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城市垃圾处理方法的研究

时间:2011-04-23  作者:秩名

论文导读:卫生填埋是利用工程手段,利用山间沟谷、废矿坑、洼地,按照环境卫生工程标准将垃圾分层铺盖堆填、压实,并按操作程序要求进行覆土,达到无害化处理的要求。堆肥法是依靠自然界广泛分布的微生物的作用,在人工控制的条件下使垃圾中可生物降解的有机废物转化为具有良好稳定性的类似腐殖质物质的一种方法。垃圾含有潜在的能量,可以通过焚烧回收利用。
关键词:填埋,堆肥,焚烧,城市垃圾
 

一、垃圾处理方法介绍

城市垃圾被认为是放错了位置的资源。随着经济的发展以及城市周边卫星城和小城镇的建设,市区范围不断扩大,城市人口不断增加,居民生活水平不断提高,城市垃圾产量也呈逐年递增趋势。据统计,我国城市垃圾的人均产量为1.0—1.2kg/d。对于如此大的垃圾产生量,已构成了对环境的严重威胁。因此进一步加强我国城市垃圾的环境管理,提高城市垃圾的处理处置水平已迫在眉睫。目前,世界各国都在研究处理城市垃圾的方法,以减少垃圾的污染程度。对城市垃圾的处理主要有以下几种方法:

(一)卫生填埋法

卫生填埋是利用工程手段,利用山间沟谷、废矿坑、洼地,按照环境卫生工程标准将垃圾分层铺盖堆填、压实,并按操作程序要求进行覆土,达到无害化处理的要求。同时,垃圾填埋后有机成份不断进行好氧和厌氧分解,厌氧发酵所产生的甲烷气体有一定的利用价值。此方法处理垃圾适应性广,操作简单,运行成本低,垃圾消纳量大。卫生填埋法的建设和运行费用是垃圾处理方法中最低的,又是其它处理方法所必需的最终处置方式。国内外广泛采用卫生填埋法处置城市生活垃圾。但该处置方法垃圾减量小,占地大,平原地区场址选择困难。对于山区或丘陵地区较为适合。

卫生填埋按填埋废弃物层内部的微生物环境,大致分为三类(1)厌氧性填埋;(2)准好氧填埋;(3)好氧性填埋三大类。

厌氧性填埋是指投弃于平地坑洼或山谷的废弃物,处于没有空气的环境中而不断降解的填埋方式;该技术具有填埋设施及作业设备简单,一次性投资相对较小,作为垃圾的较大规模的处置手段一直占有很大比例,但其占地面积大,垃圾运输距离远,而且随着环保标准的日益严格,对填埋的设计和施工的标准越来越高,其建场投资和填埋费用也相应提高。

好氧性填埋是在垃圾堆体中埋入通风管道,强制送入空气,使垃圾层内部更具有好氧性状态,此种方法填埋场稳定快、但投资大;鉴于我国的经济条件和客观实际,在我国尚未应用。

准好氧填埋的设计思想是使渗沥液集水管尽量大,使渗沥液集水沟水位低于渗沥液集水干管管顶高程,并让开口部裸露在空气中,使大气可以通过集水管上部空间进入填埋垃圾堆体,使填埋场具有一定程度的好氧条件,靠垃圾分解产生的发酵热形成内外温差使空气流进入垃圾堆体,不需强制通风,节省能量,可促进垃圾的分解和稳定,降低渗沥液的出水水质,填埋场可提前稳定,缩短土地再利用的时间。准好氧性填埋技术在日本的福冈市中田填埋场已采用,并且该技术已做为原生垃圾最终处置场准则。该技术在我国填埋场工程设计中也有部分体现,但还没有运行的工程实例,虽然该技术在日本有一定范围的应用,但鉴于我国在垃圾性状,经济实力等客观条件,本着工程设计应具有可靠性、经济性、并具有一定先进性的原则,厌氧性卫生填埋技术在我国应用较多。

(二)堆肥法

堆肥法是依靠自然界广泛分布的微生物的作用,在人工控制的条件下使垃圾中可生物降解的有机废物转化为具有良好稳定性的类似腐殖质物质的一种方法。根据堆肥过程中发挥作用的微生物对氧气的不同需求,堆肥法又可以分为好氧堆肥和厌氧堆肥两类。现代堆肥技术一般采用好氧工艺。

好氧堆肥是生活垃圾在有氧条件下,经过好氧微生物分解成肥料和渗沥液,同时排出废气和释放热量,形成高温发酵过程,杀死垃圾中的致病菌和寄生虫卵,达到无害化。接着,垃圾进入堆肥的熟化阶段,较难分解的有机高分子物质也被好氧分解成为简单的碳水化合物。此时堆肥的温度逐渐降低直至稳定。根据肥料市场的情况,可以通过在熟化堆肥中添加一定比例的N、P、K等无机肥料制成有机复合肥。此法同其他处理方法相比,占地相对较少,同时此方法的采用取决于当地农业生产肥料使用习惯和市场情况。而且也解决了无机化肥在单独使用中所表现出的土地板结,为农业提供了新型的优质肥料。我国农用耕地土壤中有机质含量逐年降低,只因无机化肥的过多施用已造成土壤中营养元素的比例失调及土壤结构的改变,致使土壤板结,影响了农作物的品质与产量。而有机肥可为农作物提供充足的养分和丰富的有机质,可以改良土壤。不仅使农作物增产同时还可改善其品质。但必须严格控制重金属的含量,防止二次污染。

垃圾堆肥技术可使生活垃圾达到无害化,部分减量化及资源化,但是在现阶段由于人们思想意识限制,其堆肥制品销售有一定风险,目前国内已建成的堆肥厂基本都处于半停产半运行状况,垃圾的处理也受到限制。

(三)焚烧法

垃圾含有潜在的能量,可以通过焚烧回收利用。垃圾经过焚烧后,体积可以减少80~90%。此外,通过焚烧,可以破坏垃圾中有害物质的组成结构和杀灭病原菌,达到解毒、除害的目的。由于焚烧法对可燃垃圾的处理能同时实现减量化、无害化和资源化,适合于经济实力强、垃圾成份适合于焚烧、用地紧张的城市和地区。

焚烧是目前世界上一些经济发达国家广泛采用的一种城市生活垃圾处理技术。垃圾焚烧可使垃圾中碳水化合物转换成CO2+H2O,同时在高温下杀灭病毒、细菌。在焚烧过程中所产生的热能可以得到合理利用,因此焚烧是目前垃圾处理中无害化最彻底的方法之一。该处理技术特点如下:

 

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