我國生活垃圾處理現(xiàn)狀分析與技術(shù)發(fā)展進展

【專家解說】：       在此有一篇中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會城市生活垃圾處理委員會關(guān)于《我國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀與對策》的文章可以參考     一、我國城市垃圾處理現(xiàn)狀分析     我國城市生活垃圾處理起步于80年代后期，其后，先后制定了不少相關(guān)標準。     在1990年前，全國城市垃圾處理率還不足2％。進入90年代以后，我國城市垃圾處理水平不斷提高。1999年，我國設市城市為668座，1999年全國城市年清運城市垃圾1.14億噸，共有垃圾處理廠（場）696座，垃圾處理能力達到27.68萬噸/日，垃圾處理率63.4％{1}。在1986－1999年期間，城市垃圾清運量年平均增長率為6．5％，城市垃圾量的增長與城市人口增長基本同步。    從近10年來我國城市垃圾處理所發(fā)生的變化可以看出，城市垃圾取得的成績和進步是明顯的，特別是先進的垃圾處理技術(shù)開始逐步得到應用。例如，在近幾年建設的許多填埋場中，為提高填埋場的防滲水平，采用高密度聚乙烯膜作為防滲材料；為提高填埋作業(yè)效率，一些大型的填埋場采用了填埋壓實機；一些城市如杭州、廣州、深圳等的填埋場開始對填埋氣體進行回收利用，1998年10月，我國第一個填埋氣體發(fā)電廠在杭州天子嶺填埋場建成發(fā)電，1999年6月廣州大田山利用填埋氣體發(fā)電的一臺機組投入運行，這些項目的實施，為我國填埋場填埋氣體的開發(fā)利用奠定了基礎。    垃圾焚燒處理從無到有，不斷發(fā)展。深圳市于1985年從日本三菱重工業(yè)公司成套引進兩臺日處理能力為150噸l日的垃圾焚燒爐，成為我國第一座現(xiàn)代化垃圾焚燒廠。1994年底開始擴建的三號爐，結(jié)合國家“八五”攻關(guān)計劃，完成了3＃爐國產(chǎn)化工程，設備國產(chǎn)化水平達到80％以上，在技術(shù)性能方面達到或超過了原引進設備的水平，為我國大型垃圾焚燒設備國產(chǎn)化打下了基礎。此外，還有一些城市如上海、廣州、北京等目前已建和在建的焚燒發(fā)電廠在未來幾年將投入運行，這些焚燒廠多為通過利用國外資金、引進關(guān)鍵技術(shù)或設備、按照較高污染控制標準來建設的現(xiàn)代化大型垃圾焚燒廠。    堆肥處理是我國城市垃圾處理使用最早也是在早期階段使用最多的方式。堆肥處理主要采用低成本堆肥系統(tǒng)，大部分垃圾堆肥處理場采用敞開式靜態(tài)堆肥?！捌呶濉焙汀鞍宋濉逼陂g，我國相繼開展了機械化程度較高的動態(tài)高溫堆肥研究和開發(fā)，并取得了積極成果。九十年代中期先后建成的動態(tài)堆肥場典型工程有常州市環(huán)境衛(wèi)生綜合廠和北京南宮堆肥廠。    當然，我們也清醒地認識到，垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比明顯不足，垃圾處理的水平還很低，從總體上講，城市生活垃圾處理還處于由堆放到處理的發(fā)展階段。主要表現(xiàn)為垃圾堆放現(xiàn)象普遍存在，垃圾處理場的二次污染相當普遍。 二、垃圾特性     城市垃圾的構(gòu)成特性與地理條件、經(jīng)濟發(fā)展水平、居民消費水平、消費結(jié)構(gòu)以及城市居民燃氣化率等因素有關(guān)。我國城市的垃圾在產(chǎn)量迅速增加的同時，垃圾的構(gòu)成及特性也發(fā)生了很大的變化。    城市生活垃圾中有機成分占總量的60％，無機物約占40％，其中廢紙、塑料。玻璃、金屬、織物等可回收物約占總量的20％。如圖3所示。    垃圾中的可燃物增多，可利用價值增大，因此隨著今后我國大城市，尤其是北方城市隨著城市燃氣化率的不斷普及，城市生活垃圾中的有機物含量及垃圾的熱值將進一步增加。    居民生活水平和消費結(jié)構(gòu)的改變不僅影響城市垃圾的產(chǎn)量，也影響著城市垃圾的成分。尤其是近十年來，隨著改革開放的進一步深化，居民收人不斷增加，人民的生活水平不斷提高，包裝產(chǎn)品的消費，以及廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物的消費不斷增加。    包裝廢物的快速增長，是城市生活垃圾增長的重要原因之一。實際上垃圾中的廢紙、金屬、玻璃、塑料等絕大部分是使用后廢棄的包裝物。隨著包裝業(yè)的快速發(fā)展，商品包裝形式越來越繁多，包裝物的種類和數(shù)量增加很快，過分包裝和豪華包裝的產(chǎn)品比比皆是，這在大城市尤為突出。一次性的商品被廣泛用于賓館和餐飲業(yè)。一次性的商品完成消費后就作為廢棄物，成為垃圾，大大增加了垃圾的產(chǎn)量。目前我國包裝品廢棄物約占城市家庭生活垃圾的10％以上，而其體積要構(gòu)成家庭垃圾的30％以上。三、城市垃圾處理現(xiàn)狀分析 （一）生活垃圾收集      目前，我國城市生活垃圾收集方式基本為混合收集，主要有以下幾種方式。1、容器式    所謂容器式指的是收集容器放置于固定的地點，服務時間為一天中的全部或大部分時間。常見的收集容器有桶式和廂式兩種。主要街道的兩側(cè)和公共場所設置果皮箱也屬于容器式收集方式。    目前使用的收集容器材料多為鋼或塑料制品。鋼制容器結(jié)構(gòu)強度大，可制成較大的容積，但也有易腐蝕，洗刷不便的缺點。塑料垃圾筒具有重量輕，耐腐蝕，易于保潔等優(yōu)點，正在獲得較多的應用。2、構(gòu)筑物式    垃圾定點構(gòu)筑物式收集方式，是以固定構(gòu)筑物作為其收集容器的。構(gòu)筑物一般為磚、水泥結(jié)構(gòu)，樣式各異，容器約5～10m3，不密封。這種收集方式的特點是收集容器為半永久型，故此容器使用壽命長，費用較低，但它具有容積固定，高峰季節(jié)會發(fā)生垃圾漫溢的情況，易造成周圍衛(wèi)生狀況的惡化，保潔困難。3、垃圾道收集    在已建成的多層和高層住宅樓中，通過垃圾道收集居民生活垃圾是最常見的收集方式。在居民生活垃圾產(chǎn)量高峰時如夏季，由于底層垃圾間貯料間容積有限，常會出現(xiàn)垃圾將門擠開使垃圾暴露；垃圾投放口密閉性差造成垃圾和臭味逸出，污染環(huán)境；特別是垃圾道收集方式不便于對垃圾收集的管理和控制以及推行分類收集等缺點，這一收集方式將逐步被淘汰。目前，北京、廣州和上海等城市相繼規(guī)定新建住宅樓不設垃圾道，許多城市還將已建住宅樓的垃圾道封閉停用。 （二）生活垃圾運輸    根據(jù)操作方法的不同，運輸方式分為“固定式”和“移動式”兩種模式。固定式收運的容器則始終在原地不動，收集車把垃圾裝入車中運走?？盏睦萜髁粼谠?。移動式收運是把裝滿垃圾容器整個運往轉(zhuǎn)運站或處理場，卸空后在把容器拉回原處或其他地點。 （三）轉(zhuǎn)運站    城市生活垃圾轉(zhuǎn)運站是為了使小型垃圾收集車從居民、商業(yè)和其它單位等各收集點清除的垃圾在這里合并，并將其投入大型車輛或其它運輸成本較低的運載工具繼續(xù)運往處理廠（場）以節(jié)省運輸費用的設施。    垃圾轉(zhuǎn)運站和轉(zhuǎn)運方式選擇應用的主要因素是經(jīng)濟上的合理性。在城市生活垃圾處理的全過程中，垃圾的收集和運輸是耗費人力和物力最大的一個環(huán)節(jié)，采用垃圾中轉(zhuǎn)的目的，就是提高垃圾收集運輸?shù)男屎唾|(zhì)量。 （四）處理設施    我國大城市垃圾處理設施嚴重不足，城市生活垃圾處理是以郊外堆放、簡易填埋、衛(wèi)生填埋為主，很少一部分采用焚燒處理，一些高溫堆肥?；咎幱诎脒\轉(zhuǎn)狀態(tài)。 四、城市垃圾處理存在的問題   （一）管理體系      同市場脫節(jié)的計劃經(jīng)濟管理體制，嚴重制約我國城市生活垃圾處理事業(yè)發(fā)展，主要表現(xiàn)在：    l）在管理體制上政企不分，基本上完全依靠政府投入，缺乏自身活力。    2）由于政府投入不力，城市垃圾處理缺乏資金來源，處理率低，處理效果差；城市垃圾收運機械及輔助生產(chǎn)設備陳舊，機械化作業(yè)水平低，設備不足，工人作業(yè)條件差，勞動強度高，生產(chǎn)效率低。    3）城市垃圾收運處理技術(shù)尚處于初始發(fā)展階段，由于缺乏資金投入，限制了垃圾收運、處理技術(shù)的發(fā)展。     分析其原因，其根本在于當前我國城市生活垃圾處理管理體制和政策滯后于社會經(jīng)濟發(fā)展及市場經(jīng)濟的需要，具體為表現(xiàn)為以下幾個方面：    l）在管理機制上，我國目前的城市環(huán)境衛(wèi)生體制完全是按照計劃經(jīng)濟模式運行的，是在垃圾糞便清掃清運的基礎上發(fā)展起來的，集管理職能和環(huán)衛(wèi)作業(yè)為一體，政企不分，具有國有企業(yè)共有的缺點。隨著環(huán)衛(wèi)工作內(nèi)涵的深入和外延的擴大，顯得效率低、負擔重，不能適應新形勢的發(fā)展。    2）在經(jīng)費來源上，長期以來，城市環(huán)境衛(wèi)生作為一項公益事業(yè)，完全由國家負擔，成為政府部門的沉重包袱，缺少資金來源，完全依賴于市長是否重視，嚴重影響了城市環(huán)境衛(wèi)生事業(yè)和資源化設施建設和運行管理，不利于城市環(huán)境衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。    3）由于環(huán)境衛(wèi)生涉及到社會的方方面面，傳統(tǒng)的體制和政策使相關(guān)行業(yè)互相分割，缺乏統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)，影響了管理力度。由于沒有有利的政策，廢舊物資回收行業(yè)正處于萎縮狀態(tài)，嚴重影響了城市生活垃圾的回收利用，不利于垃圾的資源化；由于不能有效的保障全社會采取潔凈生產(chǎn)工藝，不利于垃圾的減量化。   （二）處理技術(shù)1、分類收集與回收利用    分類收集的目的在于提高廢品回收率和便于分類處理。總體而言，我國城市生活垃圾的分類工作才剛開始，分類收集的效果還不是很大，還無法有效的將占垃圾50％以上的廚除物分開。    目前大城市普遍推行垃圾的分類收集，在主要的街道，居民小區(qū)都設立了分類收集的垃圾筒，但到目前為止，垃圾的混合收集仍是大城市普遍采用的垃圾收運方式。城市垃圾分類收集推行中遇到的主要問題是：    第一，公眾的環(huán)境意識不高，為方便起見，隨手亂仍的現(xiàn)象比較普遍；    第二，分類收集設施不足，在設計上缺乏分類引導；    第三，分類運輸?shù)脑O施不足，致使本已分類收集的垃圾，又混合運輸；    第四，缺乏分類處理的基礎設施；    第五，缺乏優(yōu)惠的廢品回收政策。2、堆肥處理  （1）堆肥技術(shù)與設備    以前，我國城市生活垃圾中主要為煤灰和廚徐類有機物，而包裝物如塑料、廢紙等含量較低，適宜于堆肥處理。1987年頒布的《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標準》  （GB8172——1987）和《糞便無害化衛(wèi)生標準》（GB7959——1987）是指導城市生活垃圾堆肥處理的技術(shù)標準，也是我國最先制訂的有關(guān)城市垃圾處理的技術(shù)標準。到目前為止，堆肥處理主要采用低成本堆肥系統(tǒng)，大部分垃圾堆肥處理場采用敞開式靜態(tài)堆肥?！捌呶濉焙汀鞍宋濉逼陂g，我國相繼開展了機械化程度較高的動態(tài)高溫堆肥研究和開發(fā)，并取得了積極成果。但限于現(xiàn)實的經(jīng)濟和社會條件，機械化高溫堆肥由于處理成本較高而難以推廣應用。目前應用較多的是一些機械化程度低、主要采用靜態(tài)通風好氧發(fā)酵技術(shù)。其特點是工藝簡單，使用機械設備少，投資少，操作簡單。運行費用低，但同時也存在堆肥質(zhì)量不高、堆肥篩上物未得到處理和氣味及污水對周圍環(huán)境影響較大，如臭味、蚊蠅難以控制等因素，其應用也受到一定限制。  （2）堆肥原料    目前由于城市垃圾缺乏有效的分類收集，不能有效的將廚余物等有機質(zhì)分離出來，用于堆肥的垃圾原料含有玻璃、塑料、甚至電池等有毒有害垃圾。  （3）堆肥產(chǎn)品    堆肥產(chǎn)品質(zhì)量不高，肥效低，銷路不暢，嚴重制約著垃圾堆肥處理的發(fā)展。目前許多堆肥場都面臨著關(guān)、停的困境。解決堆肥問題的關(guān)鍵是必須實現(xiàn)有機垃圾的分類收集。3、焚燒處理    焚燒在我國發(fā)展較慢，目前，制約我國城市生活垃圾焚燒處理發(fā)展主要因素是建設投資與運行費用，可靠、實用的國產(chǎn)化焚燒處理技術(shù)以及垃圾特性。其中資金短缺是關(guān)鍵因素。  （1）資金短缺    制約垃圾垃圾焚燒發(fā)展的重要原因還在于焚燒廠的建設一次性投資太大，以及建成后的運行成本太高，這些都是制約焚燒在大城市發(fā)展的瓶頸。如目前我國引進焚燒設備（關(guān)鍵部分引進）單位處理投資為40～70萬元（噸日），如果按綜合折舊  年限15年計算，其折舊成本就達88.9－155.6元噸，可見垃圾處理建設投資成本需求  缺口很大。  （2）缺乏可靠、實用的國產(chǎn)化焚燒處理技術(shù)    目前我國引進焚燒處理設備投資約為40～70萬元/噸/日，由于投資大，超過大  多數(shù)城市的經(jīng)濟承受力，只能借助利用國外優(yōu)惠貸款來建設。垃圾焚燒處理要進一  步發(fā)展，需要立足于國內(nèi)，開發(fā)利用國內(nèi)的技術(shù)和設備，降低單位處理投資。首先  需要重點開發(fā)單臺處理能力在100噸l日以下的垃圾焚燒系統(tǒng)，配套簡單、實用的余  熱利用和煙氣處理設備，使得單位處理投資降到10～25萬元噸/日，將適應我國目    前大多數(shù)城市的經(jīng)濟發(fā)展水平并能啟動生活垃圾焚燒處理市場的發(fā)育與發(fā)展。    目前我國只有深圳1985年從日本三菱重工業(yè)公司成套引進兩臺日處理能力為  150 噸/日的垃圾焚燒爐，且運轉(zhuǎn)正常，該廠在1994年底開始擴建三號爐，并完成了  3＃爐國產(chǎn)化工程，設備國產(chǎn)化水平達到80％以上，在技術(shù)性能方面達到或超過了原  引進設備的水平，為我國大型垃圾焚燒設備國產(chǎn)化打下了基礎。    盡管垃圾焚燒設備的國產(chǎn)化進展緩慢，但目前垃圾焚燒技術(shù)設備的開發(fā)正成為  熱點，國內(nèi)正在形成以企業(yè)實體為主的垃圾焚燒設備開發(fā)群體。但參與垃圾焚燒處理的科研、設計和有關(guān)的企業(yè)部門都處于十分分散的狀態(tài)，所開發(fā)的技術(shù)類型既有發(fā)達國家?guī)资昵熬吞蕴穆浜蠓贌夹g(shù)，也有直接還應用較少的不成熟的焚燒技術(shù)。由于規(guī)模小且實力弱，既無力與國外同類企業(yè)競爭，也難以開發(fā)和生產(chǎn)適合國內(nèi)市場需要的技術(shù)和產(chǎn)品。在北京等大城市的已有的一些小型焚燒爐，基本上是國產(chǎn)開發(fā)的，大部分處于試運行階段，煙氣排放無法達標，甚至沒有有效的煙氣處理系統(tǒng)，余熱基本未有效利用。  （3）垃圾的特性    由于城市中大部分垃圾還是混合收集，垃圾中有機物含量高達 60％，且含水率較高，導致垃圾熱值降低，不利于焚燒?？蓮娀罾謪^(qū)、分類收集。首先通過分區(qū)收集選擇對非燃煤區(qū)的生活垃圾進行焚燒處理，進一步通過分類收集提高垃圾可燃物含量，改善垃圾焚燒效率，從而降低焚燒廠建設投資和運行成本。4、填埋處理    垃圾填埋處理是我國城市垃圾處理的一種主要方式，并且在今后相當長時間內(nèi)將占垃圾處理的主導地位。近幾年來許多大城市都在建設或已建成大型甚至超大型的垃圾衛(wèi)生填埋場，這些填埋場在技術(shù)水平上總體而言采用了和發(fā)達國家接軌的技術(shù)要求，例如場地防滲采用了水平鋪設HDPE膜和粘土礦物相結(jié)合的復合系統(tǒng)進行防滲，填埋場的運營也具有相當高的水平，如北京的阿蘇衛(wèi)填埋場等。另外在我國大城市中還存在相當數(shù)量的的垃圾堆放場或填埋場，這些填埋場還未達到使用年限，由于最初的選址、設計等因歷史原因未按照衛(wèi)生填埋場的要求，這類填埋存在嚴重的環(huán)境問題。 （1）填埋場的技術(shù)規(guī)范高發(fā)達國家的技術(shù)規(guī)范要求還有差距，導致設計的填埋場先天不足，在場底防滲、修濾波處理、以及填埋氣體的回收利用方面存在問題。    *填埋場防滲與滲濾液收集    我國還存在水平防滲和垂直防滲的爭論，現(xiàn)存的填埋技術(shù)規(guī)范中也沒有作出明確的技術(shù)說明，而事實上在發(fā)達國家，其技術(shù)規(guī)范對防滲作出了十分明確的規(guī)定，填埋場必須采用水平防滲，并且生活垃圾填埋場必須采用HDPE膜和粘土礦物相結(jié)合的復合系統(tǒng)進行防滲。    填埋場的滲濾液收集系統(tǒng)往往在若干年后失去收集作用，場底導滲管發(fā)生堵塞,滲濾液無法正常排走，整個填埋場形成形成了高含水的滲濾液庫，垃圾填埋一定年限后，滲濾液往往從側(cè)面覆蓋體滲出，嚴重影響堆體的穩(wěn)定性和環(huán)境。    *滲濾液處理    處理的滲濾液無法達到正常的排放標準，在暴雨的時候因滲濾液超出處理能力而直接排放，嚴重污染環(huán)境。    *填埋氣體    垃圾場產(chǎn)生的填埋氣體直接排人大氣，缺乏回收利用，這種自然排放的方式對大氣以及周邊的環(huán)境都造成了危害。發(fā)達國家禁止填埋氣體直接排入大氣，規(guī)定填埋氣體必須進行回收利用，無回收利用價值的則需集中收集燃燒排放。目前國內(nèi)只有廣州李坑垃圾填埋場和杭州天子嶺垃圾填埋場對填埋氣體進行了回收發(fā)電利用。  （2）填埋場缺乏規(guī)范的運營管理，缺乏監(jiān)督。    垃圾填埋場的運營需要綜合的管理技術(shù)。尤其是大城市垃圾填埋場的規(guī)模越來越大，填埋場的污染控制很大程度上取決于管理水平的好壞。對填埋場的運營管理要形成完整的體現(xiàn)。不僅要對填埋作業(yè)區(qū)的垃圾進行規(guī)范的作業(yè)，逐步實現(xiàn)對垃圾種類、數(shù)量垃圾，對地表水、地下水、滲濾液的數(shù)量、位置、對噪聲、飄塵，對填埋氣體的數(shù)量、特性等項目實現(xiàn)計算機的輔助管理。 五、我國大城市垃圾處理對策   （一）目標與原則     我國城市生活垃圾的管理應實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標體系，應從過去的那種垃圾處理處置的比重大，回收利用，減量和避免垃圾產(chǎn)生的比重?。▓D4所示）轉(zhuǎn)變到新的垃圾管理目標（如圖5所示），”形成倒金字塔的管理體系，應從單純的收運、處置轉(zhuǎn)向垃圾避免和回收循環(huán)利用，直到最后和環(huán)境相協(xié)調(diào)的處理。    新的垃圾管理目標如圖5所示，首先是盡可能避免垃圾產(chǎn)生，如果垃圾必須產(chǎn)生，產(chǎn)出量要最小；其次是對產(chǎn)生的垃圾要盡可能進行回收利用；最后的處理目標是進行有利于環(huán)境的處理。