村鎮(zhèn)生活垃圾處理方式初探

侯世游

(江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院)

1 村鎮(zhèn)生活垃圾的特點(diǎn)及其造成的環(huán)境問(wèn)題

村鎮(zhèn)生活垃圾，是指在村鎮(zhèn)日常生活中或者為村鎮(zhèn)日常生活提供服務(wù)活動(dòng)產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為生活垃圾的固體廢物。近些年來(lái),我國(guó)村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,村民的生活水平不斷提高,消費(fèi)品種越來(lái)越豐富,商品更新?lián)Q代的速度明顯加快。村民在享受物質(zhì)產(chǎn)品的同時(shí)也暴露出另一個(gè)問(wèn)題:村鎮(zhèn)生活垃圾數(shù)量與日俱增,垃圾成分越來(lái)越復(fù)雜,治理難度增加。村鎮(zhèn)生活垃圾污染問(wèn)題已成為影響村民生活生產(chǎn)、村鎮(zhèn)城鎮(zhèn)化建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

(1)垃圾成分復(fù)雜、數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)

十幾年前，村鎮(zhèn)生活垃圾以廚房剩余物為主,而且大多數(shù)廚房剩余物可作為畜禽飼料。近些年來(lái),村鎮(zhèn)生活垃圾成分發(fā)生了明顯的變化,包裝廢棄物、一次性用品廢棄物明顯增加,如嬰幼兒使用的一次性尿不濕、婦女衛(wèi)生用品、廢舊衣服鞋帽等,尤其是廢舊電器、電池、磁帶、光盤(pán)、玩具、自行車(chē)等在生活垃圾中的比例逐年增加。另外,隨著村鎮(zhèn)居住條件的改善,燃?xì)馄占?化肥用量增加,許多有機(jī)垃圾如秸稈、果藤和稻草等未被利用和還田,而是作為垃圾隨意丟棄,使村鎮(zhèn)生活垃圾數(shù)量明顯增加。

(2)環(huán)境日趨惡化

由于村鎮(zhèn)人口居住分散,而且很多村鎮(zhèn)還沒(méi)有指定的堆放垃圾場(chǎng)所和專門(mén)的垃圾收集、運(yùn)輸、填埋及處理系統(tǒng),加上村鎮(zhèn)部分村民環(huán)境保護(hù)意識(shí)較差,許多難以回收利用的固體廢棄物,如舊衣服、一次性塑料制品、廢舊電池、燈管、燈泡等隨意倒在田頭、路旁、山腳和溪邊。由于這些廢棄物難以分解,致使村鎮(zhèn)暴露垃圾越來(lái)越多,嚴(yán)重影響了村鎮(zhèn)的生活環(huán)境。

大大小小的垃圾堆不僅侵占了土地,而且還成為蚊蠅、老鼠和病原體的滋生場(chǎng)所。隨著時(shí)間的推移,混合垃圾腐爛、發(fā)臭以及發(fā)酵甚至發(fā)生反應(yīng),不僅會(huì)釋放出危害人體健康的氣體,而且垃圾的滲濾液還會(huì)污染水體和土壤,進(jìn)而影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。另外,村鎮(zhèn)自來(lái)水普及率偏低,飲用水大多取自淺井,因此,垃圾中的一些有毒物質(zhì)的滲漏,如重金屬,廢棄農(nóng)藥瓶?jī)?nèi)殘留農(nóng)藥等,隨雨水的沖刷,遷移范圍越來(lái)越廣,最終通過(guò)食物鏈影響人們的身體健康。走進(jìn)村鎮(zhèn),池塘渾濁、溪水不凈的情況普遍存在。解決村鎮(zhèn)生活垃圾問(wèn)題是今后村鎮(zhèn)環(huán)境整治的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

2 生活垃圾處理系統(tǒng)理論

生活垃圾治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。它由垃圾收集系統(tǒng)、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)及垃圾處理系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1所示。

2.1 生活垃圾收集系統(tǒng)

按照不同的劃分辦法，垃圾的收集方式有不同的類型。

1)按收集方法上來(lái)劃分，城市垃圾收集方式有混合收集和分類收集兩種。

(1)混合收集

混合收集是指產(chǎn)生的各種垃圾混在一起來(lái)進(jìn)行收集，這是目前我國(guó)絕大多數(shù)城市采用的收集方法。這種收集方法最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便，使用的設(shè)施少，運(yùn)輸次數(shù)也少。這種收集方法最大的弊端是它不符合垃圾無(wú)害化、資源化、減量化的要求。

(2)分類收集

分類收集是指按照垃圾的可處理性能或可利用價(jià)值而分別收集。該方式能幫助有效地處理各種垃圾。實(shí)現(xiàn)垃圾源頭分類收集，可以提高垃圾資源化利用率，回收利用垃圾中的有用物資；減少垃圾的處理處置量，提高垃圾處置效率：以最大限度地減輕對(duì)環(huán)境的污染以及節(jié)省開(kāi)支。

2)根據(jù)操作方法的不同，垃圾收集方式分為周轉(zhuǎn)容器收集系統(tǒng)與定點(diǎn)容器收集系統(tǒng)兩種方式。

(1)周轉(zhuǎn)容器收集系統(tǒng)

又可以稱為收集站收集。該系統(tǒng)是將貯存站己裝滿垃圾的容器用運(yùn)輸車(chē)直接托運(yùn)到處理中心或轉(zhuǎn)運(yùn)站，卸空后的容器返運(yùn)回原站或其它站。周轉(zhuǎn)容器收集系統(tǒng)適用于垃圾產(chǎn)生率較高的區(qū)域。這種收集系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以減少人工裝、卸車(chē)時(shí)間，可以采用不同尺寸的容器以適應(yīng)不同類型垃圾的裝運(yùn)。缺點(diǎn)是由于大型容器人工裝載時(shí)易導(dǎo)致較低的容積效率，在遠(yuǎn)距離運(yùn)送可壓縮性廢物時(shí)，容積利用率是影響操作費(fèi)用的主要因素。

(2)定點(diǎn)容器收集系統(tǒng)

又可以稱為無(wú)站式收集(車(chē)輛流動(dòng)收集)。定點(diǎn)容器收集系統(tǒng)是在貯存站設(shè)置固定的小型容器若干個(gè)，收集車(chē)沿一定路線逐個(gè)收集垃圾，采用人工或機(jī)械將容器中的垃圾倒入車(chē)斗內(nèi)，收集車(chē)裝滿后，運(yùn)送至處理中心或轉(zhuǎn)運(yùn)站。這種系統(tǒng)比較靈活、方便，車(chē)輛可大可小，但是裝卸工作衛(wèi)生條件較差。

2.2 生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

當(dāng)生活垃圾收集點(diǎn)和處理系統(tǒng)距離較短，不需要設(shè)置中轉(zhuǎn)設(shè)施時(shí)，可以直接將生活垃圾從收集點(diǎn)運(yùn)輸至垃圾處理場(chǎng)。

當(dāng)垃圾收運(yùn)系統(tǒng)需要設(shè)置中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)時(shí)，通常將中轉(zhuǎn)和運(yùn)輸統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程為：垃圾收集車(chē)將在各收集點(diǎn)收集的垃圾運(yùn)至垃圾中轉(zhuǎn)站，在中轉(zhuǎn)站將垃圾壓縮后轉(zhuǎn)載到大載重量的運(yùn)輸工具上，用大載重量的運(yùn)輸工具將垃圾運(yùn)往遠(yuǎn)處的處理場(chǎng)。

2.3 生活垃圾處理系統(tǒng)

生活垃圾處理系統(tǒng)主要涉及兩個(gè)問(wèn)題：垃圾處理設(shè)施的規(guī)模和處理技術(shù)。

科學(xué)、合理地確定垃圾處理設(shè)施的規(guī)模，涉及到垃圾排放量、預(yù)測(cè)垃圾排放量等若干重要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試、換算及選定。

垃圾成分決定著處理技術(shù)的選擇。目前，國(guó)內(nèi)外廣泛采用的垃圾處理方法主要有衛(wèi)生填埋法、堆肥法和焚燒法。

3 垃圾處理技術(shù)分析

目前，國(guó)內(nèi)外廣泛采用的垃圾處理方法主要有衛(wèi)生填埋法、堆肥法和焚燒法。

3.1 衛(wèi)生填埋技術(shù)

衛(wèi)生填埋作為一種工程處理工藝，是將垃圾置于相對(duì)封閉的系統(tǒng)中，使之對(duì)周?chē)h(huán)境的影響降低到最小程度。衛(wèi)生填埋不僅是主要的垃圾處理方法，而且也是其他處理方法二次廢棄物的最終處置途徑，是必不可少的。衛(wèi)生填埋和其他處理方法相比，具有投資較少、消納量大、處理徹底等優(yōu)點(diǎn)。正因?yàn)槿绱?，目前衛(wèi)生填埋仍是國(guó)內(nèi)外普遍采用，且處理量最大的一種工程技術(shù)方法。

衛(wèi)生填埋應(yīng)滿足以下五個(gè)方面的要求：

(1)防滲處理工程措施必須保證填埋場(chǎng)與外界的水環(huán)境的隔離，滲透系數(shù)必須≤10-7cm/s，以防止對(duì)地下水環(huán)境的污染。

(2)填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液必須經(jīng)過(guò)處理達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)后排入水體或污水管道系統(tǒng)。

(3)填埋作業(yè)應(yīng)采用單元式填埋方式，分層填埋、碾壓，并盡可能做到當(dāng)日覆蓋(土壤或其他材料)，以提高填埋容積的利用率，減少臭氣和蚊蠅的孳生。

(4)對(duì)填埋體產(chǎn)生的沼氣應(yīng)有組織的收集、排放，如有條件可以利用，以防止發(fā)生沼氣的無(wú)序遷移和聚集而可能導(dǎo)致的爆炸。

(5)填埋過(guò)程中要采取措施防止蚊蠅的孳生。

衛(wèi)生填埋也存在很多缺點(diǎn)。

(1)占地面積大，可能會(huì)侵占農(nóng)村大面積的良田。

(2)垃圾滲透液是一種有毒有害的高濃度有機(jī)廢水，很容易引起土壤和地下水污染，而且農(nóng)村垃圾填埋設(shè)施一般比較簡(jiǎn)單，容易發(fā)生滲漏現(xiàn)象，這給以后的環(huán)境衛(wèi)生安全埋下了隱患。

(3)填埋垃圾產(chǎn)生的沼氣收集困難，處置不當(dāng)容易發(fā)生爆炸事故，農(nóng)村生活垃圾填埋本來(lái)就缺乏專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)，更是需要防范事故的發(fā)生。

衛(wèi)生填埋工藝流程如圖2所示：

圖2 垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝流程圖

3.2 焚燒技術(shù)

焚燒法是在高溫和供氧充足的條件下，將垃圾中的有機(jī)物氧化成惰性氣態(tài)物，使無(wú)機(jī)不可燃物形成穩(wěn)定的固態(tài)殘?jiān)倪^(guò)程。垃圾經(jīng)過(guò)焚燒后，體積可以減少80%-90%。此外，通過(guò)焚燒，可以破壞垃圾中有害物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)和殺滅病原菌，達(dá)到解毒、除害的目的。因此焚燒法兼有很好的減量化、資源化和無(wú)害化效果。但垃圾焚燒設(shè)施的建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用很高，對(duì)垃圾成份和管理水平有嚴(yán)格要求，只適合于經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)、垃圾成份熱值高、用地緊張的地區(qū)。此外如果焚燒配套措施控制不當(dāng)，則垃圾在焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸性氣體和燃燒不完全的劇毒致癌有機(jī)成份(如二噁英等)。焚燒工藝流程如圖3所示：

圖3 垃圾焚燒處理工藝流程圖

3.3 高溫堆肥技術(shù)

堆肥法是依靠自然界廣泛分布的微生物的作用，在人工控制的條件下使垃圾中可生物降解的有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為具有良好穩(wěn)定性的類似腐殖質(zhì)物質(zhì)的一種方法。根據(jù)堆肥過(guò)程中發(fā)揮作用的微生物對(duì)氧氣的不同需求，堆肥法又可以分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩類。

堆肥是一種良好的土壤改良劑，若加入一些氮、磷、鉀等元素制成多元有機(jī)復(fù)合肥，則產(chǎn)品具有更強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力。此方法的采用取決于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料使用習(xí)慣和市場(chǎng)情況。與衛(wèi)生填埋法相比占地相對(duì)較少，同時(shí)可以通過(guò)分選回收有用物質(zhì)；但操作管理較填埋法復(fù)雜、設(shè)備費(fèi)用高、垃圾制肥成本高，肥料生產(chǎn)受市場(chǎng)銷(xiāo)售影響大，不適合于制肥的垃圾及無(wú)銷(xiāo)路的垃圾肥仍然需要填埋，產(chǎn)生的污染物(滲濾液等)仍然需要處理。堆肥工藝流程如圖4所示：

圖4 垃圾堆肥處理工藝流程圖

3.4 綜合處理

垃圾綜合處理是根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)及自然條件以及垃圾性狀特征將多種處理技術(shù)綜合集成,最大程度發(fā)揮各種技術(shù)方法的長(zhǎng)處,同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化、減量化、無(wú)害化的一種處理方法。根據(jù)具體情況和達(dá)成目標(biāo)的不同，可將衛(wèi)生填埋、高溫堆肥、厭氧產(chǎn)沼、焚燒發(fā)電(制熱、產(chǎn)氣)、物資回收等多種單項(xiàng)技術(shù)的合理搭配形成不同的綜合處理模式和技術(shù)路線。一般而言，綜合處理的關(guān)鍵是對(duì)進(jìn)廠原生垃圾進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诌x/分類或分流，再采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)方法分別進(jìn)行處理；對(duì)垃圾中可利用的物質(zhì)進(jìn)行回收加工和重復(fù)利用；對(duì)無(wú)法直接回收利用的有機(jī)物進(jìn)行生物處理或焚燒回收熱能；對(duì)石塊、磚瓦、泥土和焚燒殘?jiān)瓤捎米鹘ㄖ牧匣蜻M(jìn)行填埋處理。

由于世界各國(guó)和國(guó)內(nèi)各城市之間垃圾成份差別很大,所以沒(méi)有普遍適用的綜合處理工藝流程。各城市可根據(jù)自己的具體情況，采用多種基本處理技術(shù)進(jìn)行組合。

垃圾綜合處理方式結(jié)合了多種處理方法的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際操作起來(lái)也存在一些困難。垃圾分類是綜合處理的關(guān)鍵，也是最大的難題。我國(guó)的垃圾收集大部分都是混裝式，僅少部分地區(qū)開(kāi)始實(shí)行分類收集。大部分地區(qū)要在源頭上實(shí)現(xiàn)垃圾的分類收集還需要較長(zhǎng)時(shí)間的努力；對(duì)混合收集起來(lái)的垃圾實(shí)行分選，一是在技術(shù)上要求較高，二是增加了處理費(fèi)用——分選費(fèi)。

3.5 三種基本處理方法對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的三種基本垃圾處理方法，在場(chǎng)址選擇、投資規(guī)模、運(yùn)行管理、資源回收利用等方面各有優(yōu)缺點(diǎn)。其優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 三種基本處理方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性比較

3.6 處理模式和處理技術(shù)遴選

技術(shù)遴選過(guò)程為區(qū)域內(nèi)新建擴(kuò)建垃圾處理設(shè)施提供依據(jù)，在選擇處理技術(shù)路線時(shí)，必須充分考慮區(qū)域內(nèi)各種因素，包括：垃圾產(chǎn)量、垃圾成分特點(diǎn)、資金、路線等等。

技術(shù)遴選包括主導(dǎo)技術(shù)確定、設(shè)施選址、資金預(yù)算、技術(shù)評(píng)價(jià)等方面的內(nèi)容。

新建擴(kuò)建處理設(shè)施時(shí)，應(yīng)按照區(qū)域內(nèi)垃圾量、垃圾成分、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、環(huán)境敏感程度等來(lái)綜合考慮所選用的技術(shù)類型、設(shè)施規(guī)模、設(shè)施服務(wù)區(qū)域、投資和運(yùn)行費(fèi)用等。重點(diǎn)應(yīng)在于對(duì)區(qū)域內(nèi)的垃圾處理存在的不足提出解決辦法，包括垃圾處理能力和產(chǎn)生量之間的矛盾，設(shè)施分散、污染嚴(yán)重的問(wèn)題等等。

垃圾處理技術(shù)的選擇首先應(yīng)該保證垃圾處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于城市管理者，垃圾的及時(shí)清掃和消納是其重要職責(zé)。如果不能及時(shí)消納城市垃圾，則有可能使城市處于癱瘓的狀態(tài)。因此垃圾必須每日得到徹底地處理處置，這就要求處理設(shè)施必須運(yùn)轉(zhuǎn)正常，或者在出問(wèn)題時(shí)，必須有備用設(shè)施等應(yīng)對(duì)方案。

其次，要考慮環(huán)境保護(hù)的基本要求。一方面應(yīng)對(duì)垃圾進(jìn)行無(wú)害化處理，使其不對(duì)環(huán)境造成威脅；另一方面要盡量防止或減少在垃圾處理過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染。垃圾填埋中的滲濾液、填埋氣體，垃圾焚燒中產(chǎn)生的有害煙氣，堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液、惡臭以及堆肥產(chǎn)品中的有害物質(zhì)等(如重金屬)等，必須通過(guò)必要的措施加以控制，減少和避免對(duì)環(huán)境的破壞。

再次，技術(shù)的選擇必需考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平。一方面，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平?jīng)Q定了垃圾的成分和數(shù)量，珠三角地區(qū)，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，人均垃圾產(chǎn)生量較大，垃圾中廢紙、塑料、金屬等高熱值或可回收物質(zhì)的成分相對(duì)較高。并且該地區(qū)對(duì)生活垃圾處理處置的投入也相對(duì)較大，有更大的余地來(lái)選擇適宜的處理技術(shù)。

最后，各種技術(shù)有不同適用范圍，技術(shù)的確定取決于當(dāng)?shù)貙?shí)際條件。例如，對(duì)于果林、蔬菜種植區(qū)，在實(shí)施分類收集、廢品回收的條件下，可以優(yōu)先考慮堆肥技術(shù)；土地資源緊張，垃圾易燃成分含量高的地區(qū)優(yōu)先采用垃圾焚燒技術(shù)；土質(zhì)條件適合的山地丘陵地區(qū)，可以采用填埋技術(shù)；還可以多種處理技術(shù)并存，發(fā)展綜合處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最低費(fèi)用。