垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物,由于排(pái)出(chū)量大,成分复(fù)杂多(duō)样,且具有污染性、资源性(xìng)和社会性[1] ,需要(yào)无害化(huà)、资源化、减(jiǎn)量化和社会化处理,如不能妥善处理,就会污染(rǎn)环(huán)境,影响环境卫生,浪费资源,破坏生产生(shēng)活安全,破坏社会和谐。垃圾(jī)处理就是要把垃圾(jī)迅速清除,并进行(háng)无害化(huà)处理(lǐ),最(zuì)后加以合理的利用。当今广泛应用的(de)垃圾处理方(fāng)法是卫生填埋、高温堆肥和焚烧。垃(lā)圾处理的目的是无害化(huà)、资源化和减量化。
垃圾处理市场[利用垃圾(
生(shēng)物质)生产木炭、焦油和煤气] 基本(běn)上(shàng)是(shì)先(xiān)分类、再进行回收、然后处(chù)理。处理(lǐ)方法:最(zuì)常用的是(shì)填(tián)埋,但是效果(guǒ)很慢、占地(dì)还(hái)广、容易对地下水(shuǐ)产生二次污染。还有就(jiù)是焚(fén)烧,但对(duì)
空气污染大、投资也大。
生活垃圾
垃圾处理菌利用垃圾生产木炭、焦油和煤气,是将垃(lā)圾(jī)中的可燃物(生活污水处理的污泥(ní)也是的)和非可燃物利用液(yè)选分离,其中对可燃(rán)物进(jìn)行
干馏而得到木炭、焦油(yóu)和煤气,不产(chǎn)生
二恶英(毒王)。非可燃物可(kě)分离出玻璃、煤灰、砖、石(shí)头和废旧电池(chí),玻(bō)璃可以(yǐ)回收(shōu)利用,煤灰可(kě)用作施(shī)肥,砖(zhuān)、石头可以用作建筑(zhù)材料,废(fèi)旧(jiù)电池经破碎、高(gāo)温熔化,根据(jù)各种金(jīn)属的熔点不同(tóng)而分离出不同的金属,从而达到(dào)循环(huán)利用。木炭可以气化产生氢气、甲烷等,是因为(wéi)煤(méi)可以气化。木炭也可以液化产生汽油、柴油(yóu)等油品(pǐn),也是(shì)因为煤液化产生油品。煤气中有氢气、甲烷、微(wēi)量的(de)一氧(yǎng)化碳和二(èr)氧化碳。利用变压(yā)吸附可分离出氢气、甲烷,氢气可供燃料电池使用发电(diàn),甲烷液化供其它用途(如打火(huǒ)机)。也可利用燃气发电机进行发电,还可以利用煤气生产甲醇。焦油中(zhōng)含(hán)有木酸液、木焦油(yóu)、木沥青。利用蒸馏方式可将焦油中的化学物(wù)质分出来(lái),如(rú)甲酸、甲醇等。还有珍贵的(de)药品原(yuán)料。以(yǐ)上分离生产装置中国(guó)均有。云维(wéi)集团有干馏、煤气化、煤分离(lí)装(zhuāng)置,开远(yuǎn)解化(huà)公司有煤液化装置。东北吉(jí)林(lín)、湖南(nán)有(yǒu)废旧金(jīn)属回收装置。己获专利, 一天处(chù)理4000t垃圾(jī),生产甲醇350t(煤气140万m³发电280万度) ,木(mù)酸液800t,木焦油(yóu)400t,木(mù)炭800t,可发(fā)电160万度。生(shēng)产1t甲醇(chún)耗(hào): 电840KWh,水8t,蒸汽1t,煤气(qì)3200m³。 发1KWh耗: 耗(hào)炭350~400g,水3kg。在城市化进(jìn)程中,垃圾作为(wéi)城市代谢的产物曾(céng)经是城市发展的负担,世界上许多(duō)城市均有过(guò)
垃圾(jī)围城(chéng)的局面。而如今,垃圾被认为是最具开发(fā)潜力的、永不枯竭的“城市矿(kuàng)藏”,是“放错地方的资源”。这既是对垃圾(jī)认识的深入和深化,也是城市发展的(de)必然要求。
农田垃圾
我国是(shì)一个农业大国,耕(gēng)地面(miàn)积超过了18 亿亩,每年有丰富的秸(jiē)秆(gǎn)量(liàng)产生。据(jù)调查,2009 年,全国农作物秸秆理论(lùn)资源(yuán)量为(wéi)8.20亿吨(风干,含水(shuǐ)量为15%)。从品种上看,稻草约为2.05 亿吨(dūn),占理论资源量的25%;麦秸为(wéi)1.50 亿吨(dūn),占18.3%;玉米秸为2.65 亿吨,占32.3%;棉秆为2584 万吨,占3.2%;油料作物秸秆(主要为油菜和(hé)花生)为3737 万吨,占4.6%;豆类秸秆为2726 万吨,占3.3%;薯类秸秆为2243 万(wàn)吨,占2.7%。如此巨(jù)量的生物质秸秆,由于没(méi)有很好的技术(shù)来利用,仍大部分被(bèi)废弃(qì)与焚烧处(chù)理。不仅造(zào)成了(le)令人痛心的资源浪(làng)费,也给环境(大气、水质和土壤(rǎng))的恶化带来了不可低估的影响。现阶(jiē)段,世界各国(guó)都注重农林废弃(qì)生(shēng)物(wù)质(农作(zuò)物(wù)秸(jiē)秆)的综合(hé)利(lì)用,尤其是(shì)北美和欧洲(zhōu)。利(lì)用途径主要集中在能源、饲料和(hé)肥料三个方面(miàn)。我(wǒ)国(guó)政府亦很(hěn)重视,不遗余力地支持和推广秸(jiē)秆(gǎn)的综合开发利(lì)用。在2006 年的一号文件中就要求重点推广农业发(fā)展废(fèi)弃物(wù)综合利用技术,仅此一项的财政投入就达上亿元。然而(ér)由(yóu)于政(zhèng)策不(bú)完(wán)善,研发水平低(dī)下,一些(xiē)关键性技术难以突破,收(shōu)效甚微(wēi),2001年的数字(zì)提到每年有约四亿吨秸(jiē)秆被废(fèi)弃(qì)
[2] 。
被粗放利用的秸秆大(dà)部分只用于烧火做饭(fàn)、饲(sì)养牲畜、盖棚、取暖与肥田(tián)等。虽(suī)然,我国农村(cūn)生活用(yòng)能结构(gòu)已发生了一定的(de)变化(huà),但(dàn)薪柴、秸秆等生物(wù)质仍占消费总能量的50%以上,是农村生(shēng)活(huó)中的主(zhǔ)要(yào)能源。然而,受(shòu)到现阶段生物质收集手(shǒu)段、运输方式和高效转化与(yǔ)利用水平(píng)等技(jì)术瓶颈困扰,2013年的今天主要还是以直(zhí)燃方式取暖供(gòng)热为主(zhǔ),不仅热转(zhuǎn)化效率低下(能源利用(yòng)率仅15%左右),而且严重污染环境,导(dǎo)致城镇地区PM2.5 超标和乡村(cūn)地区能见度(dù)下降(jiàng)等。保定市方正机械厂生(shēng)产的垃圾预(yù)处理(即(jí)分(fèn)选)成套(tào)设备,主要用于城市多年填埋的非正规(guī)陈腐生活垃圾分选,新(xīn)鲜生活垃圾集中(zhōng)地的垃圾分选(xuǎn)。垃圾分选处理设备可将生活垃圾分选成可(kě)燃物、有机(jī)土(tǔ)、再生利用物(wù)及石块等四大部分。在(zài)不上深度处理装置的情(qíng)况下,采(cǎi)用可燃物焚烧、20m/m以下的有机土(tǔ)用于园林绿化、可(kě)再生(shēng)利用物再生(shēng)利用(如废(fèi)塑(sù)料用(yòng)来做二级(jí)塑料)、石(shí)块用作建材等简易方法处理,可使(shǐ)垃圾实现减(jiǎn)量(liàng)化(huà)、资源(yuán)化、无害化(huà)及(jí)让处(chù)理(lǐ)后的垃圾(jī)坑的土地用于城建或一坑重复埋垃(lā)圾(jī)的目标(biāo)。保定方正垃圾分选分类处理设备是从(cóng)垃圾(jī)综合处理首先必须进行分选的要(yào)求出(chū)发研发的,它包(bāo)括(kuò)破碎(suì)、分选、传输、打包四个部分,全部由该厂生(shēng)产。
高值综(zōng)合利(lì)用(yòng)生物(wù)质秸秆资源(yuán),已是我国现阶段农(nóng)业结构调(diào)整和(hé)农村经济(jì)发展的一项(xiàng)重大课题。植物生物质的主要成分是木质纤维素,是世(shì)界上唯一可(kě)预(yù)测的能为人类提供物质和燃(rán)料的(de)可持续资源。全球每年产(chǎn)生的生物质总量约2.9×1021 焦(jiāo)耳的能量,但是利用率才(cái)将近7%。如何实现生(shēng)物质资源高值(zhí)化综(zōng)合(hé)利用,这是赋予全(quán)球(qiú)相关领域科技(jì)工作(zuò)者的重大历史使命,时不我待,机遇与挑战(zhàn)并存。事实上,农林生物质废(fèi)弃物(农作物(wù)秸秆、林木加工边角料等(děng)),是转化生(shēng)物质能源(固体燃(rán)料、燃料乙醇、生物丁醇、生物柴油(yóu)、航空燃油、厌(yàn)氧消化沼气、生(shēng)物质热解气和生物质发电等)、生(shēng)物基(jī)材料和功能化学品等方面的宝贵资源。若(ruò)基于拟构建的(de)农林生物(wù)质资源(yuán)综合(hé)利用创新平台和连(lián)续(xù)多口闪爆为龙头(tóu)的技术(shù)支撑体系,将宝贵的生物质资源高效(xiào)率(lǜ)、低成本和大宗量转化为(wéi)高附加值产(chǎn)品(纸浆(jiāng)、木塑板、饲料、燃料、功能保健食品(pǐn)和高(gāo)纯特效药品等(děng)),将不失(shī)为一种现(xiàn)时代(dài)稳定基础农业地位、妥善解决三农问题、带(dài)动相关产业可(kě)持续(xù)发展、拉动地方经济、改善(shàn)村镇(zhèn)生态环境、促(cù)进(jìn)社会主义新农村建设、发展循环经济(jì)和打造绿色生态产业链的新举措。作为当前农林生物质废弃物(wù)预处理的现实可(kě)行手段,汽(气)体闪爆技术(shù)显现(xiàn)出高(gāo)效、快(kuài)速和适于规模化处理的独到优势。利用取(qǔ)之不尽(jìn)、用之不竭的农林(lín)废弃生物质生产(chǎn)燃料(liào)和(hé)石(shí)油化工产品是绿色化学(xué)的(de)重要研(yán)究(jiū)方向,也(yě)是石油炼制和石化工(gōng)业实现可(kě)持续发展的必由之路。继医药生物技术、农业生物技术之后,生物技术产业发展现已(yǐ)进入工业生(shēng)物技术阶(jiē)段,其核心部分就是生(shēng)物炼制,即(jí)用(yòng)生物质来生产能源(yuán)和各(gè)种化工产品与生物(wù)材料,各国(guó)对(duì)此技术领(lǐng)域发展十分(fèn)重视(shì)。生(shēng)物质既是可再(zài)生能源,也能生产出上千种的化工产品(pǐn),且(qiě)因其主(zhǔ)成分为碳水化合物,在生产及使(shǐ)用过程中与环境友好(hǎo),又胜(shèng)化石能源(yuán)一筹。另外,它以作物秸秆、畜禽粪(fèn)便(biàn)、林产废弃(qì)物、有机垃圾(jī)等农林(lín)废(fèi)弃物和(hé)环(huán)境污染物为原料,使之(zhī)无害化和资源化,将(jiāng)植物蓄(xù)存的光能与(yǔ)物质资源深度开发和循环利用,堪称循环经济(jì)之典范。
生物(wù)质资源转化利用(yòng)已成为全球重大热门(mén)课题(tí)之一,正受到世(shì)界(jiè)各国政府与科学家的广泛关注。联(lián)合国开发计划署(UNDP)、世界能源委员会(WEC)和美国(guó)能源部(DOE)都把生(shēng)物质能当作发展(zhǎn)可(kě)再生能源的首(shǒu)要选择。现代生物质产业(yè)是利用农作物、树木和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物(wù)等(děng)可再生或循环的有机物质为原料,通过工(gōng)业(yè)性加工(gōng)转化生产(chǎn)生物质化(huà)学品(pǐn)、生物(wù)燃料和生物能源以(yǐ)及生物基功能材料的一(yī)个格外引人关注的新兴产业(yè)。尽管(guǎn)生物质(zhì)产业的发(fā)展将(jiāng)使人类不再(zài)过分(fèn)依赖化石能源,2013年以生物(wù)质(zhì)为原料的“糖经济”尚缺(quē)乏与石油天然气为原料的“烃经济(jì)”竞争的实(shí)力(lì)。虽然(rán)生物质原(yuán)料成本低(dī),但加工转化成本高,只有实现(xiàn)技术上的突破,才能形成完整(zhěng)的生物质技(jì)术(shù)工(gōng)程(chéng)体系。目前我国已经是生物(wù)技术大(dà)国,许多(duō)产品(pǐn)的产量在(zài)世(shì)界居第(dì)一位(wèi),然而这(zhè)些(xiē)产品的技术经济(jì)指标却较(jiào)为落(luò)后,需要通过努力(lì)发展成(chéng)为生物技术(shù)强国(guó)。美国战略经济分析家里夫金博(bó)士在《生物技术世纪》里指出,生物技术世纪也可能是中国(guó)人的世纪,希望中国在生物技术世纪发挥重要的作用。专(zhuān)家认为,我国(guó)有条件进行生物能(néng)源和生物材(cái)料(liào)规模工业化和产业化(huà),可以在(zài)2020 年(nián)形成产值规模达万亿(yì)元,在“石油枯竭拐点”来临之(zhī)际(jì)形(xíng)成部分替代能力。
垃圾的分类及其危害
来看(kàn)一下人类的生活垃圾都有哪些:
⑴人类(lèi)和动物的粪便。存(cún)在传(chuán)染性细菌、病毒。
⑵医疗机构的医用垃圾。存在大量(liàng)的易感染病毒和难以降解的化(huà)学性物品。
⑶建筑装饰垃(lā)圾。存在易挥发的(de)化学物质。
⑷轻工业垃圾。大(dà)部分是难以降解的化工材料(liào),如(rú)塑料、油漆等。
⑸电子行(háng)业(yè)生产的电子(zǐ)材料垃(lā)圾。包括主要的重金属成分和难以降(jiàng)解的(de)玻璃纤(xiān)维、塑料等。重金属有铅、锡(xī)、锌、银(yín)、金等危害(hài)人(rén)类(lèi)身体健康的重金(jīn)属材料(liào)。
⑹化学(xué)工业生产的化合类有毒有害物质垃圾(jī)。如苯类(lèi)等易挥发(fā)物质。
⑺电(diàn)池。是人(rén)们生活中不(bú)可缺(quē)少的工(gōng)业用品,它的(de)污染主(zhǔ)要体现在重金属和化学物质方面,包(bāo)括(kuò)酸(suān)类和碱类等化学(xué)成分(fèn),也包括难以降解的塑料等材(cái)料(liào)。
⑻城(chéng)市各方面的生活污水和制造业等工业企业排(pái)放(fàng)的污水(shuǐ)。
⑼少量的放射(shè)性污染物。
⑽其他没有(yǒu)列(liè)出的人类生活(huó)垃圾。
焚烧处理的(de)二次污染
焚烧处理也会产生对(duì)环境的污染(rǎn)和(hé)浅表性漫长性(xìng)侵(qīn)害,主要(yào)包括垃圾燃烧后的空气污染。在这一类污染中主要(yào)包括:
⑴化(huà)学制品在高温焚烧过程中产生的有毒有害物质污(wū)染。
⑵空气中的有毒有害物(wù)质(包括硫化物、碳化物等物质)污染(rǎn)。
⑶汽车工业产生的化工垃(lā)圾对环境的污染,柴油汽(qì)车尾(wěi)气的重度(dù)污染和低量的慢(màn)性污染。
⑷生(shēng)活垃圾(jī)在燃烧时产(chǎn)生的(de)其他(tā)有毒有(yǒu)害性物质污染。
尽管有高科技的除尘和降(jiàng)低有毒有(yǒu)害物质的(de)排放设施,但依然(rán)存在微量有害物质的(de)长期(qī)排放(fàng)和积淀,仍然可对地球生物造成慢性的病(bìng)理伤(shāng)害。但由于微量(liàng)有(yǒu)害物质会(huì)在生物体内长期沉(chén)淀积累,导致慢(màn)性病不断加重(chóng),使病(bìng)情难以确诊。
上述两项,现(xiàn)代科技再发达,也不能完全净(jìng)化。总会留有(yǒu)一定(dìng)的对人类和生物的慢性(xìng)累加式(shì)综(zōng)合(hé)侵害。它导致(zhì)的后果无异于人类慢性自杀。这不是危言(yán)耸听,城市的(de)综(zōng)合性污染越来越严重,城市化的发展过(guò)程(chéng)中存(cún)在地质环境以及(jí)空气(qì)污(wū)染(rǎn)的治理问题。城市垃圾填埋处理(lǐ)带来的(de)地(dì)质性污染以及焚(fén)烧垃圾带来的空气污染是最重要的两项(xiàng)指标。最为(wéi)关键(jiàn)的问题(tí)是由于汽车行业的快(kuài)速发(fā)展,加重了空气污染治理(lǐ)的困难(nán),这不包(bāo)括城市垃圾焚烧(shāo)造成的污染物。汽车(chē)在高(gāo)速运行时携带起的灰土尘埃(āi)也是主要(yào)的污染之一。汽车排放(fàng)尾气的管道角度是(shì)扬尘的罪魁(kuí)祸首(shǒu)。汽车尾气(qì)排气(qì)管(guǎn)应(yīng)设计为向后,而不少汽车的(de)排气管道是朝向地(dì)面的,汽车功率越(yuè)大吹起的尘土量就会越高。
处理方(fāng)法编辑
国(guó)际(jì)
垃(lā)圾处理方式 (利(lì)用垃圾(生物质)生产木(mù)炭、焦油和煤气) 国内外广泛采用的城市生活垃(lā)圾(jī)处(chù)理(lǐ)方式主(zhǔ)要有卫(wèi)生填埋、高温堆肥和焚(fén)烧等,这三种主要垃圾处理方式(shì)的比(bǐ)例,因地理环(huán)境;垃圾成份(fèn)、经济发(fā)展水平等因素(sù)不(bú)同而有(yǒu)所区别,表2-1为三种处理方式(shì)的比较。
由于城市垃圾成(chéng)份复(fù)杂(zá),并受(shòu)经济发展水平、能源结构、自然条件及(jí)传(chuán)统(tǒng)习惯(guàn)等因素的影(yǐng)响(xiǎng),所以(yǐ)国外对城市垃圾的处理一般(bān)是随国情而不(bú)同(tóng),往往一个国(guó)家(jiā)中各地(dì)区也采用不同的处理方式(shì),很难有统一的(de)模式(表2-1)。但(dàn)最终都(dōu)是以(yǐ)无害(hài)化(huà)、资源化(huà)、减量化为处理目(mù)标。从应用技术看,国外(wài)主(zhǔ)要在(zài)填埋、焚烧(shāo)、堆肥(féi)、综合利用等方式,机械化程度较高,且形成系(xì)统及成套设(shè)备。从国外多种处理方式的情况看,有以下趋势(shì):⑴工业发达国家由于能源、土地资源日(rì)益(yì)紧张,焚烧(shāo)处理比例逐渐增多(duō);⑵填(tián)埋法作为垃圾的最终处置手段一直(zhí)占有较大比(bǐ)例;⑶农(nóng)业(yè)型的发(fā)展中(zhōng)国家大多数(shù)以堆肥(féi)为主;⑷其它一些新(xīn)技术,如(rú)
热解法(fǎ)、填海、堆山造(zào)景等技术,正不断取(qǔ)得进展。
焚烧(shāo)是世界各国广泛采用的城市垃圾(jī)处理技(jì)术,大型的配备有热能(néng)回收与利用装置的
垃圾焚烧处理系统,由于顺应了回(huí)收(shōu)能源(yuán)的要求,正逐渐上升为(wéi)焚烧处理的主流。国外工业发(fā)达国家,特别是日本和(hé)西(xī)欧,普遍(biàn)致力于推进垃圾焚(fén)烧(shāo)技术的应用(yòng)。国外焚烧(shāo)技术的(de)广泛应用,除得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高外,主要在于焚烧(shāo)工艺(yì)和设备(bèi)的成熟、先进(jìn)。世界上许多著名公司投入(rù)力(lì)量开(kāi)发焚烧技(jì)术与(yǔ)设备,且主要设备(bèi)与附属装(zhuāng)置定型配(pèi)套。国外工业发达国家主要致力于改(gǎi)进(jìn)原有(yǒu)的各种(zhǒng)焚烧装置及开发新型(xíng)焚烧炉,使之朝着高效、节能(néng)、低造价、低污染(rǎn)的方(fāng)向发(fā)展,自动化程度越来越(yuè)高。
中国城市垃(lā)圾处理起步较晚,截止1992年底,全国垃圾、粪便清运量已达11264万t,而垃圾、粪便无害化(huà)处理厂仅有371座,处(chù)理总能(néng)力71501t/d。近几年各(gè)地根据(jù)实际情况,从对策和规划着(zhe)手,对城市垃圾(jī)处理技术(shù)进行了有益的探索。杭州、常州、天(tiān)津、绵阳、北京、武(wǔ)汉等(děng)城市(shì)在学习国(guó)外(wài)城市垃圾处理技术经验的基础上,自行设计了具有中国特色的(de)垃圾机械化堆肥处(chù)理生产线;深圳、乐山等城市建(jiàn)设垃圾焚烧厂的(de)成功,也为各城市应用焚烧(shāo)技(jì)术提(tí)供了经验(yàn);沈阳、
鞍山等城市对医院垃圾实行统一管理,集中焚烧(shāo),也走出了特种垃圾处理的新路(lù)。
中国
中国城市垃圾处理(lǐ)的技(jì)术对策是:以(yǐ)卫(wèi)生填埋和高(gāo)温堆(duī)肥技术为主,提倡(chàng)有(yǒu)条件(jiàn)的城(chéng)市(shì)特别是沿海经(jīng)济(jì)发达地区(qū)发展(zhǎn)焚(fén)烧(shāo)技(jì)术。近几(jǐ)年各城市开始进行垃圾焚(fén)烧处理的基础(chǔ)研究(jiū)和(hé)应用研(yán)究工作,开发了(le)包括NF系列逆(nì)燃式(shì)、RF系列热解式、HL系列旋转式小型垃圾燃烧炉及一批(pī)医院垃圾专用焚烧炉(lú),并建设了一批中小型(xíng)城市简易(yì)焚(fén)烧厂(站)。1985年,深圳引进日本三菱公司焚(fén)烧成套技术(shù)与装(zhuāng)备,建成了(le)中国第一座大型(300t/d)现代化
垃圾焚烧(shāo)发电一体化处理厂,为中(zhōng)国开展城市垃圾焚烧装置(zhì)国产化工作打下了基础。
关于(yú)城市垃圾(jī)的处理方(fāng)法
客观分析(xī)近几年(nián)中国城(chéng)市(shì)垃圾(jī)构成变化,可(kě)以说,随(suí)着中国经济的发展和人民生活水(shuǐ)平的提高,城市垃圾中可燃物、易燃物含量明显增(zēng)加,热值显著增(zēng)大,一般经过分类(lèi)、分(fèn)选等(děng)预(yù)处理后,垃圾(jī)热值已(yǐ)接近发达国家城市垃圾的热值(zhí)。因此中国一些城(chéng)市,特别是沿海经济(jì)发(fā)达地区等已具备了发展焚(fén)烧技术的基础(chǔ)。
国家有(yǒu)关部门与部分(fèn)专家学者拟(nǐ)定了在(zài)中(zhōng)国(guó)各城市中心实施(shī)垃圾焚烧处理的(de)方案。一石激起千层浪,掀起了一场处理城市垃圾“焚烧”与“反焚(fén)烧”的(de)争议,在(zài)民众中引发了很大(dà)的轰动。政(zhèng)府拟在各大(dà)城(chéng)市建立城市垃圾(jī)焚烧(shāo)处理厂的问题,遭到了广大市(shì)民的激烈反对,在城市(shì)中心及边(biān)缘建立垃圾焚烧(shāo)区域弊大于利。关于城市垃圾的(de),各(gè)国大部分采用的是(shì)焚(fén)烧和(hé)掩埋的处理方法。但是,问题并不这么简单,世(shì)界绿色环保组织最为关(guān)注的(de)人类垃(lā)圾处理问题是一件很(hěn)棘手的事(shì)。人(rén)类(lèi)垃圾的最(zuì)佳处理方(fāng)式已不是我(wǒ)们(men)以往采(cǎi)用的最(zuì)简单的焚烧和掩(yǎn)埋办法(fǎ)。当今(jīn),人(rén)类不得不重新思考自己生产的(de)垃圾应该如(rú)何消纳处理,掩(yǎn)埋和(hé)焚烧都不是最佳的方案。
城市垃圾掩埋会导致严重的地质(zhì)性水(shuǐ)土污染。因(yīn)为(wéi)人类的生活垃圾包括很多有毒有害(hài)物(wù)质和病(bìng)菌、病毒以及各种重金属元素,极易危害人类和生物的正常生(shēng)存繁衍。
辐射处理用(yòng)γ射线和电子束照(zhào)射城市(shì)固体废物,以(yǐ)达到(dào)杀菌、消毒作用的一种无害化处理方法。
污水处理厂排出的污泥(ní)等废弃物内含有大(dà)量病菌、病(bìng)毒、寄生(shēng)虫卵等病原体,活力很强(qiáng),采用普通(tōng)加温或(huò)投(tóu)加(jiā)石灰等杀菌方法难于完全(quán)杀灭(miè)。这些固体废物(wù)作为肥料(liào)施于农田,有些病菌能在土壤中(zhōng)生存数月之(zhī)久,造成(chéng)土壤和水源污染(rǎn),威胁人类(lèi)和(hé)牲(shēng)畜(chù)的健(jiàn)康(kāng)。
20世纪70年代初,农(nóng)业领域在应用放(fàng)射性(xìng)技术(shù)的基础上形成“废物(wù)辐射处(chù)理(lǐ)”新技术。欧洲农业(yè)核技术学会(ESNA)已成(chéng)立“废品辐(fú)射处理组”。1977年在瑞典召开(kāi)了第(dì)二(èr)次国(guó)际(jì)“废物(wù)辐射”会(huì)议。
废物辐射处理(lǐ)方法比之化学(xué)、生物以及发酵处理(lǐ)法有(yǒu)许多优(yōu)点,它的(de)设备简单,操作方便,用泵或其他(tā)传送工具(jù)把废物送进辐射处理设备,经放(fàng)射(shè)线照射后即可达到杀菌目的,而且放(fàng)射(shè)线(xiàn)穿透力强(qiáng),杀菌(jun1)较(jiào)彻底。污泥经(jīng)过照射,颗粒还会由小变大,从(cóng)而使污泥具有良好的脱水和沉淀性能。
美国和德国建有这种处(chù)理厂。美国(guó)设在(zài)波士顿(dùn)鹿岛的污泥辐射处理厂(chǎng),日处理(lǐ)量为375m³。其设备如图所(suǒ)示(shì)。污(wū)泥传(chuán)送鼓材质为(wéi)不锈钢,长度(dù)132厘米(mǐ),直径45厘米(mǐ)。采用的最小辐射剂量为40万拉德(dé)(rad),电子束能量为850千(qiān)电子伏。
德国设(shè)在万德尔的(de)污泥辐射处理厂(chǎng),每(měi)小时处(chù)理量为6m³,厂(chǎng)房占地面积400㎡,高9米,采用的最小辐射(shè)剂量亦(yì)为40万拉德。
实践(jiàn)经验证明,污泥的(de)辐射处(chù)理设备的电子束(shù)的能量越高,通过电子束(shù)辐射区的污泥层厚度(dù)也(yě)可以越大。一般,污泥层厚度为(wéi)1.5~5毫米时,电子(zǐ)束的能量相应为750千电子伏至 1.5兆电(diàn)子伏;污泥层的宽度以1.2米,流(liú)速以2米/秒为宜。
辐射法处理(lǐ)污泥的费用并不高。德(dé)意志联邦共和国一个(gè)厂房面积为(wéi)150㎡的处理厂,可处(chù)理20万至100万人口的(de)城(chéng)市污水(shuǐ)处理厂排出的污泥,其处理(lǐ)费用为每吨污(wū)泥2.70西德(dé)马克。
由(yóu)于废物中所含病(bìng)原体(tǐ)的种类和数量不同(tóng),故有效的(de)辐射剂量也不一样,一般安全(quán)剂(jì)量在 100万拉德以下。常用的辐射源有60钴、137铯、90锶、85氪等。利用废
放射(shè)性同位素是经济可行的方法。
进行辐射处(chù)理时,只要把辐射源(yuán)密封好,如放置在壁厚为1.5米的混凝土或其他贮器内,以(yǐ)及辐射剂量(liàng)不超过上述安全值,就(jiù)不会产生(shēng)放射性(xìng)污(wū)染,不存在消除放射性吸收量(liàng)的后处理问(wèn)题。
另外关(guān)于农村(cūn)的垃圾(jī)处理也是一(yī)个亟(jí)待,解决的问题。
一般(bān)方法
垃圾处理的一般方法可概括为物质利用、能量利用和填(tián)埋处置三种(zhǒng)方法。
物质利(lì)用,又称物(wù)质回收(shōu)利用(yòng),指通过物理转(zhuǎn)换、化学转换(包(bāo)括化学改性及热解、气(qì)化等热转换(huàn))和生(shēng)物转换(包括(kuò)微生物转换、昆(kūn)虫转(zhuǎn)换和(hé)动物转(zhuǎn)换等),实现(xiàn)垃圾的物(wù)质(zhì)属性的(de)重(chóng)复利用、再造利(lì)用和(hé)再生利用,包括传统的物(wù)质资源回收利用和易腐有机(jī)垃圾转(zhuǎn)换成高品质物质资(zī)源。
能量(liàng)利用,又称(chēng)能量回(huí)收利用,指将垃圾的内能转换(huàn)成热能(néng)、电能,包括焚烧发(fā)电、供热(rè)和热电联产。
填埋处置(zhì),指对不(bú)能进(jìn)行资源化处(chù)理(包(bāo)括物(wù)质利用和(hé)能量(liàng)利用)的无用垃圾进行(háng)填埋处(chù)置。
如果从垃圾(jī)生命全周期来(lái)看,垃圾处理还应包括源头减量与排放控制环节,严格意义上的减(jiǎn)量化系(xì)指(zhǐ)源头减量,通过改变产品设计习惯(guàn)、改变原料采购习(xí)惯(guàn)、改变消(xiāo)费者购(gòu)买与消费习惯(guàn)、改变商业(yè)模(mó)式等方法,减少生产生(shēng)活过程的资源浪费与废弃物产量。一般而言,
垃圾处理应坚(jiān)持先源头(tóu)减量和排放控(kòng)制、再物(wù)质利用、后能量利(lì)用和(hé)最后填埋处置的分级处理与逐级利用(yòng)理念,均衡(héng)发展垃圾处理的各个环节(jiē),充(chōng)分发挥各种垃圾(jī)处(chù)理(lǐ)方式的作用,尤其(qí)要加强分类垃圾的物质利用,减少垃圾的产生量,并减少每级处理后的(de)垃圾排(pái)放(fàng)量(liàng)
[1] 。
中国垃圾(jī)处理行(háng)业前景(jǐng)
1986年开始我国现代城(chéng)市生活垃圾(jī)处理行业开始逐步(bù)发(fā)展,200
全国生活垃圾无害化处理(lǐ)设施建设(shè)投资(zī)分布(bù)0年至今,城市(shì)垃圾处理能(néng)力提(tí)升明显,特别(bié)是先进的垃圾处理技术开(kāi)始逐步得到应用。
2007年1-11月,中国废弃(qì)资(zī)源和废旧材料回收加工行(háng)业累计实(shí)现工业总(zǒng)产(chǎn)值61,149,109千元(yuán),比上年同期(qī)增长了58.75%;累计(jì)实现产品销售(shòu)收入(rù)59,540,739千元,比上年(nián)同期增(zēng)长了53.58%;累计实现(xiàn)利润总额1,614,130千元,比上年同(tóng)期增长了51.17%。
2008年1-8月,
中国废弃资源和废(fèi)旧材料回收加工行业实现累计工业总产值64,530,292千元,比上年(nián)同期增长了57.42%;实现累计产品销售收入62,446,110千元,比上年同期增(zēng)长了54.54%;实现累(lèi)计利润总额(é)2,100,576千元,比(bǐ)上年同期增长了81.14%。
随着环境问(wèn)题逐渐(jiàn)被(bèi)重(chóng)视(shì),节(jiē)能(néng)、环保成为各国的发(fā)展主题(tí),已经开(kāi)始为垃圾处理提供产业发展的(de)机会。全世界垃圾年均(jun1)增(zēng)长速度为8.42%,而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每(měi)年(nián)产生4.9亿吨垃圾,仅中国每年(nián)就产生近1.5亿吨(dūn)
城市垃圾。中国城市生活垃(lā)圾(jī)累积堆存(cún)量已(yǐ)达70亿吨。在如此巨大的垃圾压(yā)力下,有理(lǐ)由相信(xìn),垃圾处理产业会成为未来国内的明星产业。
再生资源成为资源循环的新起点,同时成(chéng)为(wéi)循环经济的(de)重(chóng)要组成部分。另(lìng)外,在(zài)废弃资源和废(fèi)旧材(cái)料回收利(lì)用加工过程中,不但解(jiě)决了资(zī)源短缺(quē)问题,同时(shí)降低了垃圾排(pái)放,正(zhèng)可谓(wèi)“一举两得”。中国不断出台政策支(zhī)持垃圾处理行业的发展,各地政府领导也(yě)开始(shǐ)高度重视(shì)
垃(lā)圾(jī)填埋场建(jiàn)设,加大了(le)投入,可以预测垃圾(jī)处理(lǐ)行(háng)业的前(qián)景十分广阔。
[3] 县城生活(huó)垃圾(jī)处理率相对较低,2010年无害化处理率估计只有25%。
中国垃圾处理行业(yè)起步晚,但通过2013前这(zhè)些(xiē)年的发展,中(zhōng)国
垃圾处理(lǐ)产业初具规模,垃圾处理市场(chǎng)容量有了显(xiǎn)著增加,市场渗透(tòu)率(lǜ)迅(xùn)速提高,进入环(huán)卫行业的企业(yè)数量也在迅(xùn)猛(měng)增加。中国的垃圾处理市(shì)场已(yǐ)经从导(dǎo)入(rù)期进入到(dào)成(chéng)长期(qī),并正(zhèng)向成熟期迈进。
预计我国城(chéng)市生活垃(lā)圾无害化处理率将在2015年达到83%,城市(shì)生活垃(lā)圾处理量将(jiāng)在2015达到40万吨/日。