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关于北京市生活垃圾处理的技术经济分析.docx

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关于北京市生活垃圾处理的技术经济分析 Tech-Economic Analysis of the Life Waste Disposal Alternatives for Beijing 摘 要 本文运用经济、可持续发展的观点,对堆肥、焚烧发电和卫生填埋等三种主要的城市生活垃圾处理方式进行了技术比较,分析了各自的优缺点。在分析国内外城市生活垃圾处理现状的基础上,指出了我国城市生活垃圾处理方式与发达国家存在的主要差距。 本文分析了北京市生活垃圾处理的现状,指出了存在的问题:管理水平不高、管理理念和思想相对落后;生活垃圾持续增长,基础设施严重不足,简单处理处置问题突出;处理方式单一,资源化利用水平低;垃圾处理资金投入不足,资金来源单一,市场化、社会化运作不够。通过对北京市生活垃圾堆肥、焚烧发电、卫生填埋处理项目进行经济分析,提出堆肥、焚烧发电、卫生填埋这三种城市生活垃圾处理方式在技术上和经济上都是可行的,具有显著的社会效益和环境效益,但各有优缺点。针对北京的实际情况,建议北京市采用堆肥、焚烧发电、卫生填埋相结合的综合处理技术。 最后,对北京市生活垃圾治理的对策进行了探讨,指出生活垃圾治理重点应是源头治理,推行分类收集,努力实现减量化、资源化,同时对垃圾处理市场化、产业化进行了初步探讨。希望本文能为政府选择城市生活垃圾处理技术,为投资者投资垃圾处理项目提供一定的帮助和参考。 关键词:生活垃圾处理 堆肥 焚烧 填埋 经济分析 Abstract By applying the cycle economy and continuable development’s standpoints, this paper compares three main methods of the life waste disposal alternatives: composting , combusting and landfill to analyzing the advantage and disadvantage of each method. Based on analysis the situation of the waste treatment domestically and internationally. It is indicated that the method of the life waste disposal of our country lags behind that of the foreign country. This paper analyze the status of the waste treatment and indicate the existing problem:the level of management is low , the ideal and anamnesis of management is draggle comparatively; the life waste is continue increase, basic establishment is not enough badly, the problem of single treatment is extrusive; the method of disposal is single, the level of using resource is low; the devotion of funds is not enough, the origin of fund is single, the operation for the possibility of market and society is inadequate. Through economic analysis of composting and combusting for electricity power generation and landfill for Beijing, these three methods proved is feasible and general the benefits to the society and environment. Of course each method has both advantage and disadvantage. Facing up the actual condition in Beijing, it is proposed to adopt the method of composting and combusting for the electricity power generation and landfill for the life waste disposal alternatives. Finally the strategy of the life waste disposal alternatives is studied for Beijing. It is pointed out the key points in the life waste disposal alternatives are to control the source, to sort and collect them to reduce them and use them for resource. Meanwhile this paper discusses the possibility of the waste treatment market and industry. It is expected that this paper may provide some help and reference to the municipal government for selecting the technology of the life waste and to the investor for investing in the waste treatment project. Key words: the life waste disposal composting combustion Landfill economic analysis 第1章 引言 1 1.1 课题提出背景 1 1.2城市生活垃圾的危害 3 1.3 城市生活垃圾的处理方式 4 第2章 对城市生活垃圾主要处理处置方式的技术比较 8 2.1堆肥化 8 8 92.2焚烧 11 2.3填埋 13 2.4 对堆肥、焚烧、填埋三种处理处置技术的比较 15 15 15 16 第3章 国内外城市生活垃圾处理处置的现状 19 3.1 国外城市生活垃圾治理现状 19 19 19 203.2 我国城市生活垃圾处理的现状 21 第4章 北京市生活垃圾治理现状 24 4.1 北京市生活垃圾治理基本情况 24 24 25 25 25 274.2 北京生活垃圾治理的基本原则 28 4.3 北京生活垃圾治理存在的问题 28 第5章 北京市生活垃圾处理主要方式的经济分析 31 5.1 对某垃圾卫生填埋场项目的经济分析 31 5.2 对某垃圾焚烧发电厂的经济分析 35 5.3 对某垃圾堆肥项目的经济分析 38 5.4 对垃圾堆肥、焚烧、填埋项目的经济性比较 40 5.5 经济分析结论 41 5.6 对北京市生活垃圾处理技术的建议 42 第6章 北京市生活垃圾治理对策分析研究 46 6.1 北京市生活垃圾治理对策分析的指导思想必须要有突破 46 6.2 实现北京市生活垃圾的减量化、资源化的对策 48 6.3 垃圾处理产业化是实现垃圾处理走可持续发展之路的重要支撑条件 51 6.4 结论和建议 57 参考文献 5 致谢与声明 60 个人简历 第1章 引言 1.1 课题提出背景 人类进入20世纪后,在建立起“大量生产、大量消费、大量废弃”的工业体系支撑下的物质文明的同时,也面临着全球生态、环境遭破坏,资源日益枯竭等历代未曾经历的困境。于是人们开始重新认识“有限的、可被破坏”的地球。在反思过去的基础上,世界各国开始寻找一条新的发展途径——可持续发展之路,即从单线型经济社会谋求建立循环经济社会。我国政府从国情出发,适时提出了要坚持科学发展观,大力发展循环经济。 生态设计新世纪头20年,是我国经济社会发展的重要战略机遇期,同时也是发展的重要转型期。但是,经发展循环经济是解决我国资源、能源和环境问题的必经之路。据《中华人民共和国2004年国民经济和社会发展统计公报》显示,2004年全年我国国内生产总值(GDP)为136515亿元,按可比价格计算,比上年增长9.5%,继续了我国国民经济高速发展的势头。但多年以来,我国的经济发展,一直没有摆脱高投入、高消耗、重污染、低产出的传统模式。我国单位产值的矿产资源消耗与能源消耗,是世界平均值的3倍,单位产值的废物排放量,是世界平均值的数倍。如1996年,有关部门和世界银行联合对此作了个探讨性的研究,其研究结果是,在1995年,中国水和空气造成污染带来的经济损失,大体上是540亿美元,占当年GDP的6%-7%。多年以来,我国的无序开发已经严重透支了国人的生存资源,我们的GDP中,相当一部分是靠牺牲后代的发展机会获得的,它实际上不是业绩,而是生态赤字。 我国是“人口大国”,这就意味着,我们同时是个“垃圾大国”。据有关部门统计,全国13亿人口,每年仅城镇垃圾总量就达1.5亿吨,占世界总量的四分之一以上,并且每年以平均10%的速度增长。而纳入与实施处理的城市垃圾只占总量的25%,剩下的城市垃圾无法处理,只能堆积,历年的垃圾堆量已达60亿吨,侵占5亿多平方米土地,而我国的人均耕地面积尚不足1300平方米,远远低于世界人均3000平方米的水平。大量且快速增长的城市生活垃圾实际上已经成为了严重影响城市环境建设和可持续发展,以及改进人民生活质量的重要社会问题,如何找到一种既能适应社会发展需要,又能保障环境生态平衡的垃圾处理方式,是各级政府亟待解决的难点之一。 1.2 城市生活垃圾的危害 城市生活垃圾主要指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物,其中大部分来自居民的生活和消费、市政建设和维护、商业活动、市区的园林绿化及市郊的耕种生产和旅游娱乐等场所。包括一般性垃圾、人畜粪便、厨房废物、污泥、垃圾残渣和灰尘等固体物质 。其构成主要受城市规模、性质、地理条件、居民生活习惯、生活水平和燃料结构、季节气候等影响。城市生活垃圾有如下危害: (1)多维化的污染 上至大气、下至地下水以及地表水体(河流、湖泊)和土壤等自然环境要素,都不同程度地遭到垃圾污染,形成了一个“灾害链”。 城市生活垃圾在堆放或填埋过程中受到了微生物作用,会产生大量的沼气,其中主要成分为CH4、CO2。CH4、CO2的大量排放直接导致全球气候变暖。根据IPCC发表的1995年评估报告估计,CH4对全球气候变暖有19%的贡献,而CO2的贡献为64%。它们是两种最主要的温室气体,并且CH4的“温室效应”率是同质量CO2的21倍。另外,产生的H2S、NH3等有毒有害气体进入大气,也会严重影响空气质量。 又如,垃圾中的重金属元素(如汞、镉、铬等)及其他有毒、有害物质,随水流注入地表水体(河流、湖泊)或渗入土壤和地下水体,造成对水和土壤的严重污染,而这些有毒有害物质又会通过“食物链”的形式进入人体,在人体内逐渐蓄积,从而危害人的神经系统、造血系统等,甚至引发癌症。如:日本的水俣事件,就是由于水中汞超标而引起中毒;还有日本的骨痛病,是水中镉超标的缘故,等等。此外,对草木和作物的生长、发育都会构成严重危害。 (2)有损市容环境,影响城市景观 首先,是“白色污染”问题。在街道、农贸市场、公园和其他公共场所以及湖泊、河流等地,大量被丢弃的塑料袋、塑料饭盒、烟蒂、烟盒、果皮、碎纸等物,被风吹扬飘浮空中或挂在树枝,有损于城市形象,降低旅游景点观赏、休闲的价值,也严重地影响城市居民的生活质量。 (3)生物性污染严重 生活垃圾中有许多致病微生物,同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的滋生地,这必然会危害到广大市民的身心健康。 (4)侵占大量土地 据统计,截止2003年,仅北京市垃圾填埋场及各级堆放站等共占地多达5000多亩,从而浪费了大量的土地资源,也扩大了污染面。 (5)垃圾爆炸事故隐患大 由于生活垃圾中有机物含量较高,集中堆放容易形成厌氧环境,致使垃圾产生的沼气不断积累,且不断向外释放,一旦其中的CH4在空气中的含量达到其爆炸极限(有氧条件下,CH4爆炸极限为5%~15%)或遇到明火就极易引起爆炸。这种事故在北京、上海、重庆、岳阳等国内大、中、小城市都有发生,国外也时有发生。(图1.1为垃圾污染的途径) 地下水 饮用 江、河、湖、海、地下水、废物处理地 水生动植物 食用水生动植物 污泥 污水处理厂 污物 焚烧 处理 肥料、改良土壤 食用植物 饲料 奶、肉 人类食品 人类疾病 生态破坏 大气 肺 皮肤 接触侵入皮肤 直接接触 悬浮大气微粒 灰尘 垃圾污染源 处置堆存 填埋: 地表层、地底层 深埋 1.3 城市生活垃圾的处理方式 随着经济发展和人们生活水平的提高,中国也进入了高生产、高消费和大量排放废物的时代。当前城市生活固体废物的污染和防治问题已成为世界各国关注的焦点。在影响城市生态系统的众多因素中,城市生活垃圾是最活跃的扰动因素之一,同时城市生活垃圾的处理也越来越引起社会的重视,处理水平由过去的简单清除,野外堆放,露天简易填埋等初级处理渐渐提高到现在的堆肥发酵、卫生填埋、焚烧发电、资源化等高级处理。 当前,固体废物处理和资源化技术的分类见图1.2所示,处理技术水平也随着时代的变化、社会的需求而得到了较大程度的发展和提高,城市固体废物处理发展过程大体可分为以下三个阶段。 第一阶段:为了维护环境卫生而进行无害化处理的阶段。 这一阶段的主要目标是将垃圾清除,以保证环境的清洁卫生,处理方法以简易填埋和简单焚烧为主,但人们很快发现这会带来二次污染,甚至造成事故,比如:填埋场的沼气爆炸,焚烧厂的有害气体污染等,这些简易的处理方法简单,成本低,包括我国在内的很多发展中国家还在这样处理垃圾,但其局限性是显而易见的。 第二阶段:在确保垃圾的无害化处置的基础上,避免产生二次污染的处理阶段。 认识到简易处理的弊端,人们开始注意防治二次污染,代表性的处理技术有:带有烟气处理设备的焚烧、卫生填埋等。这一阶段的另一特点是垃圾焚烧发电、供热等余热利用技术的发展。 但是随着科学技术水平的提高,发现了诸如垃圾焚烧会产生二恶英等现象,同时进一步认识到资源化的重要性,现在的处理技术正朝着第三阶段发展。 第三阶段:提高资源化,减少垃圾处理的环境负荷的处理阶段。 随着社会对环保的重要性、资源的有限性的认识的提高,人们开始追求垃圾处理的资源化,尽量降低处理所在带来的环境负荷。塑料的自动分拣、油化、金属罐的自动分拣、垃圾焚烧发电、可燃垃圾的热分解气化等处理技术应运而生,并得到一定的作用。同时人们认识到只要技术得当,一定规模以上的焚烧处理不仅可以避免二次污染,也是最经济且最成熟的处理方法之一。 各阶段的处理技术水平提高的影响因素主要包括以下4个方面:①经济生产水平的提高;②环保意识的提高;③科学技术发展水平的提高;④相关法规的完善。 各种最新的处理技术的主要目的是:①减少环境污染;②提高垃圾处理的资源化率。而提高资源化率的目标正与第一阶段不谋而合,第一阶段以人力而实现高资源化,而现在的技术主要利用机械化、自动化来实现高资源化。但是又有劳动力昂贵、投资大等问题,所以很多技术都遇到了经济上难以维持的难题。如何改善垃圾处理的经济性也是目前技术开发的重要课题之一。 依据发展循环经济的要求和可持续发展战略,垃圾处理的目标应该是实现无害化、减量化和资源化。目前普遍使用城市生活垃圾处理处置技术包括预处理技术、固化/稳定化处理技术、生物处理技术、热处理技术、填埋处置技术等,其中最常见的有堆肥化(生物处理技术)、焚烧(热处理技术)、填埋。 北京作为我国的首都,为了增强首都城市功能,提高市民生活质量,北京市不断加大生活垃圾处理设施投入和环境综合整治力度,城乡环境得到了明显改善。但是,以当前北京市推行发展循环经济、举办一届最出色的奥运会、率先基本实现现代化和建设现代化国际大都市的要求来衡量,目前的生活垃圾治理水平还很难适应未来经济和社会发展的需要。本文将对北京市生活垃圾的处理处置中采用的堆肥、焚烧、填埋处理处置技术进行经济分析,从而为北京市生活垃圾的处理处置技术提供建议,促进北京循环经济的发展。 第2章 对城市生活垃圾主要处理处置方式的技术比较 2.1 堆肥化 堆肥化(composting)是利用自然界广泛存在的微生物,有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥化制得的产品成为堆肥(compost)。根据微生物生长的环境可以将堆肥化分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化两种(见图2.1和2.2)。好氧堆肥化是指在有氧的状态下,好氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程,最终的产物主要是CO2、H2O、热量和腐殖质;厌氧堆肥化是在无氧存在的状态下,厌氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程,最终产物是CO2、CH4、热量和腐殖质。通常所说的堆肥化一般是指好氧堆肥化,但好氧和厌氧是相对的。 + 释放、转换为热或提供生物合成用 氧化 合成 堆肥有机物 (含C、N、O、P、S) 氧气,微生物 细胞物质 (微生物繁殖) CO2、H2O、NH3、PO43-、SO42- 能量 排入环境 氧化 堆肥有机物 微生物 细胞物质 有机酸、醇类CO2、H2S、NH3、能量、微生物- CO2、CH4等,能量 细胞物质 酸性发酵阶段(产酸菌活性) 碱性发酵阶段(甲烷菌活性) 图2.1 有机物的好氧堆肥分解 图2.2 有机物的厌氧堆肥分解 垃圾堆肥处理不仅减少了垃圾造成的环境污染,而且良好的堆肥具有改土、培肥、促进作物生长和增产的作用。堆肥在解决垃圾出路的同时实现了资源化目标,其经济和社会效益较好。但是堆肥对废物的种类和性质有一定要求。其次,堆肥法处理垃圾周期长,堆肥场建设投资高,处理量小,运输费用高,再次,堆肥中N, P, K含量不高,一般低于3%,其不同于传统的农家肥,只能作土壤改良剂,大量施用土壤中可能富含有害元素并易造成土壤板结。同时堆肥化处置还会对周围环境释放出恶臭和尘土。 传统意义上的堆肥,主要是准堆肥后的产品制作成有机肥施用于农田,但其前提条件是垃圾的分类收集。目前在中国完全实现垃圾分类收集还需要一个过程,因此,混合垃圾堆肥后的成分复杂,常不适宜直接用作农肥。但是,堆肥后的产品可以: (1) 改良土壤,恢复植被,园林绿化以及填地; (2) 矿山开采场、垃圾填埋场的绿化; (3) 垃圾填埋的覆土。 如作为“生态城市”,绿地建设是其重要组成部分之一。如果有政府倡导、政策上给与更多的支持,在城市范围内开辟垃圾堆肥新产品系列的草坪、花卉、树木的种植、试验等等,不仅宣传绿色,更是以行动倡导绿色。又如,在美国仅公路两侧绿化项目每年就可以消纳数万吨的垃圾堆肥,因为美国规定公路两侧绿化地土壤有机质含量必须超过5%~8%,所以建设单位多选用成本较低的垃圾堆肥产品。 通过堆肥,垃圾中可生物降解的有机物被降解,垃圾中所含的50~70%的水分在反应中被蒸发,最终产生的堆肥产品部分可用于园林绿化、填地。堆肥处理后,垃圾的体积仅约未经处理前的10%,重量约为处理前的30%。因此,对减量化和充分利用有限填埋空间上所起的作用是不可忽视的。 由于混合收集后的垃圾成分复杂,好氧处理后常不易直接用作农肥。但是,混合收集的垃圾经过好氧生化处理之后可以达到如下效果: (1) 可以降解的有机物部分得到降解,垃圾堆得到了稳定; (2) 体积和重量显著减少,便于运输和堆放; (3) 降低了后续处理(如填埋)中的产气和渗滤液; (4) 有效延长垃圾填埋场使用寿命。 垃圾好氧生化处理的另一个非常重要的意义,就是垃圾的生物干燥。收集来的垃圾含水率高达50~70%,如果直接焚烧,会极大地影响发电效率,既不经济,也不环保。而当前流行的、通过添加煤粉或者油料来焚烧垃圾、提高发电效率的做法,从宏观上讲,是对煤资源和油料的浪费,因此并不是真正意义上的废物发电。 堆肥过程中,微生物在氧化垃圾中的有机物时,会放出热量。通过控制,可以有效地利用这一热量来蒸发垃圾中的水份,提高垃圾的热值。这一工程技术是近十年发展起来的,也称为“生物干燥”(德国称为生物稳定化——biological stabilization)。在工艺目标上,生物干燥有别于传统堆肥。堆肥过程需要把可生化降解的有机物充分氧化,而生物干燥则是最大化地利用生物反应放热来蒸发垃圾中的水份。理想的结果是,一座小的反应时间、最少的生物氧化,实现处理后垃圾的最低含水率。 通过控制含氧量、温度和调节通风量,1~2周内可把垃圾的含水率降到20%以下。根据原有含水量的不同,热值可提高50%~250%(见图2.3)。这对于降低垃圾焚烧成本、提高发电效率,有着不可估量的价值。 目前,在我国城市生活垃圾的处理中,堆肥处理正经历停滞甚至萎缩的历程。正如资料中提到:由于目前我国垃圾还无法真正实现分类收集,堆肥基本为混合型城市生活垃圾堆肥;堆肥产品质量差,影响市场效益;而且原始堆肥中,单纯的厨余类有机物水分较高,影响堆肥过程与效果等。 城市生活垃圾堆肥处理在发达国家也曾一度处于停滞、萎缩状态。但进入九十年代,由于填埋场标准和焚烧处理的排放标准不同程度的修订和进一步提高,填埋和焚烧的成本极大地增加,以及堆肥作为可降解有机物的再生利用等,垃圾堆肥处理又呈上升的趋势。 图2.3 通过生物干燥在不同原始含水率下热值的变化 2.2 焚烧 垃圾的焚烧(incineration或combustion)是一种高温热处理技术,即将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧,在800~1000℃的高温条件下,垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,释放出热量并转化为高温的燃烧气和少量性质稳定固体残渣。当垃圾有足够的热值时,垃圾能靠自身的能量维持自燃,而不用提供辅助燃料。垃圾燃烧产生的高温燃烧气可作为热能回收利用,性质稳定的残渣可直接填埋处理。经过焚烧处理,垃圾中的细菌、病毒能被彻底消灭,各种恶臭气体得到高温分解,烟气中的有害气体经处理达标后排放。因此可以说焚烧处理是实现垃圾无害化、减量化、资源化的最有效的手段之一。图2.4是废物焚烧的典型系统框图。 完整的垃圾焚烧系统通常有许多装置和辅助系统组成,包括核心设备的焚烧炉主体以及其他作为辅助系统的原料贮存系统、加料系统、送风系统、灰渣处理系统、废水处理系统、尾气处理系统和余热回收系统等。 焚烧技术符合垃圾处理的“三化”(资源化、减量化和无害化)原则,目前焚烧技术主要有层状燃烧、流化床燃烧、悬浮燃烧、多室燃烧等分支。 焚烧优点: ①垃圾经焚烧处理后,垃圾中的病原体被彻底消灭,燃烧过程中产生的有害气体和烟尘经处理后达到排放要求,无害化程度高; ②经过焚烧,垃圾中的可燃成分被高温分解后,一般可减容80%-90%。减容效果好,可节约大量填埋场占地,焚烧筛上物效果更好; ③垃圾焚烧所产生的高温烟气,其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽,用来供热或发电。垃圾作为能源来利用,还可回收铁磁性金属等资源,可以充分实现垃圾处理的资源化; ④垃圾焚烧场占地面积小,尾气经净化处理后污染较小,可以靠近市区建厂。既节约用地又缩短了垃圾的运输距离,对于经济发达的城市,尤为重要; ⑤焚烧处理可全天候操作,不易受天气影响; ⑥随着对城市垃圾填埋的环境措施要求的提高,焚烧法的操作费用渴望低于填埋。 焚烧的缺点:首先,焚烧法投资大,占用资金周期长;其次,焚烧对垃圾的热值有一定要求,一般不能低于3360kJ/kg(800kcal/kg),限制了它的应用范围;最后,焚烧过程中也可能产生较为严重的“二恶英”问题,必须对烟气投入很大的资金进行处理。 2.3 填埋 废弃物的填埋(landfill)处置是从传统的垃圾堆填法发展起来的一项最终处置技术,是一种涉及多学科领域的综合土工控制技术。根据被处置废物的种类所导致的技术要求上的差异,逐渐形成目前通常所指的两大类土地填埋技术和方式:即以垃圾类废物为对象的土地卫生填埋和以工业废物及危险废物为对象的土地安全填埋。本文所讲的填埋是指对城市生活垃圾的卫生填埋。卫生填埋分为好氧、半好氧和厌氧方式。在以往所进行的卫生填埋大多数属于厌氧填埋。其优点结构简单,操作方便,可以回收一部分可燃性气体。但由于厌氧分解的速度很慢,通常封场以后需要经过很长时间(例如30~40年),垃圾中的有机物才能分解完毕。在此期间,很难对土地充分利用。与之相反,好氧填埋是利用改良填埋场的设计和采用人工通风的方法,使垃圾进行好氧分解,从而封场以后的很短的数年时间以内,即可以将有机物降解完毕,从而大大提高土地的利用率。该反应与堆肥化相近,因此可以产生60℃以上的高温,对于消灭大肠杆菌等致病细菌十分有利。由于可减少降解产生的水分,对地下水污染的威胁也较小。不过由于要进行人工通风,使得填埋场的结构复杂,造价和运行费用过高,不利于填埋场的大型化。因此,到目前为止尚未得到广泛应用。半好氧填埋方式是在填埋场设计时,有意识地提高渗滤液收集和排放系统的砾石排水层和管路的尺寸,从而形成管道中渗滤液的半流状态。通过较强的空气扩散作用使填埋的垃圾得到近似的好氧分解环境。该法的分解速率处于好氧和厌氧分解之间,由于取消了人工通风,所以比好氧填埋大大降低了运行费用。其缺点是需要留出一部分空间贮存空气,所以在一定程度上减小了废物的空间利用率。它可能在将来形成主要的垃圾填埋方式。我国目前的城市垃圾无机成分较高,处理利用率低,经费紧张,近年来许多城市都建造了卫生填埋场。图2.5为典型的卫生填埋工艺流程。卫生填埋指将城市垃圾填埋于不透水材质或低渗水性土壤内,并设有渗滤液、填埋气体收集或处理设施及地下水检测装置的填埋场的处理方法。图2.6为卫生填埋场的结构示意图。 卫生填埋法是在科学选址的基础上,采用必要的场地防护手段和合理的填埋场结构,以最大程度地减缓和消除垃圾对环境,尤其是对地下水污染的技术。填埋的最终目的是将垃圾妥善贮存,并利用自然界的净化能力,使垃圾稳定化、卫生化及减量化。卫生填埋法具有成本低廉(是焚烧法的1/15~1/8,是堆肥处置法的1/5~1/3)、适用范围广、无二次污染、环保效果显著和处置彻底等优点。然而,卫生填埋场占地面积大,而且也产生了诸如填埋气、渗滤液污染等 图2.6 卫生填埋场结构示意图 图2.5 典型的卫生填埋工艺流程 诸多环境问题。长期以来,填埋场渗滤液被认为是其周边地区地表水及地下水的潜在污染源,而且填埋场关闭后,其渗滤液的产生要持续许多年甚至数十年。因此,应该充分认识其危害程度,提出对策、采取措施,以防止垃圾填埋场的污染。 2.4对堆肥、焚烧、填埋三种处理处置技术的比较 优点:堆肥在资源利用上较填埋有进步,能利用垃圾中的有机成分如纸张、食品、果品、蔬菜等垃圾造肥,达到资源化利用,同时达到减容化目的,这样最终不能利用的成分容积大大下降,延长填埋场寿命,降低填埋成本。 缺点:堆肥占地虽比填埋小但仍较大,仍需相当大的场地。垃圾需分检,不是所有垃圾均可造肥,这就加大了成本。仍有部分不能造肥的垃圾如塑料等要用其他方法处理。堆肥过程中环境状况恶劣,仍存在空气污染、蚊虫滋生等环境生态问题。 局限性:堆肥处理垃圾较填埋的进步性在于他实现了部分资源化,也达到了部分减容化,减少污染的目的,但是资源化、减容化、无害化都不是处于理想状态,都不彻底,不能单一用此法,必须和其他的办法如焚烧、填埋相结合,这是其局限性。 优点:垃圾焚烧并利用其热能,较之堆肥、填埋处理垃圾在减容化、资源化、能源化上可以说上了一个台阶,它可以使体积缩小到十分之一,燃烧产生的热能用于供热发电,燃烧效率可以达百分之八十五,热效率可达百分之五十以上。应该说在减容化、资源化上是堆肥、填埋方法不可比的。 无害化分析:焚烧后的垃圾达到了无害化,可以无害填埋这是无需置疑的。垃圾焚烧的无害化问题主要是燃烧后排放的烟气达标问题,这是当前人们对焚烧心存大忌的重要原因。多数反对垃圾焚烧的人认为焚烧后产生的有害气体种类增加,有碍环境保护,其实这是片面的认识,事实上通过工程设计,技术上完全可以实现焚烧后达标排放,这在西方发达资本主义国家完全做到了。不在于焚烧措施不可取,而在于选择的工程技术措施是否能保证烟气达标排放,所以垃圾焚烧利用其能源,必须首先要在保证无害化的基础上实现,否则就没有达到与环境统一的目的。 西方发达资本主义国家实行了严格的垃圾排放管理标准,在烟气处理、尾气排放上达到了严格的环保要求。具体措施就是加大尾气处理力度,用布袋除尘器使其除尘效率达百分之九十九以上,对尾气进行喷淋氧化钙吸附达到除SO2、HF、HCL目的,用活性炭吸附进一步清除上述有害气体及二恶英等,炉内控制燃烧温度在850度以上,使烟气停留时间在两秒以上,促使二恶英分解,同时炉内加大空气过剩量,及适当提高排烟温度,控制二恶英的低温合成,从而使二恶英达标排放。这些工艺措施已达成共识,实践中也行之有效,只要我们在工程措施中设置相应的工艺设备,严格按工艺规定运行,垃圾焚烧尾气的排放达标是有保证的。  焚烧的缺陷是必须与填埋相结合,缩容后的百分之十垃圾若无法利用时也只能填埋处理,但此时体积的缩小及无害化,使填埋的压力减少,填埋场寿命延长成本下降。  优点:(1) 垃圾填埋处理是最基本的处理方法,也是不能利用垃圾的最终处理方法,所以在今后的垃圾处理上是不可缺少的方式之一。 (2) 与堆肥和焚烧相比较,只需较少的设备与管理费,如推土机、压实机、填土机等,而焚烧与堆肥,则需庞大的设备费与维持费。 (3) 处理量较具有弹性,对于突然的废物量增加,只需增加少数的作业员与工具设备或延长操作时间。 (4) 能够处理各种不同类型的垃圾,减少收集时分类的需要性。 缺点:(1) 不能减容化。填埋占用土地,土地是宝贵的不可再生的资源,我国人均占有土地不到世界平均水平的三分之一,城市特别是大城市周围土地更显珍贵,更是无法大量征地用于填埋。随着征地费用的上升,填埋的成本会越来越高,所以今后山区城市周围有大量闲置无法利用的土地、或者矿区塌陷地坑可以利用于垃圾填埋,而平原地区的城市,填埋将无法大量采用,只能考虑其他方式的处理。 (2) 填埋的另一缺点是填埋过程中仍会暴露在空气中,无法完全达到隔绝,造成苍蝇蚊虫滋生,疾病传染仍不能杜绝,所以不得不大量喷洒药物灭虫,造成对环境的二次污染和成本上升。 (3) 填理不能立即对沼气资源进行利用,必需填埋几年后或者完全停止填埋后方可引出利用,同时其资源化利用程度也是很低的。 从以上分析可知,焚烧、填埋和堆肥是垃圾处理领域三种主要处理技术,填埋工艺简单,成本低,适应性广,然而占用土地、易造成二次污染且浪费垃圾中的有用能
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