生活垃圾處理技術(shù)探討

張筱晗

（河南大學(xué)邁阿密學(xué)院，河南 開封 475000）

隨著工業(yè)的快速發(fā)展、人民生活質(zhì)量的提高、城市規(guī)模的不斷擴大以及城鎮(zhèn)居民數(shù)量的持續(xù)增加，我國城市生活垃圾產(chǎn)生量從1990年的6 767萬t迅速增加至2010年的15 805萬t，同比增長234%。目前，我國城市生活垃圾產(chǎn)生量為17 080萬t，約占世界生活垃圾產(chǎn)生量的13%[1]。同快速增長的城生活垃圾量相比，我國的垃圾處理技術(shù)還處于比較落后的階段，生活垃圾不能得到及時有效的處理，已經(jīng)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

1 中國生活垃圾的特點

1.1 垃圾產(chǎn)量增長速度快

我國生活垃圾的突出特點之一就是增長速度快，這與我國人口數(shù)量息息相關(guān)。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國居民產(chǎn)生的生活垃圾總量快速增長。很多大城市的繁華吸引著各地區(qū)人們紛紛涌入來尋找機會，由于流動人口和常住人口的迅速增加，這些大城市平均產(chǎn)生的垃圾量也比小城市高出很多，北京、上海、深圳等城市的垃圾增長量已經(jīng)超過世界的垃圾平均增長量。

1.2 垃圾成分變化大

現(xiàn)在幾乎所有的城市垃圾箱都會用可循環(huán)利用、不可循環(huán)利用這兩個標(biāo)識來區(qū)分垃圾。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，由于物質(zhì)消耗十分迅速、食品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、資源利用開始朝著新形式發(fā)展等多種原因，生活垃圾了發(fā)生構(gòu)成成分的變化。從宏觀的角度來看，生活垃圾中的有機物質(zhì)、可燃性物質(zhì)、可循環(huán)回收利用物質(zhì)等逐漸增多，導(dǎo)致生活垃圾的燃燒熱值有了顯著的提高。從時間角度來看，生活垃圾會隨著季節(jié)的轉(zhuǎn)變而改變當(dāng)下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。

1.3 垃圾含水量增加

城市生活垃圾普遍含水量高，原因主要是食品廢物是我國生活垃圾的重要組成部分，占比超過50%，而紙類和織物等廢棄物具有強烈的吸水性。在重力和堆積壓力的作用下，食品廢物中的大量蔬菜水果的組織水和食品剩余物的湯汁流出時會被垃圾中的紙質(zhì)和織物類組分吸收，使其含水率大幅提高，甚至達到水分飽和的狀態(tài)。由于生活垃圾的物理組分隨季節(jié)變化較大，垃圾的含水量增加在夏季尤為明顯。大量的夏季瓜果蔬菜的消費使得一些北方城市的垃圾含水量能高達70%左右。

我國城市生活垃圾含水量的增加，給處理和利用帶來了大量問題：在混合垃圾分類回收中，各組分相互黏連，降低分選效率；在焚燒處理中，降低垃圾低位熱值，不利于熱能回收；在填埋處置中，滲濾液產(chǎn)量高，增加二次污染控制成本[2]。

2 居民生活垃圾的收集方式

目前，我國的城市生活垃圾一般可按照組分分成三大類：有機物質(zhì)類、不可回收利用類和可回收再利用類。目前，我國居民的垃圾分類處理意識并不強烈，我國在垃圾處理方面投入資金較少，我國的城市垃圾一般采取定點投放、混合收集方式，在小區(qū)內(nèi)設(shè)立大垃圾箱，由環(huán)衛(wèi)部門定時從垃圾箱中收集生活垃圾并轉(zhuǎn)送到垃圾中轉(zhuǎn)站。由于環(huán)衛(wèi)部門很難再從成噸的垃圾中進行翻找查看來實現(xiàn)分類的目的，基本上生活垃圾從混合收集開始就不再進行分類處理而是直接進行填埋或焚燒處理。這樣就造成了垃圾混合、雜亂堆放的問題，不能從中有效地回收可循環(huán)利用的材料，造成資源浪費，而很多需要特殊處理的生活垃圾也因為混合處理不當(dāng)而對環(huán)境造成危害。

目前，在中國，資源回收利用做得最好的群體居然是拾荒者。他們將路邊、街邊人們丟棄的生活垃圾進行二次收集，將可重復(fù)利用的資源挑選出來拿到舊貨市場或回收站進行交易，一些可循環(huán)資源以此實現(xiàn)了再利用，變成其他產(chǎn)業(yè)的原料。

3 居民生活垃圾處理技術(shù)的應(yīng)用

3.1 填埋法

目前，我國應(yīng)用最廣的垃圾處理技術(shù)是垃圾填埋法，該方法在所有的處理技術(shù)中是最直接和便捷的，但是其缺點也比較明顯，需要占用很大的空間，并且對填埋區(qū)的條件也有一些限制性的要求。一些二三線城市的垃圾中沒有太多的可燃性物質(zhì)和有機物質(zhì)，最直接、省力氣的處理方法便是填埋法。很多填埋場都非常簡易，填埋后沒能及時進行覆蓋，也沒有專業(yè)的垃圾過濾設(shè)置。有些垃圾的過濾設(shè)置沒達到排放標(biāo)準(zhǔn)，就會影響地下水、土壤和空氣的質(zhì)量，甚至?xí)绊懭梭w健康。垃圾填埋場附近的植被污染已經(jīng)成為世界性的污染難題，造成的經(jīng)濟和資源損失不容小覷。生活垃圾的填埋環(huán)節(jié)很難做到衛(wèi)生填埋的標(biāo)準(zhǔn)化，垃圾滲透也沒有相關(guān)的專業(yè)技術(shù)作為支撐，這兩個因素都是填埋法沒有解決的難題。

3.2 焚燒法

我國在使用焚燒法技術(shù)來處理生活垃圾時，通常會把焚燒過程中產(chǎn)生的熱量變?yōu)檎羝?，從而直接用來發(fā)電。焚燒法要求垃圾的燃燒值高，以達到垃圾燃燒的標(biāo)準(zhǔn)。目前，焚燒法開始逐漸在各個省應(yīng)用。但是對于很多城市來說，焚燒法是性價比較低的技術(shù)，因為整體的投資建設(shè)和運行維護都需要花費大量的人力和財力，明顯比填埋法的成本高。運營成本也明顯影響焚燒法的全面推廣，但是從國家長遠(yuǎn)發(fā)展來看，焚燒法還是有很大的發(fā)展空間。

3.3 堆肥法

我國人口眾多，自古以來便是農(nóng)耕大國，肥料需求龐大，不管是化肥還是農(nóng)家肥都不足以滿足農(nóng)業(yè)種植需求。生活垃圾堆肥技術(shù)就是利用微生物對生活垃圾進行降解，使其從一種腐殖質(zhì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為微生物。其間通過與氧氣、微生物的合作，釋放出一定的二氧化碳、熱量、腐殖質(zhì)以及水分，這樣就能夠利用其對土壤進行改良[3]。當(dāng)前，我國的堆肥技術(shù)以露天堆肥為主，并且采用靜態(tài)方式進行。隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新，很多城市如北京、上海、天津、無錫等地開始自主研發(fā)適合本地實際的堆肥生產(chǎn)機械。結(jié)合國外成功典范，堆肥期間添加其他肥料進行配合，把肥料變成綜合型肥料，使其應(yīng)用于花園、林場等種植領(lǐng)域。綜合來看，堆肥法垃圾處理技術(shù)在日后一定會有更加廣闊的市場發(fā)展空間。

4 生活垃圾處理技術(shù)的改進及發(fā)展趨勢

近年來，生活垃圾的處理技術(shù)隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進行了相應(yīng)的改進和新技術(shù)的開發(fā)。

4.1 生活垃圾熱處理技術(shù)改進

針對生活垃圾的低熱值、高含水率等問題，我國垃圾處理設(shè)備應(yīng)該朝著新型高效的方向發(fā)展。在生活垃圾熱處理技術(shù)改進方面，歐洲國家（英國、意大利等）對垃圾焚燒爐的類型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與煙氣處理裝置進行了設(shè)備方面的改進，同時也在處理工藝方面進行了改進。例如，垃圾衍生燃料法在垃圾源頭對紙與塑料進行分離，并重復(fù)利用作為焚燒爐的燃料。另外，因為生活垃圾中含有一定的氯化物，燃燒排放的煙氣含有氯化氫氣體，作為一種酸性氣體，其會對垃圾處理設(shè)備進行腐蝕，導(dǎo)致垃圾處理效率降低[4]。因此，未來應(yīng)該開發(fā)出一些適合于當(dāng)前、具有防腐蝕性的垃圾熱處理金屬材料。

4.2 生活垃圾生物處理技術(shù)

近年來，在垃圾處理技術(shù)開發(fā)中，生物處理技術(shù)作為一項無毒害的技術(shù)獲得了學(xué)者的青睞。例如，采用蚯蚓對有機垃圾進行處理，可以將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o臭味的高肥效糞土，同時可以通過大量的蚯蚓獲得醫(yī)療治療所需的原料，另外，富含高蛋白質(zhì)的蚯蚓，是家禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖的天然優(yōu)質(zhì)飼料，因此可以實現(xiàn)一舉多得的效果[5]。在國內(nèi)，生物處理技術(shù)在生活垃圾中的應(yīng)用還處于起步的階段，但是已有學(xué)者在開展生物處理生活垃圾的工藝路線、處理工藝參數(shù)等方面的研究，結(jié)果表明，生物處理技術(shù)是對生活垃圾進行無害化與資源化處理的一條高效途徑。另外，在生物處理技術(shù)方面，人們可以發(fā)展和推廣生物發(fā)酵復(fù)合肥技術(shù)和生物反應(yīng)器填埋技術(shù)，前者可以通過生物發(fā)酵時間、溫度等條件的研究，提高復(fù)合肥的肥效，并實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；后者可以通過在反應(yīng)器內(nèi)控制微生物對易降解或較易降解的有機物進行快速轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)垃圾的清潔衛(wèi)生填埋。

4.3 生活垃圾堆肥處理技術(shù)

在我國大部分地區(qū)，生活垃圾的堆肥技術(shù)處理存在三個問題。一是垃圾分類率低。對垃圾進行分類是堆肥處的必要步驟。收集垃圾時，我國通常不進行分類就將其全部倒進垃圾車中，所以其中會含有很多堅硬物和有害物，如果直接用于堆肥會對其他資源帶來很大的影響。二是整體堆肥技術(shù)處理效率低，主要原因是機械生產(chǎn)和專業(yè)人士操作存在較多問題，不能保證設(shè)備高效率使用。三是堆肥產(chǎn)品使用范圍小，在成功堆肥后后期的銷售環(huán)節(jié)出現(xiàn)了困難。成品不是很好的肥料只能低價處理，不能遠(yuǎn)程運輸，因此提高垃圾堆肥效率和打通產(chǎn)品銷售環(huán)節(jié)是目前需要重點解決的問題。未來，堆肥的發(fā)展方向應(yīng)是使有機復(fù)合肥達到成套批量生產(chǎn)，機械化能夠同使用技術(shù)相匹配。

4.4 多元化垃圾綜合處理系統(tǒng)

每一種垃圾處理技術(shù)都存在自身的優(yōu)勢和劣勢。我國幅員遼闊，城市生活垃圾的成分和人們的環(huán)保意識、垃圾分類能力都存在差異，城市生活垃圾不能只用一種處理方式，要因地制宜[6]。針對不同的處理方式，人們可以進行相應(yīng)的垃圾分類，有機物含量高的垃圾分類到堆肥技術(shù)處理，熱值點高的垃圾可以分到焚燒技術(shù)處理。人們應(yīng)從各項處理技術(shù)中選擇較為合理的、存在優(yōu)勢的技術(shù)，努力做到廢物利用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

近年來，經(jīng)濟粗放式發(fā)展帶來的負(fù)面影響正在日益顯現(xiàn)，我國的生活垃圾逐年增多。提前做好垃圾分類，進行無害化和減量化的處理刻不容緩[7]。目前，我國的生活垃圾產(chǎn)量增長迅速、成分變化大、含水量增加，給垃圾分類和處理都增大了難度。而傳統(tǒng)的填埋法、堆肥法、焚燒法已經(jīng)難以承受現(xiàn)在的垃圾壓力。如果生活垃圾不能得到及時有效的處理，將會影響人們的正常生活。提高人們的垃圾分類意識，提倡綠色環(huán)保的生活方式，控制住垃圾產(chǎn)生的源頭，減少不必要產(chǎn)生的垃圾，才能從根本上解決垃圾增長過快的問題。