城市生活垃圾處理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

馬佳麗

摘 要：面臨城市垃圾泛濫，各國都投入大量資金技術(shù)積極應(yīng)對。對比國外先進的生活垃圾處理方式，我國在垃圾處理技術(shù)方面仍存在改進空間。本文對國內(nèi)外城市生活垃圾處理現(xiàn)狀對比，指出我國城鎮(zhèn)化進程中不斷增加的城市生活垃圾現(xiàn)狀，同時提出垃圾處理應(yīng)尋求新型綜合管理模式，與信息化技術(shù)結(jié)合，整合垃圾處理流程，提高處理效率。

關(guān)鍵詞：城市生活垃圾；處理方式評價；物聯(lián)網(wǎng)

1 研究背景

中國經(jīng)濟高速增長、城鎮(zhèn)化速度加快，城市生活垃圾存量逐年增高。世界銀行2005年一份報告開篇：“世界上沒有一個國家曾經(jīng)經(jīng)歷過像中國現(xiàn)在正在面臨的固體廢棄物數(shù)量如此之大或如此之快的增長”。垃圾分類意識薄弱，處理方式相對落后，相關(guān)技術(shù)不完善導(dǎo)致垃圾處理能力缺口日益增大。2012年4月國務(wù)院辦公廳、發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護部組織編制了《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，要求提高城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理水平，切實改善人居環(huán)境。生活垃圾問題已經(jīng)成為不容忽視、亟待解決的環(huán)境和民生問題，引起政府部門高度關(guān)注。

2 國內(nèi)外城市生活垃圾處理現(xiàn)狀

通用垃圾處理方法主要有衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥三種。瑞諾瓦做為瑞典最先進的垃圾焚燒企業(yè)之一，其垃圾焚燒效能和廢氣排放的清潔度技術(shù)世界領(lǐng)先；德國重視垃圾循環(huán)利用，開發(fā)周密高效的垃圾處理體系；美國依然采用填埋處理作為主要方法，并大力發(fā)展多層次垃圾管理模式，形成以控制垃圾源頭為先、垃圾再循環(huán)和堆肥處理居次、填埋或焚燒垃圾隨后的多層次垃圾管理模式。

我國生活垃圾處理處置能力相對落后。仍有部分城市，尤其西部落后城市，采用露天堆放、自然填溝和坑填的簡單方式處理城市生活垃圾，對土壤、河流、地下水等都造成了嚴重的影響和潛在的長期危害。堆肥與焚燒技術(shù)發(fā)展時間較短，盡管目前全國已有很多生產(chǎn)商、研究單位和大專院校在研究開發(fā)各種焚燒技術(shù)及設(shè)備，研究和開發(fā)過程仍然需要時間。

3 城市生活垃圾處理方式比較

截止2014年底，我國城市生活垃圾清運量約1.79億噸，各類無害化處理廠818座，全年填埋量10744萬噸、焚燒量5329萬噸、堆肥等其他方式319.6萬噸，分別占總垃圾處理量的60%、29%和1.79%，我國城市生活垃圾主要還是靠填埋為主，焚燒等技術(shù)還與世界發(fā)達國家有很大差距。

3.1 填埋場處理方式評價

衛(wèi)生填埋目前是我國城市生活垃圾主要處理方式，填埋場中多采用高密度聚乙烯膜做為防滲材料以提高填埋場的防滲水平，一些大型填埋場采用填埋壓實機來提高填埋作業(yè)效率。盡管如此，垃圾填埋技術(shù)仍然存在很大的問題，垃圾填埋占用大量的土地、垃圾填埋場滲濾液處理、填埋的無害化程度較低、對水資源和大氣潛在影響深遠、填埋資源回收率低、填埋場征地運轉(zhuǎn)費上漲等。同時，我國填埋使用設(shè)備和鋪設(shè)機械主要依賴國外進口；滲濾液處理技術(shù)落后，滲濾液對環(huán)境造成二次污染；防滲材料自主研發(fā)水平低，國內(nèi)產(chǎn)品耐久性差，進口材料又導(dǎo)致填埋成本太高。

3.2 堆肥處理方式評價

生活垃圾的生物處理主要有好氧堆肥和厭氧發(fā)酵技術(shù)，通過創(chuàng)造適宜的微生物生存環(huán)境，利用自然界原有的微生物或投放菌種，氧化分解垃圾中的有機成分，從而達到無害化和資源化的目的。

生活垃圾堆肥技術(shù)工藝簡單，所用機械設(shè)備少，操作簡單且投資少。我國是采用堆肥技術(shù)最早的國家，開展過機械化程度較高的動態(tài)高溫堆肥研究和開發(fā)，并取得了積極的成果，現(xiàn)在已經(jīng)基本上形成了較為完整的堆肥技術(shù)。但同時堆肥技術(shù)也存在問題：傳統(tǒng)生物處理周期長、占地大、處理能力有限、難以形成較大垃圾處理規(guī)模；好氧堆肥和厭氧發(fā)酵成本高、品質(zhì)差，不具有競爭優(yōu)勢，難以規(guī)模生產(chǎn)。

3.3 焚燒處理方式評價

焚燒技術(shù)具有無害化、減量化和資源化程度高的特點，生活垃圾焚燒一般都和能源利用相結(jié)合，進入20世紀90年代，隨著對廢氣中有害物質(zhì)危害的認識，各國對新建焚燒廠開始持慎重態(tài)度，并注重對焚燒廢氣排放控制及污染治理的研究，力爭降低焚燒可能產(chǎn)生的二次污染。天津雙港垃圾焚燒發(fā)電廠的建成，創(chuàng)造了國內(nèi)規(guī)模最大、自動化水平最高等多項記錄。同時，焚燒發(fā)電廠把垃圾焚燒發(fā)電，廢渣制磚，余熱取暖，蒸汽向空中無害排放，形成一個循環(huán)經(jīng)濟鏈。

現(xiàn)有或正在籌建的垃圾焚燒處理廠主要是以引進國外技術(shù)和設(shè)備為主，設(shè)備費和運行費較高，下一步我國應(yīng)該加強技術(shù)研發(fā)和自主知識產(chǎn)權(quán)，逐步實現(xiàn)焚燒技術(shù)進步和設(shè)備國產(chǎn)化。

4 城市生活垃圾處理的未來

4.1 物聯(lián)網(wǎng)在城市生活垃圾中的運用

國務(wù)院頒布《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中將新一代信息技術(shù)列為7大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，物聯(lián)網(wǎng)作為其中重要內(nèi)容被多次提及。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對物品信息的自動識別、傳輸、處理，通過開放性的計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交換和共享，實現(xiàn)物品動態(tài)、實時“可視化”管理。城市發(fā)展對生活垃圾的管理工作提出更高要求，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)運而生也為生活垃圾管理更加科學化、規(guī)范化、精細化提供了技術(shù)支撐。

城市生活垃圾包含源頭收集、中轉(zhuǎn)運輸和末端處理三個環(huán)節(jié)，居民放入指定垃圾桶，社區(qū)保潔員按指定時間送至垃圾收集樓，壓縮后運往垃圾中轉(zhuǎn)站，經(jīng)過分揀篩選處理后，運往垃圾處理場處理。

源頭識別；通過嵌有RFID芯片或貼有電子標簽的垃圾桶或廢物箱，輔以讀卡設(shè)備，掌握垃圾產(chǎn)生源頭，為垃圾收運、收集容器配置和垃圾品質(zhì)分析提供參考依據(jù)。

中轉(zhuǎn)運輸：通過電子圍欄技術(shù)，識別環(huán)衛(wèi)作業(yè)車，了解垃圾來源和清運量；GPS定位，了解環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛線路軌跡、位置、速度等實時數(shù)據(jù)，對作業(yè)、運輸全程監(jiān)督，及時解決突發(fā)問題；垃圾稱量聯(lián)網(wǎng)上傳至數(shù)據(jù)庫，了解中轉(zhuǎn)站中轉(zhuǎn)量。

末端處置：各處理場的生活垃圾量及處理后殘渣或副產(chǎn)品稱量和品質(zhì)監(jiān)控，了解處理場所的處置負荷量、處置效果。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在垃圾轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)應(yīng)用，建立完善的信息化管理平臺，正確識別生活垃圾來源、成分，為垃圾分類、收費提供依據(jù)。同時，完善的管理信息平臺也可對城市生活垃圾進行調(diào)配，合理安排垃圾處理設(shè)施密度和強度。

5 總結(jié)與展望

面對嚴峻的城市垃圾考驗，我國應(yīng)采取綜合化的方法應(yīng)對城市生活垃圾。在技術(shù)創(chuàng)新的同時，還要建立完善的管理體系，如轉(zhuǎn)移機制、收費機制和減量機制，才能應(yīng)對未來的“垃圾之戰(zhàn)”。

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