貴陽市生活垃圾產(chǎn)生處置現(xiàn)狀及資源化利用?

崔俊麗，劉鴻雁，陳澤淵，李焱焱，陳 建，徐 夢，劉艷萍

(1.貴州大學資源與環(huán)境工程學院，貴州貴陽550025；2.貴州大學農(nóng)學院，貴州貴陽550025；3.貴陽市科學技術協(xié)會，貴州貴陽550002；4.貴陽市城市管理局，貴州貴陽550002)

貴陽市生活垃圾產(chǎn)生處置現(xiàn)狀及資源化利用?

崔俊麗1，劉鴻雁2?，陳澤淵3，李焱焱3，陳 建4，徐 夢1，劉艷萍1

(1.貴州大學資源與環(huán)境工程學院，貴州貴陽550025；2.貴州大學農(nóng)學院，貴州貴陽550025；3.貴陽市科學技術協(xié)會，貴州貴陽550002；4.貴陽市城市管理局，貴州貴陽550002)

垃圾處理能力和水平是衡量城市發(fā)展綜合承載能力的重要指標，隨著貴陽進入城鎮(zhèn)化加速發(fā)展期，垃圾產(chǎn)生量急劇增加，每年以8%的速度增長，日垃圾產(chǎn)生量已突破3300 t;目前城市生活垃圾收運體系仍未完善，收運成本較高，約為150～200元/t，清運總費用達到2億元/年;貴陽市現(xiàn)有6個垃圾填埋場，生活垃圾仍然以填埋處置為主，資源化利用水平很低。因此，應逐步推行生活垃圾分類回收體系，加強有機垃圾厭氧發(fā)酵、垃圾焚燒等處理設施建設，實現(xiàn)源頭減量化、資源化和無害化，為達到貴陽市“十三五”期間城市生活垃圾資源化處理率約占80%、再生資源利用率30%的目標做出積極努力。

生活垃圾;產(chǎn)生量;處理處置;資源化利用

生活垃圾是指人們在日常生活或日常生活提供服務的活動中產(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[1]。伴隨著城市化進程的飛速提高和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市生活垃圾的產(chǎn)生量以幾何倍數(shù)日益增長聚集，由此帶來的環(huán)境污染等問題逐漸引起社會各界的廣泛關注，亟需采取措施加以解決。運用科學技術對城市生活垃圾進行妥善的資源化處理，在一定程度上不僅緩解資源短缺的嚴峻形勢，而且還促進城市可持續(xù)發(fā)展。

70年代末以來，很多發(fā)達國家紛紛采取措施，提高垃圾中資源成分的循環(huán)利用率，回收垃圾中可燃物所含能量，并試圖減少生活垃圾的排放量[2]。90年代以后，中國開始重視城市生活垃圾的無害化處理，投資修建垃圾填埋場和垃圾焚燒裝置[2]。其實，城市生活垃圾的處理方式有很多種，包括衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥以及分類收集等，無論采取何種方式，歸根結底都是資源化利用。自2005年起，中國已成為生活垃圾產(chǎn)生量最大的國家[3]，但是資源化處理利用技術相對發(fā)達國家發(fā)展比較緩慢，存在很大的提升空間。

本次研究以貴州省貴陽市為例，在調(diào)查分析了其生活垃圾的產(chǎn)生、處理處置現(xiàn)狀的基礎上，提出了資源化利用的探討性建議，為生活垃圾的合理化處理提供一定的參考和指導，為達到貴陽市“十三五”期間城市生活垃圾資源化處理率約占80%、再生資源利用率30%的目標做出努力[4]，也為其創(chuàng)建國家環(huán)保模范城市做出積極貢獻。

1 貴陽市生活垃圾產(chǎn)生量及變化趨勢

貴陽市現(xiàn)有人口470萬，其中城鎮(zhèn)人口約為280萬，城市生活垃圾產(chǎn)生量約為2500～3000 t/d，且呈現(xiàn)出季節(jié)性的變化規(guī)律。全市垃圾清運量從2006年的68.23萬T增長到2014年的119.5萬T，8年增長了75%，2014年清運量達到3274t/d。

隨著貴陽市的快速發(fā)展，其生活垃圾產(chǎn)生量總體而言呈明顯上升趨勢(見表1)，部分年份垃圾量持平或者略低于上年。由貴陽市城市垃圾產(chǎn)生量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出:貴陽市生活垃圾主要產(chǎn)生在人口較多的城市中心地區(qū)，而周邊地區(qū)以及縣級市區(qū)產(chǎn)生的生活垃圾相對要少很多。

貴陽市除花溪區(qū)、清鎮(zhèn)市、息烽縣(此三處垃圾在2013年前不在比例壩和高雁垃圾填埋場填埋)以外地區(qū)2013年每月的垃圾日產(chǎn)生量見圖1。1～12月的日均垃圾產(chǎn)生量在2536～3110T之間，基本上穩(wěn)定在2700～2800T，總體變化不大。

圖1 貴陽市2013年1～12月城市生活垃圾日產(chǎn)生量

貴陽作為我國西南地區(qū)的重要省會城市，經(jīng)濟穩(wěn)定快速發(fā)展，人口數(shù)量不斷增長，導致了其日益增加的城市生活垃圾產(chǎn)生量，如表1所示。

表1 貴陽市2003-2014年人口、GDP及垃圾產(chǎn)生量

從表1可知，2003-2014年12年間，貴陽市的人口增加了121.2萬，GDP增長了2116億元，翻了6.56倍；貴陽市城市生活垃圾日均產(chǎn)生量增長了2151T，翻了2.88倍。

《貴陽市人口發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》指出，貴陽市人口以后將以年均10～12萬人次的速度增長，那么到2025年其人口將會接近600萬。若按照貴陽市GDP以8%～10%穩(wěn)步增長的速度，2025年貴陽市GDP總值會達到6000億元左右。用ORIGIN8.0軟件對貴陽市2003-2014年12年的城市生活垃圾日均產(chǎn)生量(單位T，Y)、GDP(單位億元，X1)以及人口數(shù)量(單位人，X2)進行多元回歸擬合，得到公式如下:

其中R2＝0.88209。

將2020年和2025年貴陽的預測人口數(shù)530和600萬以及GDP4047.624和6000億帶入公式(1)，可得2020年和2025年貴陽市生活垃圾日產(chǎn)生量將分別達到5274.30和7584.32噸。因此，貴陽市的生活垃圾處理系統(tǒng)將面臨巨大的挑戰(zhàn)。圖2為貴陽市2003-2014年城市生活垃圾日產(chǎn)量及2015、2020、2025年的預測值。

圖2 貴陽市城市生活垃圾日產(chǎn)生量及變化趨勢預測值

2 生活垃圾主要成分

隨著城市的現(xiàn)代化發(fā)展、人民生活方式的改變和生活水平的提高，城市生活垃圾的主要成分變化呈現(xiàn)一定規(guī)律性。表2顯示了1995、1999、2004、2006和2012年貴陽市城市生活垃圾的主要成分比例。

表2 貴陽市生活垃圾主要成分[5][6]

從表2可以發(fā)現(xiàn)，貴陽市城市生活垃圾中有機物含量在逐漸上升，無機物含量所占比重則逐漸減少，生活垃圾含水率越來越高，但其容重總體上呈減小趨勢，可回收物所占比例明顯上升，這種趨勢將有利于我市生活垃圾的資源化利用。貴陽市2011-2012年生活垃圾中有機物的含量達到了62.02%，無機物的含量只占到23.72%，各成分所占比重見圖3。

圖3 貴陽市2011-2012年生活垃圾組分

3 生活垃圾收運處置現(xiàn)狀

3.1 收集運輸體系現(xiàn)狀分析

根據(jù)收運過程中垃圾容器、轉(zhuǎn)運設備、轉(zhuǎn)運工藝和運輸車輛的不同，貴陽市生活垃圾收運模式目前主要可分為垃圾桶屋(點)型收運模式、平臺式轉(zhuǎn)運站收運模式和集裝箱型垃圾壓縮轉(zhuǎn)運站收運模式。

● 垃圾桶屋(點)型收運模式

垃圾桶屋(點)型收運模式主要存在于花溪區(qū)和其他區(qū)縣。

圖4 垃圾桶屋(點)型收運模式作業(yè)流程圖

● 平臺式轉(zhuǎn)運站收運模式

圖5 平臺式轉(zhuǎn)運站收運模式作業(yè)流程圖

● 集裝箱型垃圾壓縮轉(zhuǎn)運站收運模式

圖6 集裝箱型垃圾壓縮轉(zhuǎn)運站收運模式作業(yè)流程圖

垃圾收運采用集中式中轉(zhuǎn)收運模式，基本做到日產(chǎn)日清。2014年貴陽市全市垃圾中轉(zhuǎn)站建設數(shù)量為103個，垃圾年清運總量為120.4萬噸，垃圾收集、垃圾清運成本約為150～200元/t，清運總費用約為2億元左右，垃圾清運成本與2004年的70元/t相比，增加了2倍多，主要是因為人工成本和運輸成本都在大幅上升。

3.2 處置方式現(xiàn)狀分析

城市生活垃圾的處置方法主要有衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥、回收及綜合利用四大技術。我國生活垃圾成分復雜，因此很難用一種方式對其進行有效處理。四種處理方式各有優(yōu)缺點和適用條件，在綜合考慮資源利用、技術可行、設備可靠等原則下，采用兩種或多種技術對生活垃圾進行綜合處理能取得更大的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

表3 貴陽市生活垃圾處理場概況

目前貴陽市城市生活垃圾主要采用衛(wèi)生填埋方式處理及BOT方式運營，貴陽市全市(含三縣一市)目前建成并運行的城市生活垃圾場有6座，其中衛(wèi)生填埋場5座，花溪桐木嶺垃圾臨時填埋場今已關閉。全市日均處理城市生活垃圾2896T，無害化處理 2586T，全市生活垃圾無害化處理率為89%，城區(qū)達94%。

在2015年對高雁、比例壩垃圾填埋場進行技改升級以后，比例壩填埋場現(xiàn)已建成填埋場、滲瀝液處理站、管理區(qū)等，其中滲瀝液處理站設計日處理滲瀝液200T，出水水質(zhì)滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》。

而高雁垃圾填埋場的技改升級工藝以機械分選工藝為基礎，將生活垃圾進行工廠化的處理，分離出宜生化濕組分和干組分。分離出的宜生化濕組分進入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)進行厭氧干發(fā)酵:所產(chǎn)沼氣進入沼氣凈化系統(tǒng)，供燃或公交車等使用；所產(chǎn)沼渣先經(jīng)脫水將其含水率降至55%后送至堆肥場采用好氧堆肥工藝進行堆肥，制成營養(yǎng)土。分離出的干組分進入分選系統(tǒng)，并最終制得資源化產(chǎn)品。各個階段產(chǎn)生的殘渣進入殘渣填埋區(qū)，產(chǎn)生的滲濾液包括沼液進入滲濾液處理站處理。延長產(chǎn)業(yè)鏈，最大限度地進行資源化利用[7]。經(jīng)過技改升級逐步將高雁原填埋區(qū)改造為惰性填埋區(qū)(填埋廢物的有機質(zhì)含量控制在5%以下)，徹底消除填埋堆體的污染，使周邊環(huán)境得到明顯改善。

4 城市生活垃圾資源化利用技術方案

當前我國城市垃圾處理的方法(按處理工藝區(qū)分)主要有3種:填埋、焚燒和堆肥，其他還有熱解氣化、厭氧消化和高溫高壓液化等處理方法[8]。①衛(wèi)生填埋:指采用底層防滲，垃圾分層填埋，壓實后頂層覆蓋土層，使垃圾在厭氧條件下發(fā)酵，以達到無害化處理。此方法包括填埋系統(tǒng)、廢物處理系統(tǒng)等；②堆肥:利用各種微生物，有控制地促使垃圾中可降解有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化；③焚燒:將垃圾直接或混入少量燃料送入垃圾焚燒爐中燃燒，放出熱量，轉(zhuǎn)化成可以利用的熱能和量少且性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘渣。

隨著垃圾組分的變化和垃圾特性的不同，垃圾處理方法也在不斷的發(fā)展變化[9]，要最大程度地對生活垃圾進行資源化利用，就需要采取綜合處理。城市生活垃圾的無害化綜合處理過程是在克服單一處理方法缺點的基礎上，將分揀、回收、堆肥、焚燒、填埋等幾種垃圾處理技術有機地融為一體，揚長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，對不同組分的垃圾分而治之的一種垃圾處理技術。這種方法避免和降低了因處置不當而造成的對環(huán)境二次污染和資源的浪費等問題，同時達到了垃圾無害化處理和資源充分利用的目的[8]。各種垃圾處理技術特點比較見表4[10]-[12]。

表4 生活垃圾衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒和綜合處理工藝技術比較

由于垃圾焚燒分類和尾氣凈化所需費用較高，使得投資加大。目前，城市垃圾絕大多數(shù)采用填埋的方式處理，如美國，其城市生活垃圾75%都是采用衛(wèi)生填埋，同樣英國90%，德國68.9%，少數(shù)國家也發(fā)展到以焚燒為主要處理方式[13]，其他處理方式尚處于試驗階段，在整個垃圾處理量中，所占比例很小。據(jù)統(tǒng)計，我國2013年生活垃圾清運總量達17238.6萬T[14]，垃圾無害化處理總量占清運量的88.84%，其中68.16%采用衛(wèi)生填埋處理，30.10%進行焚燒處理，其余1.74%則利用其他方式進行無害化處理。貴陽市2014年生活垃圾無害化處理率為97.3%[15]，主要處置方式也是填埋。

5 建議

鑒于貴陽市經(jīng)濟狀況、市民環(huán)保意識水平、基礎設施建設情況等因素，結合部分城市的成功經(jīng)驗，貴陽市生活垃圾資源化利用建議如下:

(1)建議充分調(diào)動廣大市民的積極性，加大輿論宣傳力度，完善公眾參與機制，提高公民環(huán)保意識，增加社會對生活垃圾資源化利用的關注度。

(2)進一步完善生活垃圾收集站點的布局，建立健全生活垃圾收運車輛的技術規(guī)范，實行密封運輸，避免二次污染；同時加強對我市現(xiàn)有生活垃圾填埋場的管理，避免出現(xiàn)垃圾堆坍塌以及滲漏液污染等安全隱患。

(3)建議逐步推行生活垃圾分類回收體系，減少垃圾處理量和處理設備，降低處理成本，減少資源消耗，以提高社會、經(jīng)濟、生態(tài)三方面的效益。

(4)建議貴陽市生活垃圾處理以“減量化、無害化、資源化”為最終目標，可以采用“分類處理+焚燒+填埋”為主線，“堆肥+生物發(fā)酵”為輔的綜合處理方法，以實現(xiàn)源頭減量化、資源化和無害化。

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[15]貴陽市生態(tài)文明建設委員會.貴陽市2014年環(huán)境狀況公報[EB/OL].http://www.ghb.gov.cn，2016-01-19.

(責任編輯:王先桃)

Generation，Disposition and Resoure Utilization of M unicipal Solid W aste(MSW)in Guiyang City

CUI Junli1，LIU Hongyan2?，CHEN Zeyuan3，LIYanyan3，CHEN Jian4，XU Meng1，LIU Yanping1

(1.College of Resource and Environmental Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China；2.College of Agriculture，Guizhou University，Guiyang 550025，China；3.Science and Technology Association of Guiyang City，Guiyang 550002，China；4.Guiyang City Administration Bureau，Guiyang 550002，China)

The garbage disposal capacity is an important indicator tomeasure the comprehensive carrying capacity of urban development.With Guiyang having entered the accelerated development phase of urbanization，the amount of garbage generated increases dramatically and annual growth rate is about 8%.On the other hand，the daily garbage production has exceeded 3300t.However，the municipal solid waste collection and transportation system is still not perfect，and the costof collection and transportation is relatively expensivewhich reaches about 150-200 yuan per ton，removal costs reaches 200million per year.At present，there are six landfills in Guiyang where garbage disposal ismainly landfill disposal，and the resource utilization level is very low.Therefore，we should gradually implement the recycling system of domestic waste，strengthen the construction of anaerobic fermentation of organic waste，garbage incineration and other processing facilities to achieve the source reduction，resource utilization and harm less transformation.Positive efforts need to bemade to realize the target of resource processing rate formunicipal solid waste about80%，the utilization of renewable resources’rate about30%during the 13th five-year plan of Guiyang.

municipal solid waste；generating amount；treatment and disposal of garbage；disposal and utility

X799.3

B

1000-5269(2016)04-0128-05

10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2016.04.26

2016-08-20

貴陽市科協(xié)研究計劃項目(2014筑KXRKX-1)，研究生創(chuàng)新實踐基地建設(編號貴大研SJJD[2015]004)

崔俊麗(1989-)，女，在讀碩士，研究方向:環(huán)境污染過程與控制，Email:735268134＠qq.com.

?通訊作者:劉鴻雁，Email:hongyan.L＠163.com.