) 100万拉德以(yǐ)下。常用(yòng)的辐(fú)射源(yuán)有60钴、137铯、90锶(sī)、85氪等。利用(yòng)废
放射(shè)性同位素是经济可行的(de)方法。
进行辐(fú)射(shè)处理(lǐ)时(shí),只(zhī)要把辐(fú)射源密封好,如(rú)放置在壁厚为(wéi)1.5米的混(hún)凝土或其他贮器内,以(yǐ)及辐射剂量不超过上(shàng)述安全(quán)值,就(jiù)不(bú)会产(chǎn)生放射性(xìng)污染,不存在消除(chú)放射性吸(xī)收(shōu)量的后处理问题。
另外关于农(nóng)村的垃圾处理也是一个(gè)亟(jí)待,解(jiě)决的(de)问题(tí)。
一般方法
垃圾处理的一般方法可(kě)概括为(wéi)物质利用、能量利用和填埋处置三种方法。
物质利用(yòng),又称物质回收利用,指通过物理转换、化学(xué)转换(包括化学改性及热(rè)解、气化等热转换)和生物转换(包括(kuò)微(wēi)生物转换、昆虫转换和(hé)动物(wù)转换(huàn)等),实现垃圾的物质属性的(de)重复利用、再造利用(yòng)和再生利用,包括传统的(de)物质资源回收利用(yòng)和易腐有机垃圾转换成高品(pǐn)质物(wù)质资源。
能量利用,又称能量回收利用,指将垃圾的内能(néng)转换成热能、电(diàn)能,包括焚烧发电、供热和(hé)热电联产。
填埋处(chù)置(zhì),指对不(bú)能进行资源化处理(包括物质利用(yòng)和能量(liàng)利用)的无用垃圾进行(háng)填埋(mái)处置。
如果从垃圾生命全周(zhōu)期来看,垃圾(jī)处理还应包括源头减量与排放控制环节,严格意(yì)义上的(de)减量化系指源头减量(liàng),通过改变产品设计习惯、改变原料采购习惯、改变消费者(zhě)购买与消费习惯、改变商(shāng)业(yè)模式(shì)等方法,减少生产生活过程(chéng)的资源(yuán)浪(làng)费与废弃物产(chǎn)量。一(yī)般而言,
垃圾处理应坚持先源头(tóu)减量和排放控制、再物质利用(yòng)、后能量利(lì)用和最后填埋处置的分(fèn)级处(chù)理与逐级利用理念(niàn),均衡发展垃圾处理的各个环节,充(chōng)分发挥(huī)各种垃圾(jī)处理方式的作用,尤(yóu)其要加强(qiáng)分类垃圾的(de)物质利用(yòng),减少垃圾的(de)产生(shēng)量,并减少每级处(chù)理后(hòu)的(de)垃圾排放量
[1] 。
中国垃圾(jī)处理行业前(qián)景
1986年开始(shǐ)我国现代城(chéng)市生活垃圾(jī)处理行业开始逐(zhú)步发展(zhǎn),200
全国生活(huó)垃圾无害化处理设施建设投资分(fèn)布0年至今,城市垃圾处理能力提升明显,特别是先进的(de)垃圾处理(lǐ)技术开始(shǐ)逐步得到(dào)应用。
2007年1-11月,中国(guó)废弃(qì)资源和废(fèi)旧材料回收加(jiā)工行业(yè)累计实现工业(yè)总(zǒng)产值61,149,109千元(yuán),比(bǐ)上(shàng)年同期(qī)增长了58.75%;累计实现(xiàn)产品销售收入59,540,739千(qiān)元,比上(shàng)年同期(qī)增(zēng)长了53.58%;累计实现(xiàn)利(lì)润(rùn)总额1,614,130千元,比上年(nián)同期(qī)增长了51.17%。
2008年1-8月,
中国(guó)废弃资源(yuán)和废旧材料回收加工(gōng)行业实(shí)现累(lèi)计工业总(zǒng)产值64,530,292千元,比上年同(tóng)期增(zēng)长了57.42%;实现累(lèi)计产品销售收入(rù)62,446,110千元,比上(shàng)年同(tóng)期(qī)增长了54.54%;实现累(lèi)计利润总(zǒng)额(é)2,100,576千元,比(bǐ)上年同期增长了(le)81.14%。
随着环境问题逐渐被重视,节能、环保成为各国的发展主题(tí),已经(jīng)开始为垃圾处(chù)理(lǐ)提供产业发展的机会。全世界垃圾年均增长速度(dù)为8.42%,而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每年产(chǎn)生4.9亿吨(dūn)垃(lā)圾,仅中国每(měi)年就产(chǎn)生近1.5亿吨(dūn)
城市垃圾。中国城市生活垃(lā)圾累积(jī)堆存(cún)量已达70亿吨。在如此巨大的(de)垃圾压力下,有(yǒu)理由相(xiàng)信,垃圾处(chù)理(lǐ)产业(yè)会成(chéng)为未来国内的明星产业。
再生资源成为资源循环的新起点,同时成为循环(huán)经济的重要组(zǔ)成部分(fèn)。另外(wài),在废(fèi)弃(qì)资源和废旧材料回收利用加工过(guò)程(chéng)中,不(bú)但解决(jué)了资源短缺问题(tí),同时降低了垃(lā)圾排放,正可谓“一(yī)举两得”。中国(guó)不(bú)断出台政策(cè)支持(chí)垃圾处理行(háng)业的发展(zhǎn),各地政府领导(dǎo)也(yě)开始高度重视
垃圾填(tián)埋场建设,加大了投入(rù),可以预测垃圾处理行业的(de)前景十分广阔(kuò)。
[3] 县城生活垃圾处(chù)理率相对较低,2010年无害化处理率估计只(zhī)有25%。
中国垃圾处(chù)理行业起(qǐ)步晚,但通过2013前这些年的发展,中国
垃圾处理产业初具规模,垃圾处理市场(chǎng)容量有(yǒu)了显著(zhe)增加,市场渗透(tòu)率迅速提高(gāo),进入环卫行业的企业数量也在迅猛增加。中国的垃圾处理市场(chǎng)已经(jīng)从导入期进入到成(chéng)长期,并正向成熟期迈进(jìn)。
预计我国城市生活(huó)垃圾无(wú)害化(huà)处理(lǐ)率将在(zài)2015年达(dá)到(dào)83%,城市生活垃圾处(chù)理量将在2015达到40万吨/日。