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  研究成果
  外国先进的垃圾处理方法  
  发布日期:2011-12-20 点击2823次  
 

美国奥本景观规划设计http://www.auburngroup.org

目前世界各国城市垃圾的处理方式主要有分类回收、填埋、堆肥和焚烧4种。

1.填埋

填埋处理需占用大量土地。同时,垃圾中有害成份对大气、土壤及水源也会造成严重污染,不仅破坏生态环境,还严重危害人体健康。

2.堆肥

堆肥处理对垃圾要进行分拣、分类,要求垃圾的有机含量较高。而且堆肥处理不能减量化,仍需占用大量土地。

3.焚烧

焚烧的实质是将有机垃圾在高温及供氧充足的条件下氧化成惰性气态物和无机不可燃物,以形成稳定的固态残渣。首先将垃圾放在焚烧炉中进行燃烧,释放出热能,然后余热回收可供热或发电。烟气净化后排出,少量剩余残渣排出、填埋或作其它用途。其优点是迅速的减容能力和彻底的高温无害化,占地面积不大,对周围环境影响较小,且有热能回收。因此,对MSW实行焚烧处理是无害化、减量化和资源化的有效处理方式。随着人们环境意识的不断增强和热能回收等综合利用技术的提高,世界各国采用焚烧技术处理生活垃圾的比例正在逐年增加。

有了这4样法宝,垃圾问题是否便彻底解决了呢?

不然!生活垃圾的处理方法还受垃圾组成、自然环境、经济状况等诸多因素的影响。

以对城市生活垃圾、粪便等常规垃圾的处理为例。由于该措施直接关系到城市人民的生活,城市的发展,目前已经受到国家和各地政府的高度重视。对常规垃圾处理方法有焚烧发电、卫生填埋、堆肥三种,但是受我国经济水平、垃圾特性等的制约,这三种方法都不适宜在我国大力推广。焚烧发电一次性投资太高,且运行费用高,只适合于经济高度发达国家;卫生填埋占用土地,如果不严格按国际标准实施,将在数年后造成二次污染,后果将更严重;堆肥周期长,肥效低,不能使垃圾彻底无害化,不易被农民接受。

直到目前为止,我国仍是以填埋作为处理垃圾的主要方法,但此方法需要占用宝贵的土地资源,而在发达的大城市和沿海地区,人多地少,造成城市垃圾无处可填;堆肥化技术在我国虽有较长的运用历史,并可实现垃圾中可堆腐有机废物的资源化,但是由于我国垃圾采用混合收集,增大了垃圾堆肥的困难,因此导致成本过高质量较低,使用受到限制。有了方法用不了,也的确让人头疼。

必须找一条适应我国经济状况的路子,才能彻底有效的打退我国的垃圾大军。就目前来看,只有焚烧技术是一种可同时实现城市垃圾减量化、无害化和资源化的垃圾处理技术。其为上上之选,较填埋,它占地少,效率高;较堆肥,它不会因垃圾的混合而影响到资源的产出。并且,我国已有部分公司掌握了该项技术。

不禁有一疑问:是否我们只能用减容来缩小垃圾的影响范围呢?垃圾是否就一无是处呢?这个问题已经为许多人所重视,经过研究发现,垃圾原来也是宝藏。

垃圾看似废弃物,其实并不简单。如果能适当的利用,其价值也是十分可观的。目前,我国已有部分公司在处理垃圾方面上入手,处理垃圾,提取资源,真正达到环保盈利两不误。

人们利用垃圾现在主要有以下几个方面:

一、 垃圾焚烧发电

垃圾焚烧处理是目前发达国家常用的城市生活垃圾处理方法之一。由于焚烧处理使得生活垃圾得以彻底的无害化和迅速的减量化,因此成为首选的处理方法。近些年来,热量回收利用技术的迅速发展,使垃圾焚烧时产生的热量可用来产生蒸汽,进而发电,为节约能源、利用再生能源开辟了一个新的途径。垃圾焚烧发电的技术已为北京钠锘环境工程有限责任公司掌握。

二、 垃圾堆肥

有机固体废物的堆肥技术是一种最常用的固体废物生物转换技术,是对固体废物进行稳定化、无害化处理的重要方式之一,也是实现固体废物资源化、能源化系统技术之一。堆肥化是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,人为地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程。

北京钠锘环境工程有限责任公司已掌握了技术含量较高的好氧堆肥工艺技术,并在中国四川省宜宾市和中国福建省泉州市的生活垃圾处理厂设计中得到了应用。

在堆肥生产过程中,生活垃圾经过分选,选出其中的动物和植物的遗体及生活垃圾中的厨房剩余物,将其大致筛分破碎后,送入发酵仓,加入微生物菌种后,在富氧情况下进行发酵。发酵产生物经处理后加入适量的氮、磷、钾元素,并经干燥造粒,即得到优质的复合肥。此种肥料经高温发酵,因此符合无害化的要求。

堆肥的用途很广,既可以用作农田、绿地、果园、菜园、苗圃、畜牧场、庭院绿化、风景区绿化、农业等的种植肥料,也可以作蘑菇盖面、过滤材料、隔音板及制作纤维板等。

三、 制作建筑材料

利用垃圾焚烧处理后的残渣制作建筑材料,是垃圾处理资源化的一个重要方面。

在垃圾焚烧处理过程中,垃圾经高温氧化,其中有害的有机物全部转化成无害的、稳定的无机物。残渣中的矿物成分以二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O3)为主,而且其残渣灼减量小于5%。

下面为某一焚烧残渣的矿物成份:

 

矿物化学成份
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O

含量%
58.25
19.77
8.35
2.05
2.28
2.20

矿物化学成分
MnO
P2O5
Fe2O3
FeO
TiO2


含量%
0.07
0.33
1.51
2.51
0.71

 

 

利用垃圾焚烧残渣可制作经济耐用而又美观的人行道砖,人行道边沿砌块、公路隔离墩,公路护坡砌块等公用事业用混凝土砌块,也可用作垒砌围墙或框架结构建筑的填充墙。将焚烧残渣破碎并按不同颗粒度予以筛分,然后加入一定量的水泥(约为20%)和水,经搅拌后压制成型,不需烧结,仅经自然养护或蒸汽养护即可产生混凝土砌块。调整水泥加入量以及不同颗粒度的组合可得到不同抗压强度的混凝土砌块;涂以彩色面层后,更可制作美观的彩色人行道砖等了。

因此,垃圾并不是全部不可再次利用,大部分的垃圾被处理其实属于另一种资源被浪费的方式。

在垃圾中,约50%是生物性有机物,约30%-40%具有可回收再利用价值。我国仅每年扔掉的60多亿只废干电池就含7万多吨锌、10万吨二氧化锰……而这么巨大的浪费却是由于个人的随意心理造成的,只是在不经意间,或许你就丢了几十斤的钢板,几吨的煤,几平方米的木材……

现在就来看看从我们手指缝里轻易溜走的资源:

1.纸篓里的新生命--随手丢弃的报纸、本子、包装纸。

回收利用1吨废纸可再造出800公斤好纸,可以挽救17棵大树,节省3立方米的垃圾填埋厂空间,少用纯碱240公斤,降低造纸的污染排放75%,节约造纸能源消耗40%-50%,而每张纸至少可以回收两次。另外,我们日常丢弃的废织物也可用于回收造纸等。

我国目前的废纸回收率仅为20-30%,每年流失废纸600万吨,相当于浪费森林资源100~300万亩。

2.政府的头疼,环保的心病--塑料袋、塑料瓶、一次性塑料餐盒餐具。

所有的废塑料、废餐盒、食品袋、编织袋、软包装盒等,利用将废塑料还原成汽油、柴油的技术都可以回炼为燃油;从1吨废塑料中能够生产出700-750公升无铅汽油或柴油。许多废塑料还可以还原为再生塑料,循环再生的次数可达十次。以废餐盒为例,回收后可制成建筑装修用优质强力胶;三只废餐盒就可以做一把学生用的尺子,20个废餐盒可以造出一个漂亮的文具笔筒。从塑料花盆到公园里的长凳,都可以用废餐盒作为原料来生产。

目前我国对塑料袋的回收率不到10%,大多数塑料由于和其他生活垃圾混在一起而无法分离,以致于将可回收的资源和不可回收的资源一起填埋,造成了巨大的浪费。

3.破碎的依然可以还原--玻璃瓶和碎玻璃片。

废玻璃回收再造,不仅可节约自然资源,还可减少大约32%的能量消耗,减少了20%的空气污染和50%的水污染。1吨废玻璃回炉再制比利用新原料生产节约成本20%。回收一吨废玻璃对环境和资源的好处是:可以节约石英砂720公斤、纯碱250公斤、长石粉60公斤、煤炭10吨、电400度。

回收一个玻璃瓶节省的能量,可使灯泡亮4小时。令人遗憾的是,我国目前的废玻璃回收再造也没能超过10%,其原因依然是玻璃和其他垃圾混合在一起,分离的费用远超过回收的经济价值。

4.人们手中所谓的破铜烂铁--易拉罐、铁皮罐头盒、废电池

废罐溶解后可100%地无数次循环再造成新罐,而且,还可制成汽车和飞机等的零件,甚至家具。循环再造 铝罐可节省95%新造铝罐所需的能源,减少95%的空气污染。丢弃一个铝罐就等于浪费半个铝罐的石油。废电池中所含的汞、镉是污染性极强的有毒重金属,但回收电池可提取稀有金属锌、铜和二氧化锰。

目前中国的铁制品回收业相当发达,在专业人员的配合下,铁制品的回收率超过60%,但废旧电池的回收则不容乐观,由于电池中含有有毒金属,所以他的回收保管需要一定的条件,这就使得一些经济不发达地区出现了“集了电池无处送”的情况。

5.古老也是一种光荣--落叶杂草、菜根果皮、鸡肠鱼肚、蛋壳鳞毛用于生产

我们每天从家里扔出来的垃圾中有40%以上是果皮、蛋壳、菜叶、剩饭等厨房垃圾,这些垃圾是可以用堆肥、发酵的方法处理为有机肥料或饲料的。而这在中国广大的农村就成了一比不小的财富,这些“垃圾”所发酵 产生的沼气可以节约下大量的能源,这些节约下来的购买能源的金钱投入生产便又产生了新的收益。

为什么发现了垃圾中的利用价值,我们却不能合理利用呢?目前我国每年可利用而未得到利用的废弃物的价值达250亿元,约有300万吨废钢铁、600万吨废纸未得到回收利用。废塑料的回收率不到3%,橡胶的回收率为31%。可以说大部分都浪费了,推究其原因有以下2点:

1. 不是每家公司都能认识到垃圾处理的意义并拥有处理垃圾的技术条件,使得垃圾处理技术只能掌握在少数公司手里,达不到推广发展的效果。

2. 现在大部分垃圾是混合垃圾,许多废弃物混于一潭,给提取其中的有利资源造成极大的不便,大大提高了成本,推广就更为困难。

假使我们能够将垃圾分类丢弃,这样,就会给处理公司带来很大的方便,垃圾处理的普及发展也便不是难事。地球是我们共同的家园,她的环境要靠我们来保护。如果我们能珍惜地球上的每一份资源,并且尽量回收利用,那么地球的宝藏就不会被掏空,我们也就能够拥有一个美丽、干净的地球了!我们期待!我们努力!
参考资料:目前世界各国城市垃圾的处理方式主要有分类回收、填埋、堆肥和焚烧4种。

 

 

 

 


基本上是三种主要的处理方法

1.填埋处理

         填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法,也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法,目前,我国普遍采用直接填埋法。

        所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实,使其发生生物、物理、化学变化,分解有机物,达到减量化和无害化的目的。

        天津市在水上公园南侧用垃圾堆山,营造人工环境,变害为利,工程占地近80万平方米,以垃圾与工程废土按1:1配合后作为堆山土源,对于渗滤液和发酵产生的沼气和山坡的稳定性等,都采取了必要的措施。

        美国堪萨斯城(Kansas City)是一个不大的城市,人口不多,城市周围是广阔的乡村,在远离城市的一块丘陵山地的低洼处选建填埋场,为了防止二次污染,采取如下措施:

(1)在底部和周围铺有防渗层;

(2)分层铺放,即堆放一层垃圾,而后盖土压实,根据介绍,有些垃圾堆放层还安装导气和导水管道,并利用产生的沼气。

日本东京都江东区有一片树林浓密,花草繁茂的土地,人们称之为“梦岛”,梦岛全部都是用垃圾填海造成的。

       但是,我国许多城市的垃圾仍有大多采取露天堆放,没有任何防护措施。每一个垃圾堆放场都成了一个污染源,蚊蝇孽生,老鼠成灾,臭气漫天,大量垃圾污水由地表渗入地下,对城市环境和地下水源造成严重污染。沈阳市曾经对35处填埋场中的10处进行钻探取样,分析垃圾断层样品和地下水质,分析结果发现:

1、地下水质恶化,污染严重,水混浊发臭,水中均检出厌氧大肠杆菌;

2、垃圾断层样品均检出有毒有害物质。上海市每天有万吨垃圾运往郊区海边堆放,一座座高达二三十米的垃圾山拔地而起,造成周围环境的严重污染。

        填埋处理方法是一种最通用的垃圾处理方法,它的最大特点是处理费用低,方法简单,但容易造成地下水资源的二次污染。随着城市垃圾量的增加,靠近城市的适用的填埋场地愈来愈少,开辟远距离填埋场地又大大提高了垃圾排放费用,这样高昂的费用甚至无法承受。

2.焚烧处理

        焚烧法是将垃圾置于高温炉中,使其中可燃成分充分氧化的一种方法,产生的热量用于发电和供暖。美国西屋公司和奥康诺公司联合研制的垃圾转化能源系统已获成功。该系统的焚烧炉在燃烧垃圾时可将湿度达7%的垃圾变成干燥的固体进行焚烧,焚烧效率达95%以上,同时,焚烧炉表面的高温能将热能转化为蒸汽,可用于暖气、空调设备及蒸汽涡轮发电等方面,美国部分焚烧厂的主要技术指标列于表1。

         我国石家庄市建造了焚化站、沈阳市环境科学研究所引进日本垃圾焚烧装置对医院等单位的特殊垃圾进行无害化处理,焚烧过程中产生的残灰约占焚烧前生物垃圾重量的5%,一般为优质磷肥。近几年我国对垃圾焚烧发电产生再生能源技术越来越给予重视。

        焚烧处理的优点是减量效果好(焚烧后的残渣体积减少90%以上,重量减少80%以上),处理彻底。但是,根据美国的报道焚烧厂的建设和生产费用极为昂贵。在多数情况下,这些装备所产生的电能价值远远低于预期的销售额给当地政府留下巨额经济亏损。由于垃圾含有某些金属,焚烧具有很高的毒性,产生二次环境危害。焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg,否则,必须添加助燃剂,这将使运行费用增高到一般城市难以承受的地步。

3.堆肥处理

        将生活垃圾堆积成堆,保温至70℃储存、发酵,借助垃圾中微生物分解的能力,将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后,生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路,又可达到再资源化的目的,但是生活垃圾堆肥量大,养分含量低,长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏,所以,堆肥的规模不易太大。

不论城市生活垃圾的填埋、焚烧或堆肥处理,都必须要有预处理

 

 
  

主办单位:美国奥本景观规划设计事务所

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