城市生活垃圾處置和利用技術(shù)分析

＊董立波

（榮成市環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)中心 山東 264300）

引言

現(xiàn)階段，城市生活垃圾進行處理的主要方式是通過利用物理以及生物化學(xué)等方式，將固體廢棄物進一步轉(zhuǎn)化，進而能夠為后續(xù)的運輸、存儲以及處置等方面創(chuàng)造更多的便利條件，最主要的目的則是能夠最大程度地降低生活垃圾所帶來的危害問題，讓城市生活垃圾的總量進一步減少，提高資源利用率。本文主要針對目前各個城市的生活垃圾處置和利用技術(shù)進行分析，希望能夠推動城市生活垃圾處理工作的開展。

1.我國垃圾量變化趨勢和特點

從已有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，我國大部分城市每年的生活垃圾總量都是非常大的，基本上都在1億噸以上，并且仍然呈現(xiàn)上漲趨勢，大部分城市對生活垃圾的處理方式是比較單一的，這也是生活垃圾存量不斷增加的主要原因之一。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)階段城鎮(zhèn)的生活垃圾存有量處在60億噸以上的水平，不單單會造成很大的環(huán)境污染問題，而且對土地資源也有很大程度的浪費?，F(xiàn)階段，很多城市對于生活垃圾的無害化處理效率已經(jīng)比較高了，而且垃圾處理行業(yè)所創(chuàng)造的價值也在不斷上升，對城市生活垃圾進行無害化處理已經(jīng)成為了大勢所趨，這在很大程度上推動了這一行業(yè)的發(fā)展進步。

2.我國生活垃圾處理各階段及其特點

和一些發(fā)達國家相比，我國在垃圾處理方面還是比較滯后的。在過去，大部分的城市是采取簡單堆填的方式來對生活垃圾進行處理，這種垃圾處理方式讓城市周邊的垃圾總量大幅度上升，不僅滋生了蚊蠅，而且對生態(tài)環(huán)境也造成了非常大的損害。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展壯大，很多城市在垃圾處理速度上都得到了提高，并且很多新的垃圾處理技術(shù)都應(yīng)運而生。常用的像衛(wèi)生填埋、焚燒處理等，效果都較好，這些技術(shù)手段在城市垃圾處理方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用。在“九五”期間：我國針對城市垃圾處理方面做出了相應(yīng)的調(diào)整，并且制定了可持續(xù)發(fā)展方針，通過不斷的健全垃圾管理體和相應(yīng)的標準規(guī)范，而且還要積極地完善相應(yīng)的配套設(shè)施建設(shè)，同時在資金成本方面，城市管理層還需要提高重視，不斷的增加基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，這樣也能有效地提高城市環(huán)衛(wèi)水平。而且在這一期間，很多關(guān)于城市生活垃圾收集運輸以及處理的技術(shù)都應(yīng)運而生。在“十五”期間：對于城市生活垃圾處理的投資力度不斷加大，而且科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提高，在對國外的一些先進技術(shù)手段積極引進的同時，還能夠加強自主垃圾處理技術(shù)手段，逐漸探索研究符合我國實際國情的垃圾處理方式?！笆晃濉逼陂g：城市生活垃圾處理的政策越來越完善，并且各個城市的資金投入量也越來越高。近幾年來，通常采用的垃圾處理方式是衛(wèi)生填埋場處理，并且針對這方面的政策也逐漸落實。在“十三五”期間：通過不斷地優(yōu)化和完善垃圾分類的各項制度，并且在此基礎(chǔ)上開展各項配套工作，有效地建立并健全了垃圾分類處理的制度，并且進一步強調(diào)了垃圾處理制度，希望可以有效地打造配套的垃圾處理手段，強調(diào)全民參與、因地制宜的治理理念，提高垃圾分類的實際范圍。在“十四五”期間：要全面落實好垃圾分類制度，并在全國范圍內(nèi)進行落實。

3.目前城市生活垃圾處置的常用方式

（1）破碎處理。用破碎機破碎生活垃圾也是一種常見的處理手段。碎裂的目的也因垃圾類型而異。例如，在塑料或其他有機物質(zhì)，碎裂后表面積的增加使得燃燒更加徹底，并減少了危險物質(zhì)如二噁英的產(chǎn)生；對于機械和家具等廢棄物，破碎后便于運輸，減少了占用空間。值得注意的是，固體廢物在粉碎前進行分級，粉碎方法因廢物類型而異。例如，最堅硬的生活垃圾，如骨頭和木頭，必須用沖擊破碎，而韌性強的生活垃圾，如塑料和橡膠，除了球磨破碎、煮沸破碎之外，還必須用剪切破碎。

（2）分類處理。①根據(jù)降解性能劃分。生活垃圾根據(jù)其降解能力分類為有機（可降解）和無機（不可降解）垃圾。其中，有機廢垃圾的比例相對較高，隨著城市生活條件的改善和居民日消費能力的提高，有機垃圾的產(chǎn)生量和總量也在增加。這些垃圾在自然條件下，特別是在人工設(shè)置的環(huán)境中，可能會以不同的速度降解。一方面，實現(xiàn)了家庭垃圾的有效管理，另一方面，它可以在某些領(lǐng)域帶來特殊的價值。例如，廚房廢棄物，如瓜果皮核可以通過微生物降解轉(zhuǎn)化為有機肥，提供作物生長所需的養(yǎng)分。由于無機垃圾不會降解，因此必須首先對其進行分類（玻璃、塑料、金屬等），然后根據(jù)分類選擇具體的處理方法。②根據(jù)處理工藝劃分。隨著城市化的發(fā)展，生活垃圾問題逐漸引起了各方的關(guān)注。經(jīng)過長期的研究和實踐，形成了比較完整的凈化系統(tǒng)。處理方法主要包括：衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等。每個都有自己的特點，在現(xiàn)代技術(shù)條件下，都有差距。例如：衛(wèi)生填埋是生活垃圾早期處理的一種常見方法，但其缺點越來越明顯，因為城市生活垃圾總量大幅增加。一方面，生活垃圾未經(jīng)分類就被填埋，難以處理高氨氮滲瀝液和控制氣味；另一方面，土地成本的增加和城市化程度的提高，對可用于傾倒廢物的空間造成了越來越大的限制，這種處理方法將在未來被淘汰。垃圾焚燒的主要問題是含有氯化成分的生活垃圾焚燒煙氣中產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì)，如二噁英。

（3）焚燒處理。集中焚燒在城市生活垃圾處理的效率和成本方面，仍比其他方法有明顯的優(yōu)勢。以北京為例：2020年，該市每天產(chǎn)生約28000t生活垃圾。全市已建成44個生活垃圾處理設(shè)施并投入使用，其中包括11家垃圾處理廠，每天焚燒16000t，處理生活垃圾，主要滿足北京生活垃圾的處理需求。除了安全處理家庭垃圾之外，這些焚化爐還可以在現(xiàn)代技術(shù)的支持下，利用燃燒產(chǎn)生的熱量發(fā)電或取暖，并收集能源和利用資源。當然，燃燒也有一定的缺點，有毒有害煙氣，例如會產(chǎn)生二噁英是其中的一種有害元素。雖然它可能在高于800℃的溫度下被破壞，但在設(shè)備維護或定期使用的情況下，焚化爐的溫度不能實時保持在800℃以上，這不可避免地導(dǎo)致二噁英的產(chǎn)生。因此，生活垃圾焚燒廠技術(shù)改進和裝備的下一步，應(yīng)重點改善煙氣的無害環(huán)境處置。

（4）壓實處理。在運輸和處置之前，固體垃圾通常被壓實或壓縮，以減少其體積和重量，并便于處理、運輸、儲存和處置。在運輸垃圾時，一些垃圾車還具有垃圾壓實功能和高度的機械化。密封應(yīng)用于高壓縮強度、低可回收性的固體，如塑料瓶、罐、紙箱(箱)，但通常不適合緊湊的污泥和碳氫化合物。壓縮設(shè)備主要有三對組合密封件和轉(zhuǎn)向密封件等。

（5）固化處理。固化的目的是穩(wěn)定化和無害化，是通過向廢物中添加固化基材，使有害固體廢物（重金屬廢渣、垃圾焚燒廠飛灰等）固定或包容在惰性固化基中，成為一惰性整體，減少污染的擴散和轉(zhuǎn)移。出化材料應(yīng)具有良好的抗?jié)B性和機械強度。常用的固化材料有水泥、石灰、粉煤灰、瀝青、玻璃、塑料等。

4.城市生活垃圾處理技術(shù)

(1)填埋技術(shù)

垃圾填埋技術(shù)的應(yīng)用是最為廣泛的，能夠在一定程度上解決一些城市所面臨的垃圾處理難題。在應(yīng)用垃圾填埋技術(shù)的過程中，需要根據(jù)實際的環(huán)保標準來進行評判，我國所存在使用的垃圾填埋場主要有三種。第一種是簡易填埋場，這種填埋場在環(huán)保措施以及標準制定方面是比較落后的，而且我國的這種類型垃圾填埋場數(shù)量還比較多，這會對周邊的環(huán)境造成很大程度的破壞。第二種是受控填埋場，這種垃圾填埋場有一些環(huán)保手段措施，但是還不夠完善，相應(yīng)的設(shè)備也不夠齊全，不能夠很好地滿足相應(yīng)的標準要求，非常容易導(dǎo)致出現(xiàn)滲瀝水等問題。第三種是衛(wèi)生填埋場，在一些比較發(fā)達的國家中，這種類型的填埋場比較普遍，在垃圾處理方面有著比較完善的環(huán)保手段措施，而且還可以符合既定的標準要求。

(2)堆肥技術(shù)

簡易高溫堆肥技術(shù)。針對于一些小規(guī)模的城市而言，這一技術(shù)手段的應(yīng)用是比較合適的，在實際的應(yīng)用過程中不需要很高的機械化，靜態(tài)發(fā)酵是其主要的處理手段，與之相配備的環(huán)保措施手段也不夠齊全，缺少充足的投資以及后續(xù)運行費用，這種垃圾處理技術(shù)在一些小城市中應(yīng)用得比較多。機械化高溫堆肥技術(shù)。這一技術(shù)類型的優(yōu)勢是能夠適用與垃圾比較多的情況，需要很強的機械化設(shè)備，主要應(yīng)用間歇式動態(tài)好氧發(fā)酵工藝來進行處理，有著比較齊全的環(huán)保措施，而且投資成本比較高，后期運行過程中只要少量資金來維持[2]。這種技術(shù)在實際應(yīng)用過程中存在的問題是無法有效地保障堆肥的質(zhì)量水平，而且在產(chǎn)品銷售方面也困難重重，根本無法保障長期運行，因此導(dǎo)致這一方式無法長久穩(wěn)定的應(yīng)用。

(3)焚燒技術(shù)

應(yīng)用焚燒技術(shù)主要是通過利用高溫來燃燒處理城市生活垃圾，然后以能量作為載體，在這一過程中會產(chǎn)生比較多的氣體以及殘渣，其中可以利用高溫氣體來進行發(fā)電，然后將產(chǎn)生的熱能進行回收利用，而殘渣可以對其進行填埋。焚燒技術(shù)的優(yōu)勢作用主要是在城市生活垃圾處理方面有著比較高的效率水平，對土地資源不會存在浪費的問題，而且能夠有效地減少城市生活垃圾的總量?，F(xiàn)階段，我國的一些東南沿海城市應(yīng)用焚燒技術(shù)的程度是比較高的，但是這一技術(shù)也是存在比較多的缺陷問題的，比如需要將燃燒熱值控制在3360kJ/kg以上，倘若不能夠達到這一標準，就需要繼續(xù)添加輔助燃料，這也會在一定程度上造成成本的增加，而且就現(xiàn)階段的情況來看，焚燒垃圾后的回收效果不太好，而且城市生活垃圾焚燒的成分是非常復(fù)雜的，不能夠確保熱值能夠達到既定的標準。此外，應(yīng)用焚燒技術(shù)來處理城市生活垃圾也需要比較大的資金支持，而且設(shè)備的運行維護也需要投入大量的資金，對于一些經(jīng)濟水平比較差的地方，不能夠大面積推廣應(yīng)用焚燒技術(shù)。最為重要的一點是，焚燒城市生活垃圾會產(chǎn)生二噁英，這會對周邊造成了環(huán)境污染。

(4)綜合處置回收利用技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高，城市人口數(shù)量越來越大，導(dǎo)致了城市的生活垃圾越來越多，成分復(fù)雜程度也越來越高。但是現(xiàn)階段我國相應(yīng)的垃圾管理法律法律不夠完善，相應(yīng)的處理技術(shù)以及設(shè)備都存在比較大的問題，對生態(tài)環(huán)境的影響比較惡劣。但是城市生活垃圾中也存在比較多的可再生能源，存在的經(jīng)濟價值較高。因此，無論是為了讓城市垃圾處理系統(tǒng)得到進一步完善，還是讓資源回收效率得到進一步提高，都要對垃圾處理技術(shù)工藝手段進行不斷優(yōu)化完善。以此來有效的減少垃圾源頭的目標數(shù)量，然后通過使用各種垃圾回收處理技術(shù)來進行有效管理，從而在整體上有效控制城市生活垃圾總量，實現(xiàn)垃圾資源化，這也是循環(huán)經(jīng)濟以及可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹落實，能夠為城市生活垃圾處理技術(shù)指明新的方向。

(5)生物降解技術(shù)

生物降解是生活垃圾轉(zhuǎn)化為資源的有效途徑。廢物降解原理因微生物類型而異。例如，細菌表面積很大，在分解生活垃圾中的有機物時非常有效。當廢棄物充足時，細菌會隨著時間的推移而繁殖，總量呈指數(shù)級增加，廢棄物降解率迅速提高。此外，溫度是影響微生物降解率的重要因素。在室溫（25-30℃）下，細菌活性較好，是一種理想的廢物分解介質(zhì)。生活垃圾用好氧微生物處理，可產(chǎn)生回收產(chǎn)品，如有機酸、沼氣和乙醇。當然，在自然條件下，生活垃圾微生物降解耗時長，產(chǎn)品回收困難，有利于降解的氣味。因此，有必要使用專用設(shè)備在工廠環(huán)境中進行專門處理，回收價值退化產(chǎn)品，并在真正提高的降解速度和加工能力的基礎(chǔ)上創(chuàng)造特定價值。

5.我國城市生活垃圾技術(shù)發(fā)展趨勢分析

現(xiàn)階段，如果將眼光放得長遠一點的話，垃圾填埋技術(shù)的優(yōu)勢作用是不斷減弱的，尤其是面臨著填埋場選址困難的背景下，城市生活垃圾可進行填埋的范圍逐漸縮小。相較于其他的垃圾處理技術(shù)，焚燒技術(shù)的優(yōu)勢作用會越來越明顯，能夠?qū)Τ鞘猩罾臏p量化以及無害化處理起到非常好的作用，這些成效也讓焚燒技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣泛，城市生活垃圾處理的效果也會越來越好。和焚燒技術(shù)有明顯差別的就是堆肥技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用程度逐漸降低，雖然這一技術(shù)的垃圾處理成效不夠好，但是這一技術(shù)所具備的成本優(yōu)勢還是非常明顯的，而且針對于一些特殊的垃圾，其處理的效果還是優(yōu)于焚燒技術(shù)的，比如對有機物垃圾的處理方面，所以仍然還有一些小城市在應(yīng)用這一技術(shù)手段來對生活垃圾進行處理，就實際情況來看，這一技術(shù)在應(yīng)用上有著非常好的效果，并且整體的環(huán)保性也較強，從目前的數(shù)據(jù)來看，我國很多城市在垃圾的處理上都采用了這一方式，并且整體的處理量都有所上升，處理能力也不斷增強。焚燒技術(shù)的應(yīng)用程度也越來越高，相較之下，堆肥技術(shù)的使用就越來越低了，在此同時，很多城市都研究出了新的處理技術(shù)，一系列的新型處理工藝手段應(yīng)運而生，例如垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣，這一技術(shù)手段在一些城市中已經(jīng)逐漸進行應(yīng)用了，其主要原理就是通過利用垃圾中存在的有機物，通過進行厭氧發(fā)酵后可以得到比較多的沼氣，然后再進行發(fā)電，在這一過程中所產(chǎn)生的余熱也能夠被統(tǒng)籌利用，這樣一來，該技術(shù)就有效的增加了資源的利用率和效果，并且在能源的轉(zhuǎn)化方面都有著非常好的效果，所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也是非?？陀^的。

6.結(jié)束語

綜合來看，本文主要深入研究分析了城市生活垃圾處理的主要應(yīng)用技術(shù)手段，而且也著重分析了其存在的優(yōu)勢以及劣勢，針對于城市生活垃圾處理的新要求、新原則，各個城市都要順應(yīng)時代的發(fā)展，積極創(chuàng)新應(yīng)用垃圾處理技術(shù)手段，而且還要遵循因地制宜以及資源利用的原則，最終實現(xiàn)在保護生態(tài)環(huán)境的同時也做好城市生活垃圾處理工作，推動我國健康可持續(xù)發(fā)展[3]。