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城市生活垃圾现状与资源化处理技术研究

作者:宋建利 石伟勇 等  
评论: 更新日期:2012年04月15日

大量研究发现垃圾有机肥能减少化肥用量、增加农产品产量、改善农产品品质,提高农业经济效益,而且能改善土壤结构、保护生态环境,体现出应有的社会效益[23]。城市生活垃圾转化为肥料资源,不仅突破了对城市生活垃圾消极处理的方式,开拓了1条容量极大、无限循环的资源化新路,使工农及城乡大生态系统产生物质良性循环,既能消除污染,又促进工农业生产发展,是生态工程的1个资源合理利用模式[24]。但由于生活垃圾中还含有很多无机物、难以被微生物降解的橡胶、塑料、合成纤维(织物)等有机物和玻璃、重金属等污染物易对农田造成破坏、妨碍耕作,因此制约了垃圾有机肥产品的市场发展前景;同时处理周期一般较长(12~15d)[25],且处理规模不宜过大。
2.4蚯蚓床法
蚯蚓是1种杂食性的环节动物[26],在自然生态中具有促进物质分解转化的功能。大量研究发现,蚯蚓在其新陈代谢过程中能吞食大量的有机物,并将其与土壤混合,通过砂囊的机械研磨作用和肠道内的生物化学作用下进行分解转化[27,28]。因此可以利用蚯蚓这种强大的消化分解能力来处理城市生活垃圾,早在20世纪90年代初期,美国、法国、澳大利亚等发达国家就建立了利用蚯蚓处理城市垃圾的工厂,通过运行证明,利用蚯蚓处理城市垃圾是1种可行的方法。蚯蚓的吞食量很大,1亿条蚯蚓1d可吞食40~50t的垃圾,排出20t蚯蚓粪。且蚯蚓还能将垃圾中的重金属富集于体内,从而去除垃圾中的重金属[29]。由于蚯蚓体内含有10%~14%的蛋白质和多种氨基酸,可作为家禽、动物的蛋白添加饲料或通过酸水解法从其体内分离制备复合氨基酸,用于制药或化工等行业,有较好的市场前景。此法处理城市生活垃圾,投资少、见效快、无二次污染,是1种生态处理法。
2.5生活垃圾资源化综合处理
生活垃圾资源化处理就是通过物理、化学、生物等方法从垃圾中或其他处理过程中回收有用物质和能源,加速物质循环,创造经济价值为主要目的的处理过程,是将废物变无用为有用,变有害为有利,变一用为多用[30],如热解、气化、油化、RDF等。垃圾资源化不管是在保护资源,节约能源方面,还是在防止污染,保护环境方面都有重要意义。资源化包括3个范畴:物质回收、物质转换和能量转换[31]。生活垃圾资源化综合利用,有2种方式:一是原级资源化,即把废弃物生成与原来相同的产品。如将废纸生成再生纸,废玻璃生成新玻璃,废钢铁生成再生钢等,这种利用方式,可以减少原生材料量的20%~90%;二是次级资源化,即把废弃物变成与原来不同的新产品,这种利用方式,可减少原生材料量的25%[32]。
3我国城市生活垃圾处理现状
我国对城市生活垃圾控制工作起步较晚,始于20世纪80年代初期,经过20多年的实践,总结国内外的经验,提出了以“资源化、无害化和减量化”作为城市生活垃圾处理及污染防治技术政策。近年来,生活垃圾科研水平和治理水平提高很快,除一些高等院校和科研机构进行了大量的基础科学研究外,许多城市已根据自身实际情况对城市生活垃圾的处理技术进行了实践性的探索。广州、杭州、苏州、宁波、北京、太原等城市建立了生活垃圾填埋场,并取得了显著的成绩;天津、北京、上海、西安、哈尔滨、广州等城市积极走引进、消化、吸收的道路,借鉴国外先进技术设备,建立了工艺比较先进的堆肥场;杭州、常州、天津、武汉等城市在学习国外城市生活垃圾处理技术经验的基础上,自行设计了具有中国特色的垃圾处理的机械化堆肥生产线;深圳、乐山、南京等城市建设了生活垃圾焚烧场;海口、广州等城市生活垃圾热解处理也已中试成功。但目前就全国范围来看,城市生活垃圾的处理方法仍以卫生填埋和高温堆肥为主,其中卫生填埋约占79.2%,但符合标准的卫生填埋不足20%,高温堆肥约占18.8%,焚烧处理约占2%[33]。而且大多数中小城市仍未实现垃圾的资源化、无害化、减量化的科学处理,经济条件较好的一些大城市虽然已建立了生活垃圾处理场,但由于资金和技术缺乏,运行状况却不是很理想。
4我国城市生活垃圾资源化综合处理的发展趋势
我国城市生活垃圾资源化综合处理水平与美、英、德等发达国家相差还较大,但随着我国经济的发展和科技的进步,城市生活垃圾的处理利用必然从简单的减量化逐步走向无害化和资源化。其发展趋势主要有:
(1)通过制定相关的法律、法规,大力宣传环保,培养国人的环保意识,逐渐推行生活垃圾源头分类收集,消减垃圾源头,提高垃圾回收利用率,严格控制源头污染。
(2)建立精度较高的城市生活垃圾产生量预测模型,科学合理地对城市生活垃圾的产生量和成分进行预测,为建设城市生活垃圾处理工程提供宝贵的资料[34]。
(3)通过借鉴国外经验,提高技术水平,降低生活垃圾处理成本,提高垃圾资源化的经济效益,大力鼓励支持发展垃圾资源化产业,因地制宜,建立合适的城市生活垃圾资源化模式。
(4)加强科学研究,进一步开发生活垃圾的规模化处理装备,开拓资源化综合利用的新领域[35]。
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