垃圾的回收与利用

发布时间:2010-11-22 22:56:03

一、国内垃圾处理现状 城市垃圾产量主要与地理条件、城市人口、经济发展水平、居民收入、居民消费水平和城市燃气气化率有关。一些大城市虽然居民收入大幅度提高,燃气普及率提高,但人均垃圾产量却仍在1.13~1.36公斤/人?日之间徘徊,其原因是除厨余物外其它废弃物的增多。 城市垃圾有各种各样的来源,由于各省市的经济发展状况、人口密度、燃料结构等方面的差异,城市生活垃圾的成分也各不相同。 从1983年到1987年,全国24个大型城市垃圾成分的统计结果显示,动植物等有机物占24.65%,炉灰、砖瓦等无机物占69.84%,纸类、金属、塑料、玻璃等废品占5.51%。近10年来,由于大城市民用燃料气化率、集中供热率的提高,人民生活水平的提高,居民生活垃圾成分发生了明显的变化,表现在:厨余类有机物在垃圾中含量较大,利用潜力增加,但需要分类收集,垃圾中灰土含量下降,其中有机成分约占总量的60%,无机物的含量约占40%。 但是,我国绝大多数的中小城市仍以煤炭或洗煤副产品煤泥作为工业与民用燃料。因此,从全国水平看,中小城市无机物仍然占城市生活垃圾总量的50%~70%。 目前,我国城市生活垃圾最主要的处理方式仍然是填埋,约占全国垃圾处理量的70%以上;其次是高温堆肥,约占20%以上;采用焚烧法处理城市生活垃圾的数量还很少。近年来,我国进行了大量的城市生活垃圾处理研究,并陆续兴建了一批大、中型的城市垃圾处理设施,城市垃圾处理率得到迅速的提高。如日处理量达2000吨的北京阿苏卫卫生填埋场、深圳下坪填埋场、上海安亭、无锡及常州堆肥厂、深圳焚烧发电厂以及杭州天子岭垃圾卫生填埋场等。 但是,由于资金原因,国内仍然有许多城市采用集中堆放或简易填埋方式处置城市垃圾。并且在填埋时,由于没有很好的压实机械,这些填埋场未达使用年限就填满封场。沿海的许多城市垃圾填埋很难找到合适的场地。另有许多城市因为缺乏资金,无法按标准要求建造填埋场或焚烧设施。有些城市或地区,虽然一次性的建设投资解决了,但长期运行的费用也难以维持,因而也很难达到无害化处理的目标。 可堆腐的有机垃圾是我国城市垃圾中的主要成分之一。将垃圾中的可堆腐有机物进行堆肥处理是提高垃圾再生利用水平的主要途径。通过垃圾的堆肥处理,可显著提高垃圾资源化水平。促使垃圾堆肥处理发展的重要因素是实行垃圾分类收集。例如,厨余垃圾、园林修剪物、果品蔬菜加工残渣、养殖场、屠宰场废弃物等,单独分类收集后用于堆肥,既简化堆肥工艺,降低堆肥成本 ,又可提高堆肥质量,为打开堆肥市场开创有利条件。 目前,在城市垃圾堆肥方面已经建成堆肥场约20处(1999年统计),主要采用机械化堆肥和简易高温堆肥技术。由于堆肥技术设施较为落后,生产的堆肥产品质量不高、肥效较低,使堆肥产品销路不畅,最终导致堆肥场因堆肥产品的积压而停产。 在焚烧方面,我国发展较慢,目前只有少数经济水平较高的城市引进国外设备或部分引进国外设备建设了一些垃圾焚烧厂,并开发了一些小型焚烧炉,但同国外引进的大型炉排炉相比,技术上仍有差距。 二常用生活垃圾处理方法 (一)、卫生填埋法(Landfill) 卫生填埋法是国内外应用广泛的垃圾处理方法,此方法处理量大,方便易行,但填埋场占用大量的土地资源,不发达国家和发展中国家由于经济落后,大多采用简易填埋法,其产生的垃圾渗滤液对地下水和地表水造成严重的二次污染。卫生填埋是指能对填埋场气体和渗滤液进行控制的填埋方式,卫生填埋与简易填埋的根本区别主要在于卫生填埋过程中采取了底、侧层防渗与废气收集处理,垃圾表层覆盖压实作业等措施,从而避免了目前采用的简易填埋方式下产生的二次污染。在我国卫生填埋是垃圾处理必不可少的最终处理手段,也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。生活垃圾经过填入经过防渗、导排等处理后的谷地、平地或地坑内,经压实覆土后使其发生物理、化学、生物等变化,分解有机质,达到无害化目的的一种处理方式,也是一种最终处理方式。其生产工艺主要分为三大部分: 填埋作业——库区倾倒、摊平、压实、覆土等; 渗沥液处理——库区渗沥液引排、预处理、处理; 填埋气处理——库区填埋气导引、排放。 垃圾卫生填埋处理的优点有:技术成熟,运行管理简单,处理量大,灵活性强,适用范围广,投资及运行费用较低。 缺点有:选址较困难、减容效果差、占地面积大、对周围环境会有一定影响。 卫生填埋方法适用于选址容易、生活垃圾混装的城市。 (二)、垃圾焚烧(Incineration) 焚烧法是将垃圾中的可燃成分在高温(800℃~1000℃)条件下经过燃烧反应,可燃成分充分氧化,最终成为无害稳定的灰渣。焚烧法一般可使垃圾大幅度减容,大大减少了占地并能回收热能用于生活取暖和发电。焚烧是目前世界上—些经济发达国家广泛采用的一种城市生活垃圾处理技术。 经过高温燃烧,使可燃物氧化分解,转变为惰性残渣,高温可以灭菌消毒,热能可以回收利用。焚烧是实现无害化、减量化、资源化的最好途径。 焚烧场的生产系统由以下组成:前段处理系统——垃圾准备及预处理,垃圾焚烧系统,烟气处理系统、灰渣处理系统,废水处理系统及助燃空气系统和自动控制系统。 焚烧处理的优点有: 1、垃圾焚烧处理后,垃圾中的病原休被彻底消灭,燃烧过程中产生的有毒有害气体和烟尘经处理达标后排放,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,经分选后的垃圾焚烧效果更好; 3、垃圾被作为能源来利用,垃圾焚烧所产生的高温烟气,其热能被转变为蒸汽,用来供热及发电,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、垃圾焚烧厂占地面积小,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,可因地制宜,发展以焚烧、减容为主的综合处理。 5、焚烧处理可全天候操作,不易受天气影响; 焚烧处理的缺点有: 1、焚烧法投资大,占用资金周期长。 2、焚烧对垃圾的热值有一定要求,一般不能低于5000kJ/kg,限制了它的应用范围。 3、焚烧过程中产生的“二恶英”问题,必须有很大的资金投入才能进行有效处理。 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。 (三)、堆肥与垃圾再生利用(Reuse and Recycling) 堆肥是使垃圾中的有机质在微生物的作用下进行生物化学反应,最后形成腐殖质,可作肥料或土壤改良剂。堆肥包括好氧发酵和厌氧发酵两种方式。一般常用好氧发酵工艺,周期短、无害化效果好。 堆肥法依靠自然界中广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物,人为地、可控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。通过堆肥化我们可以把有机物转化为有机肥料,这种有机肥料作为最终产物不仅稳定,而且不危害环境。 所以堆肥也是一种无害化、减量化、资源化的处理方式。因此,垃圾经过堆肥处理后,体积可缩小30%-50%,减容作用明显。现有工艺主要为高温耗氧堆肥 。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。 堆肥法的优点有:投资较低,技术简单、有机物分解后可作为肥料再利用从而达到资源的循环利用,垃圾减量明显。 堆肥法的缺点有:对垃圾分类要求高、有氧分解过程中产生的臭味会污染环境,堆肥成本过高或质量不佳影响堆肥产品销售。 堆肥法适用于卫生填埋场地缺乏,城市生活垃圾垃圾分类系统较完善且生活垃圾中可生物降解的有机物含量大于40%的城市。 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 含量% 矿物化学成分 含量% SiO2 58.25 MnO 0.07 Al2O3 19.77 p205 0.33 CaO 8.35 Fe203 1.51 MgO 2.05 Feo 2.51 Na2O 2.28 Ti02 0.71 K2O 2.20 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…… 三、生活垃圾的处理 (一 )、卫生填埋处置 生活垃圾卫生填埋是一种将垃圾填入经过防渗、导排等处理后的谷地、平地或地坑内,经压实覆土后使其发生物理、化学、生物等变化,分解有机质,达到无害化目的的一种处理方式,也是一种最终处理方式。其生产工艺主要分为三大部分: 填埋作业——库区倾倒、摊平、压实、覆土等; 渗沥液处理——库区渗沥液引排、预处理、处理; 填埋气处理——库区填埋气导引、排放。 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!

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