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城市生活垃圾处理的现状及发展浅析
一、我国城市生活垃圾处理发展概况
城市垃圾主要是指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和治理中产生的垃圾，而不包括工厂所排出的工业固体废物。随着全球工业的发展，城市规模的不断扩大，城市垃圾数量剧增。全世界垃圾年均增长速度为8.42%，而中国垃圾增长率达到10% 以上。全世界每年产生4.9 亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5 亿吨城市垃圾。我国工业废渣每年产生量约6．2亿t，历年累积已达60亿t，目前，综合利用率只有40％；城市垃圾年产量约1亿t，历年堆存量已达50多亿吨，并正以每年8％～10％的速度递增。固体废物的增加不仅造成严重的环境污染，而且是对资源的巨大浪费。据估算，我国由固体废物造成的经济损失每年达90多亿元。
2000年、2001年，我国城市生活垃圾产生量分别为1.18、1.35亿吨/年，城市历年的垃圾堆存量高达66亿吨，侵占35亿多平方米的土地，已有2/3的大中城市被垃圾包围，有1/4的城市不得不把解决垃圾危机的途径延伸到乡村。尤其是城市垃圾的二次污染，导致城乡结合带区域生态环境恶化。全国城市垃圾处理的总体水平还很落后，管理体制不顺、经费不足、垃圾处理的科技水平和基础设施落后，远不能适应城市建设、管理和环境保护需要。形成一个“垃圾产生量增加－环境污染加重－治理费用上升－财政资金不足”的恶性循环。
固体废物的处理处置问题已成为一个急需解决的现实问题。我国垃圾处理行业起步较晚，但通过近年来的发展，中国垃圾处理产业初具规模，垃圾处理市场容量有了显著增加，市场渗透率迅速提高，进入环卫行业的企业数量也在迅猛增加。解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有填埋、堆肥及焚烧处理三种方法。现在中国的垃圾处理市场已经从导入期进入到成长期，并正向成熟期迈进。
二、垃圾产生量及其成分
随着人们饮食习惯和燃料结构的变化，近年来垃圾组成成分有了新的变化。有机物有所增加，无机物比重下降。值得我们注意的是由于该城市居民大量使用一次性塑料包装用品的行为习惯。
我国生活垃圾的组成不但与国外有很大差别，而且不同城市的生活垃圾成分也有所不同。但一般来说，我国生活垃圾的特点是：
1、数量大：随着生产的迅速发展，居民生活水平的提高，商品消费量的增加，生活垃圾的排放量也随之增加。
2、品种多：城市生活垃圾主要是厨房垃圾、废塑料、废纸张、茶叶、碎玻璃、金属制品等等。
3、变化大：科技的发展大大提高了人们的生活水平，也使垃圾种类更加多样化，尤其是电子垃圾日渐成为困扰全球的大问题。因此，我国城市生活垃圾的热值低，污染大，数量大，无论是填埋、焚烧还是堆肥，在处理我国生活垃圾的实践中都存在很多问题。
三、城市垃圾处理现状分析
目前，国内的生活垃圾现行的处理方法基本采用的是填埋的方式。针对国内城市垃圾处理现状，目前比较突出的问题有以下2 个方面：
1、城市垃圾 “三化”程
度低。表现为：城市垃圾处理方式单
一、落后，采用较为原始的“垃圾-箱——填埋场”两点一线的作业方式，所有生活垃圾不做任何预处理就被直接运往填埋场进行填埋。缺乏预处理使得大量有害物质混入垃圾，埋下了二次污染的隐患；垃圾综合回收利用率低。
2、环卫设施落后，机械化程度低。表现为：垃圾收集方式原始，人工清扫、箩筐收集，垃圾清扫车极缺，环卫工人劳动强度大但效率低；专用垃圾运输车辆偏少，板车、三轮车满街可见，又无压缩密封垃圾车，影响沿途环境；现有的垃圾中转站无压缩设施，场地过小，垃圾转运效率低。
四、生活垃圾处理技术发展方向
我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理，必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。因此，采取一种多元化、资源化的综合处理方案是适合我国城市生活垃圾处理未来发展的。笔者认为对垃圾的回收利用要抓好以下几个环节：一是要建立一种适合中国国情的 分类回收系统。在城市中摆放不同颜色的垃圾筒，居民将垃圾分类后投入。二是在回收中搞好垃圾的无害化处理。对危险和有害的垃圾。三是对垃圾进行综合利用。四是采用生物、物理、化学等多技术综合处理。
目前主要有填埋、堆肥及焚烧处理三种方法。
4.1 我国城市生活垃圾填埋处理现状
填埋是我国目前大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法, 2003 年底全国共有559 座生活垃圾填埋场, 近85%的城市生活垃圾采用填埋处理。根据工程措施是否齐全、环保标准能否满足来判断, 可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
4.1.1 简易填埋场(Ⅳ级填埋场)
这是我国传统沿用的填埋方式, 其特征是: 基本上没有什么工程措施, 或仅有部分工程措施, 也谈不上执行什么环保标准。目前我国约有50%的城市生活垃圾填埋场属于Ⅳ级填埋场。Ⅳ级填埋场为衰减型填埋场, 它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。
4.1.2 受控填埋场(Ⅲ级填埋场)
Ⅲ级填埋场目前在我国约占30%, 其特征是: 虽有部分工程措施, 但不齐全；或者是虽有比较齐全的工程措施, 但不能满足环保标准或技术规范。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥液处理、日常覆盖等不达标。Ⅲ级填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。对现有的Ⅲ、Ⅳ级填埋场, 各地应尽快列入隔离、封场、搬迁或改造计划。
4.1.3 卫生填埋场(Ⅰ、Ⅱ级填埋场)
这是近年来我国不少城市开始采用的生活垃圾填埋技术, 其特征是: 既有比较完善的环保措施,又能满足或大部分满足环保标准, Ⅰ、Ⅱ级填埋场为封闭型或生态型填埋场。其中Ⅱ级填埋场(基本无害化), Ⅰ级填埋场(无害化)
4.2 我国城市生活垃圾堆肥处理现状
堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中, 有机物、氧气和细菌相互作用, 析出二氧化碳、水和热, 同时生成腐殖质。
城市生活垃圾堆肥处理在我国具有悠久历史,但由于各种原因目前的堆肥处理
率并不高, 2003 年底全国共有城市生活垃圾堆肥厂70 座, 堆肥处理率近10%。可分为简易堆肥、好氧高温堆肥和厌氧消化三类。
4.2.1 简易堆肥
简易堆肥的特征是: 工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型中城市应用较多。
4.2.2 好氧高温堆肥
好氧高温堆肥的特征是: 工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易堆肥技术。由于堆肥质量不好、产品销路不畅。
4.2.3 厌氧消化
厌氧消化的特征是: 工程规模普遍较大, 机械化程度相当高, 一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺, 发酵周期可缩短至15～20 天, 沼气收集后可用于发电等, 生活垃圾资源化利用率较高, 投资及运行费用高于好氧高温堆肥, 占地面积小于好氧高温堆肥。
4.3 我国城市生活垃圾焚烧处理现状
焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后, 释放出热能。我国生活垃圾焚烧技术的研究和应用起步于八十年代中期, 2003 年底全国共有各类生活垃圾焚烧厂47 座, 随着我国东南部沿海地区和部分大中城市的经济发展和生活垃圾低位热值的提高, 不少
城市已将建设生活垃圾焚烧厂提到了办事日程, 正在积极组织实施, 目前处于快速发展阶段。可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。
4.3.1 简易焚烧炉
简易焚烧炉工程规模较小, 主要是利用原有的煤窑或砖窑等改造而成, 工艺简单、价格低廉, 往往缺乏基本的供风和烟气处理系统, 工作条件差, 生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。简易焚烧炉目前在我国还有一定的市场, 主要在一些中小城镇应用, 由于不能满足环保标准和燃烧条件, 各地应该逐步予以取纳。
4.3.2 国产化焚烧设施
国产化焚烧设施按炉型可分为国产化炉排炉和国产化硫化床两大类, 从市场占有率看, 目前两种炉型在我国基本上是平分秋色。
4.3.3 综合型焚烧设施
综合型焚烧技术设备, 是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。这类技术的特征是: 关键技术和设备从国外引进, 工程规模较大, 生产及配套设施比较完整, 建设及运行成本较高。焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术。但是, 只有对那些不能回收有价物, 只能回收热能的垃圾, 垃圾焚烧处理才是科学、合理的。
五 有城市垃圾处理方法的局限性
5.1 填埋处理的局限性
填埋处理埋掉了可利用物, 填埋场地的选择越来越困难, 运输、填埋、管理等费用也不断提高。填埋场占地面积大, 同时存在严重的二次污染, 例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤, 垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量, 另外, 垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患, 排放到大气中又会产生温室效应。而且填埋场处理能力有限, 服务期满后仍需投资建设新的填埋场, 进一步占用土地资源。基于以上原因, 国外从80 年代以来, 卫生填埋设施有逐渐减少的趋势, 成为其他处理工艺的辅助方法, 用来处理不能再利用的物质。
5.2 堆肥的局限性
堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物, 垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解, 这些废弃物必须分捡出来, 另行处理, 因此减容、减量及无害化程度低;堆肥周期长,占地面积大, 卫生条件差;堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高, 与化肥比销售困难, 经济效益差。引进国外技术投资巨大, 不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平, 因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分, 这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵, 才能有效地防止重金属的渗入, 从而保证有机肥产品达到国家标准, 真正实现无害化和资源化。.3 焚烧处理的局限性
焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求, 不是任何垃圾都可以焚烧的。垃圾中可利用资源被销毁,是一种浪费资源的处理方法, 即使回收热能也只能做到废物一次性再生的目的, 无法实现资源的多次循环利用。焚烧产生的大量烟气, 带走的热能又是一种很大的损失。产生的烟气必须净化, 净化技术难度大、运行成本高。焚烧产生的残渣还必须消化。还有, 焚烧设备一次性投资大, 运行成本高。
六 结语
通过前述对城市生活垃圾成分及处理方法的分析可看出，城市生活垃圾组成的变化对垃圾处理提出了新的要求。对垃圾中的回收再利用带来了机遇。我国采用的垃圾处理技术, 没有一种方法能够独立地实现垃圾资源化、无害化、减量化的总目标。随着社会的进步, 人们生活水平的提高, 垃圾成分愈发复杂, 有机物、人工合成材料增多。这种现状要求垃圾处理技术, 应由单一销毁方法向多种方法、互助配合、共同处理的综合处理转变。只有这样, 才能实现垃圾的变废为宝, 为社会提供可利用资源。
