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大連垃圾焚燒發(fā)電廠位于大連市甘井子區(qū),焚燒垃圾量1500t/d,利用余熱發(fā)電,配置3臺中溫中壓余熱鍋爐和2臺汽輪發(fā)電機組,汽輪機排汽冷卻方式采用直接空冷系統(tǒng)(ACC)。該工程地處北溫帶,屬大陸性氣候,且具有海洋性氣候特征,大氣環(huán)流以西風(fēng)帶和副熱帶系統(tǒng)為主,加上一面依山、三面靠海的地理環(huán)境影響,季風(fēng)明顯、風(fēng)力較大,是我國東北地區(qū)風(fēng)速較大的地區(qū)之一,極端最低氣溫為-21.1℃,對直接空冷系統(tǒng)采取防凍措施是非常必要的。
1直接空冷系統(tǒng)概述
大連垃圾焚燒發(fā)電廠主體廠房布置如圖1所示。該廠直接空冷系統(tǒng)工藝流程為:來自余熱鍋爐的新蒸汽經(jīng)汽輪機做功后進(jìn)入排汽裝置,再排入排汽管道,當(dāng)排汽管道爬升到一定高度時,分成3支蒸汽分配管道(單臺機組),向6個空冷冷凝單元的蒸汽聯(lián)箱分配蒸汽(如圖2所示)。空冷冷凝單元由順流管束和逆流管束組成,冷凝管束以近60°成“Λ”型結(jié)構(gòu)布置(如圖3所示)。順流管束組成的冷凝器是空冷系統(tǒng)的主要冷凝部分,約70%~80%的蒸汽在順流管束被凝結(jié)為冷凝水,設(shè)置逆流管束部分主要是為了將未凝結(jié)蒸汽和不凝結(jié)氣體凝結(jié)和排出,防止系統(tǒng)內(nèi)部的某些局部形成“死區(qū)”,避免在冬季低溫條件下運行時發(fā)生管束凍結(jié)。空冷島正對汽機房以2×6形式共配置12臺軸流風(fēng)機(如圖4所示),布置于空冷冷凝單元底部,強制通風(fēng)使空氣外掠過凝汽器表面,蒸汽在凝汽器內(nèi)部被冷凝為凝結(jié)水,由管束底部的集液聯(lián)箱收集,最終匯至熱井。抽真空管道引自逆流管束頂部,使空氣及不凝結(jié)氣體經(jīng)由水環(huán)真空泵(布置于汽機房內(nèi))排出。
2產(chǎn)生冰凍原因分析
垃圾焚燒發(fā)電廠與常規(guī)火力發(fā)電廠不同,其特點是以垃圾處理為主,汽輪發(fā)電機組采用“機隨爐”的運行方式。由于垃圾熱值存在不穩(wěn)定性,鍋爐的產(chǎn)汽量會實時變化,汽輪機組運行隨之波動,因此空冷系統(tǒng)在冬季低溫條件下運行調(diào)節(jié)不及時,將會導(dǎo)致發(fā)生冰凍事故。直接空冷系統(tǒng)的空冷島布置于室外,靠近發(fā)電廠房,空冷凝汽器直接暴露在自然環(huán)境中,其整體散熱能力主要取決于空氣的干球溫度。如果空冷系統(tǒng)設(shè)計配置不合理,冬季低溫運行條件下,會引起冷凝水過冷度過大,若氣溫繼續(xù)下降,不及時采取措施就會發(fā)生冰凍事故[1]。輕者使管束的傳熱性能大大降低,重者使管束內(nèi)部通道堵塞,導(dǎo)致真空下降,造成機組停機,更有甚者會發(fā)生管束變形、爆裂,造成永久性傷害。究其根源,發(fā)生冰凍事故的根本原因是,低溫環(huán)境條件下,空冷島的整體換熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過機組的排熱負(fù)荷,蒸汽在前部管束已凝結(jié)為冷凝水,在后部管束被繼續(xù)冷卻形成結(jié)冰現(xiàn)象[2]。這種情況已在國內(nèi)外的直接空冷機組運行中發(fā)生過,所以對寒冷地區(qū)的直接空冷系統(tǒng)防凍措施需要引起足夠的重視。
3采取的防凍措施
3.1工程設(shè)計方面[3-6]
3.1.1翅片管的選取目前,常用的有單排管、雙排管、三排管。大通徑扁平管蛇形翅片單排管,通徑較大,即管內(nèi)蒸汽流通面積大,有利于汽液分離和管束的防凍,管內(nèi)外的介質(zhì)流動阻力小,換熱及防凍效果好,管外沒有積灰死角,便于沖洗,適合灰塵大的環(huán)境,清洗水壓低,管的豎向截面抗彎能力強,不需要另設(shè)支撐框架,管束質(zhì)量輕,節(jié)省平臺型鋼用量及平臺下部土建費用,目前采用的較多,本工程采用的空冷凝汽器形式為大通徑扁平管蛇形翅片單排管。
3.1.2管束順逆流比按照氣流與凝結(jié)水的流動方向,空冷凝汽器分為順流段、逆流段2個部分。順流段(簡稱K):蒸汽由蒸汽分配聯(lián)箱自上而下進(jìn)入翅片管束,與凝結(jié)水流向相同進(jìn)入下聯(lián)箱。逆流段(簡稱D):將在順流段未被冷凝的蒸汽通過下聯(lián)箱自下而上進(jìn)入翅片管束,與凝結(jié)水流向相反。順、逆流混合單元,即空冷冷凝單元內(nèi)由順流管束和逆流管束共同組成(如圖3所示),簡稱K/D結(jié)構(gòu)。理論上不凝結(jié)氣體的含量比較少,逆流段的冷卻面積可較小,但是為了有效防凍,將逆流段的冷卻面積增大,空冷凝汽器廠家根據(jù)工程所在地氣候條件通常選取值范圍2∶1~6∶1。本工程的K/D最終選取值為5∶2。
3.1.3風(fēng)機的調(diào)速方式選取為了對冷卻風(fēng)量進(jìn)行合理控制,風(fēng)機通常配備單速電機、雙速電機、變頻調(diào)速電機。采用單速電機,不利于風(fēng)量調(diào)節(jié),通
常是風(fēng)機臺數(shù)較多的大型空冷機組采用該形式,目前已較少用。雙速電機可全速通風(fēng),又可以半速供應(yīng)小風(fēng)量,也常用在風(fēng)機臺數(shù)較多的大型空冷機組。采用變頻調(diào)速風(fēng)機可以根據(jù)風(fēng)溫變化及時合理調(diào)節(jié)送風(fēng)量,也節(jié)約了能耗,目前采用的較為普遍。本工程地處海邊,受一定海風(fēng)的影響,12臺風(fēng)機均采用變頻調(diào)速,夏季可超速運行至110%,抵抗大風(fēng)影響;冬季送風(fēng)量調(diào)節(jié)靈活,防凍效果好。
3.1.4合理分配蒸汽流量在排汽管道與各蒸汽分配支管的銜接處、各蒸汽分配管道轉(zhuǎn)彎處,加裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化的導(dǎo)流板(如圖2所示),既降低了管道壓降,又使各空冷冷凝單元的蒸汽流量分配均勻。這樣,管束內(nèi)蒸汽壓降比較穩(wěn)定,各空冷冷凝單元的局部管束不會因蒸汽流量分配不均勻?qū)е卤鶅觥?/p>
3.1.5設(shè)置真空蒸汽隔離閥門在每臺機組空冷冷凝單元單列蒸汽分配管上設(shè)置1個電動真空隔離閥(如圖3所示),當(dāng)冬季的負(fù)荷低于30%時,將閥門關(guān)閉,減少投入運行的2個空冷冷凝單元,使剩余4個空冷冷凝單元的冷凝能力與汽輪機的排汽量相適應(yīng),減小凝結(jié)水的過冷度,可以起到防凍的作用。
3.1.6設(shè)置擋風(fēng)墻在空冷凝汽器平臺四周設(shè)置擋風(fēng)墻(如圖2、3所示),一方面在夏季高溫時可防止熱風(fēng)回流,提高機組出力;另一方面,在冬季寒冷氣候條件下,可防止管束受到側(cè)向風(fēng)的影響而出現(xiàn)的冷卻能力不均勻,壓力分布不均勻以致最后結(jié)冰,這在已經(jīng)運行的電廠得到過證實。本工程的擋風(fēng)墻設(shè)置是從空冷平臺到水平蒸汽分配管的管頂0.5m處。
3.2運行管理方面[7-10]
3.2.1保證最低蒸汽流量安裝電動真空隔離閥,冬季低溫條件下可以關(guān)閉單列2個冷凝單元,保持另外4個冷凝單元運行。冷啟動條件下,需要保證最低蒸汽流量,其與環(huán)境氣溫的關(guān)系見表1。
3.2.2凝結(jié)水溫度、逆流管束頂部真空抽氣口溫度的監(jiān)視環(huán)境溫度低于2℃時,當(dāng)冷凝器各個管束的凝結(jié)水溫度下降到設(shè)定值,則自動調(diào)整該空冷單元的進(jìn)風(fēng)量或者停止風(fēng)機運行,直至凝結(jié)水溫度回升。若真空抽氣口溫度降低明顯,也采用與上述同樣的回暖措施。
3.2.3適當(dāng)提高機組運行背壓如果在關(guān)閉全部運行風(fēng)機的條件下,機組運行負(fù)荷仍不能達(dá)到空冷系統(tǒng)散熱量,則需要提高機組運行背壓,提高機組排熱量。
3.2.4縮短抽真空時間在冬季冷啟動時,盡可能快速將真空抽至較低的背壓狀態(tài)下,增大管內(nèi)蒸汽流速,縮短蒸汽在管道內(nèi)的流動和冷凝的時間。
3.2.5啟用備用真空泵如果管束局部發(fā)生凍結(jié),啟用備用真空泵,加快抽氣,提高化冰速度。
3.2.6重視技能培訓(xùn)加強運行管理,提高運行人員操作技能,積累防凍運行經(jīng)驗。
[關(guān)鍵詞]城市垃圾;焚燒;氣體污染;防治;現(xiàn)狀分析;措施探究
【分類號】X51
引言
城市垃圾作為污染城市生活環(huán)境的主要方式,嚴(yán)重影響到了城市生活環(huán)境的質(zhì)量,而城市生活垃圾焚燒雖然能夠減少這些垃圾的不斷堆積,但是一些不合理的焚燒方式不但不能降低污染程度,反而還會產(chǎn)生一些更加嚴(yán)重的有害氣體污染,這些有害氣體借助風(fēng)力往往會迅速擴散到城市的每一個角落,對人們?nèi)粘I畹馁|(zhì)量帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。例如近些年來隨著城市垃圾焚燒中的氣體污染,使的越來越多的城市老人都因空氣質(zhì)量問題而患上一些呼吸道疾病,嚴(yán)重危害到整個城市人們的身體健康。目前隨著“可持續(xù)化綠色健康發(fā)展”發(fā)展理念的提出,人們對城市垃圾焚燒也有了新的認(rèn)識,“到底如何來焚燒垃圾,如何減少焚燒中的氣體污染”已成為環(huán)保研究者關(guān)注的焦點。另一方面,國家也在逐漸加大對市垃圾焚燒中的氣體污染防治的管理力度,一些新型環(huán)保有效的城市垃圾焚燒技術(shù)也在不斷地開發(fā)和運用,這對城市環(huán)境保護(hù)是百利而無一害的。
一、我國城市垃圾焚燒中的氣體污染與防治的發(fā)展現(xiàn)狀
目前我國城市垃圾主要的來源是生產(chǎn)垃圾和生活垃圾,包括一些塑料廢品和其它材料。由于這些垃圾材料有助于燃燒,因此城市垃圾焚燒已經(jīng)成為一種常見的垃圾處理方式,而這種處理方式往往也會給人們的日常生活和身體健康帶來諸多的不便。近幾年由于人們對環(huán)境保護(hù)意識的提高,國家高度重視環(huán)境保護(hù)事業(yè),因此在珠海、上海、北京等其它城市垃圾較多的大型城市建立了許多的垃圾焚燒處理廠,據(jù)中商情報網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示每年可以減少二氧化硫排放量高達(dá)1000多萬噸。另一方面,國家也正在不斷地完善焚燒氣體污染排放標(biāo)準(zhǔn),并大力開發(fā)一些新型的垃圾焚燒廢氣防治處理技術(shù),大大提高了整個防治的實際效果和質(zhì)量。但是這些好的處理政策和技術(shù)只是在那些發(fā)達(dá)城市得到了很好的落實和運用,而那些二線及以下城市卻還沒有得到足夠的重視,呈現(xiàn)出發(fā)展不均勻的現(xiàn)狀。顯然由于氣體污染的特殊性,很難從根本上對氣體污染進(jìn)行有效地防治。總體說來城市垃圾焚燒中的氣體污染與防治工作的發(fā)展速度較快,但是發(fā)展不均勻也是一個制約其發(fā)展的主要因素之一,在今后的發(fā)展過程中,需要全面進(jìn)行控制和防治。
二、城市垃圾焚燒中的氣體污染的主要危害
眾所周知在整個垃圾焚燒過程中,常常會產(chǎn)生大量的粉塵、二氧化硫(SO2 )、一氧化碳(CO)、氯化氫(HCL)、氮的氧化物(NO x)等其它污染氣體。這些氣體的來源及危害如下表所示,顯然這些垃圾焚燒所產(chǎn)生的氣體是具有較大危害性的,如果不加以管理和防止,就會給城市生活環(huán)境和人體健康帶來不必要的麻煩。
三、城市垃圾焚燒中的氣體污染的防治措施
要想有一個健康環(huán)保的城市生活環(huán)境,就需要對城市垃圾焚燒中的氣體污染進(jìn)行科學(xué)有效的防治,其主要的防治措施有:(一)進(jìn)行防臭處理。城市垃圾由于長時間的堆積腐爛,使其產(chǎn)生高溫,促使腐爛臭氣四處飄揚。故而需要利用密閉式燃燒處理設(shè)備來將垃圾集中處理,同時還利用通風(fēng)設(shè)備減少臭氣外溢。(二)減少垃圾焚燒中氣體的產(chǎn)生。首先對垃圾進(jìn)行分類處理,以避免燃燒時氣體間相互反應(yīng),形成二次污染。接著對垃圾燃燒爐進(jìn)行通氧處理,是整個燃燒化學(xué)反應(yīng)能夠完全進(jìn)行,以減少一氧化碳、氮的氧化物氣體產(chǎn)生。接著控制垃圾燃燒爐中過量的氧氣,以減少氮的氧化物氣體產(chǎn)生。最后對爐內(nèi)的尾氣進(jìn)行處理,主要是利用化學(xué)反應(yīng)原理來進(jìn)行有效處理,適量使用固硫固氯劑,來使二氧化硫氣體等氣體變成固體物質(zhì),以減少其擴散污染。(三)對垃圾燃燒爐中產(chǎn)生尾氣進(jìn)行分離處理,采用氣體分離技術(shù)把各種不同的氣體單獨分離出來,進(jìn)行二次利用,這樣不僅能夠減少有害氣體的排放,而且還能夠提高能源的利用效率,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。這也是目前最為提倡的城市垃圾焚燒中的氣體污染的防治處理措施,應(yīng)該得到廣泛的推廣和使用。(四)使用綠色環(huán)保的用品,以減少城市垃圾焚燒的發(fā)生率,從產(chǎn)生污染氣體根本原因的角度出發(fā)來實施防治。這樣既可以減少氣體污染的來源,而且還能節(jié)約資源,完全有利于現(xiàn)代社會環(huán)保發(fā)展的需求。(五)采用其它城市垃圾處理技術(shù),例如利用高壓壓縮進(jìn)行填埋、填海處理,或是進(jìn)行回收二次利用。這樣也能夠減少污染氣體的產(chǎn)生,從側(cè)面起到了城市垃圾焚燒中的氣體污染的防治的目的。
四、對未來城市垃圾焚燒處理技術(shù)的建議
城市生活垃圾焚燒污染對整個城市建設(shè)和發(fā)展都會帶來嚴(yán)重的影響,這就需要對我國未來城市垃圾焚燒處理技術(shù)有一個更好的發(fā)展目標(biāo)和方向。一是要對城市垃圾的產(chǎn)生來源進(jìn)行嚴(yán)格的控制,號召廣大人們?nèi)罕娛褂霉?jié)能環(huán)保的生活用品,以便能夠從根本上防治垃圾焚燒過程的發(fā)生。完成這一目標(biāo)的關(guān)鍵就是提高人們的環(huán)保意識和新材料開發(fā)技術(shù)的不斷開發(fā),從而有效減少了城市垃圾的產(chǎn)生。而是要對城市垃圾焚燒處理技術(shù)進(jìn)行提高和完善,目前大多數(shù)城市垃圾焚燒處理都是采用直接燃燒處理,不能很好起到防止二次污染的作用,造成處理失效。在這一塊除了通過自己研究還開發(fā)新技術(shù)外,還可以適量的引用一些國外先進(jìn)的城市垃圾焚燒處理技術(shù),盡可能的使我國的城市垃圾焚燒處理系統(tǒng)變得更加完善和合理。另外還需要擴大國內(nèi)的城市垃圾焚燒處理范圍,全面實施無污染、綠色安全的城市垃圾焚燒處理措施。
結(jié)束語
現(xiàn)階段普遍提倡節(jié)能環(huán)保,而城市生活垃圾則是背道而馳,故而需要對其進(jìn)行合理的處理,否則還會加大其危害程度。城市生活垃圾焚燒是一項既復(fù)雜又偉大的環(huán)保建設(shè)工程,如果處理不得當(dāng),就會造成二次污染,失去了環(huán)保的實際意義。在今后的城市垃圾焚燒中的氣體污染與防治過程中,需要小心謹(jǐn)慎實施垃圾焚燒處理措施,切記不要以“環(huán)保節(jié)能”名義隨意來對城市垃圾進(jìn)行焚燒處理,應(yīng)該遵循循環(huán)利用、生態(tài)無害、可持續(xù)發(fā)展為宗旨,以資源化、無害化、減量化為原則來對焚燒中的氣體污染進(jìn)行有效的防治。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】生活垃圾;填埋;焚燒;堆肥;現(xiàn)狀;發(fā)展方向
1 生活垃圾處理發(fā)展概況
建設(shè)部《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年報》顯示,截止至2005年底,我國垃圾填埋、堆肥和焚燒的無害化處理能力所占比例分別為82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期間,城市垃圾清運量年平均增長率為5.5%,城市垃圾量的增長稍快于城市人口的增長。80年代,人均垃圾產(chǎn)量為0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾產(chǎn)量為0.7~0.8kg/(人·d);21世紀(jì)初,垃圾產(chǎn)量預(yù)計為0.9~1.0kg/(人·d)。
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(jìn)步是明顯的,特別是先進(jìn)的垃圾處理技術(shù)開始逐步得到應(yīng)用。例如,在近幾年建設(shè)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(jìn)行回收利用。
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(jìn)兩臺日處理能力為150噸/日的垃圾焚燒爐,成為我國第一座現(xiàn)代化垃圾焚燒廠。國內(nèi)一些經(jīng)濟基礎(chǔ)較好的城市如上海、廣州、北京等都建設(shè)了較高標(biāo)準(zhǔn)的垃圾焚燒廠,這些焚燒廠多為通過利用國外資金、引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)或設(shè)備、按照較高污染控制標(biāo)準(zhǔn)來建設(shè)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。“七五”和“八五”期間,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。
當(dāng)前,垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比仍明顯不足,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粗放到處理的發(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(dāng)普遍。
2 城市生活垃圾特性變化
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?xì)饴实纫蛩赜嘘P(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。
我國地域遼闊,南北溫差大,東西經(jīng)濟發(fā)展不平衡,燃料結(jié)構(gòu)差別大,因此,我國的垃圾成分隨地域而變,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差別也大。但總的趨勢是垃圾中有機物成分在增加,大城市垃圾中有機物接近50%,中等城市垃圾中有機物為30%~40%;無機物在減少,大城市垃圾中無機物為30%~40%,中等城市垃圾中無機物為50%~60%;垃圾成分的不同決定了不同城市采用的處理方法也不同,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%。
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?xì)饣实牟粩嗥占?城市生活垃圾中的有機物含量及垃圾的熱值將進(jìn)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(jìn)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應(yīng)用,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。
3 城市垃圾處理現(xiàn)狀分析
3.1 主要技術(shù)介紹
國內(nèi)垃圾處理方法多種多樣,主要有:填埋、堆肥、焚燒三種方法,另外還有熱解、分選回收、綜合處理方法。
3.1.1 填埋
填埋技術(shù)作為生活垃圾的傳統(tǒng)和最終處理方法,目前仍然是我國大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全國共建有356座生活垃圾衛(wèi)生填埋場,90%(含簡易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋處理。根據(jù)環(huán)保措施(主要有場底防滲、分層壓實、每天覆蓋、填埋氣導(dǎo)排、滲瀝液處理、蟲害防治等)是否齊全、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)能否滿足來判斷,填埋場大致可分為簡易填埋場、受控填埋場和衛(wèi)生填埋場三個等級。
1、簡易填埋場(臨時堆場)
基本上沒有考慮環(huán)保措施,或僅有部分環(huán)保措施,也談不上執(zhí)行什么環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格來講,目前我國仍有很大部分填埋場屬于這個等級。這類生活垃圾填埋場為衰退型填埋場,在使用過程中它不可避免地會對周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
2、受控填埋場(準(zhǔn)衛(wèi)生填埋場)
有部分環(huán)保措施,但不齊全;或者是雖然有比較齊全的環(huán)保措施,但不能全部達(dá)標(biāo)。目前的主要問題集中在場底防滲、滲瀝水處理、每天覆蓋等不符合衛(wèi)生填埋場的技術(shù)規(guī)范。這類填埋場為半封閉型填埋場,也會對周圍的環(huán)境造成一定的影響。
3、衛(wèi)生填埋場(無害化處理場)
既有完善的環(huán)保措施,又能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),為封閉型或生態(tài)型的填埋場。由于建設(shè)和運行費用目前在我國大部分城市尚難以接受,管理水平也有較大差距,所以真正意義上的衛(wèi)生填埋場目前在我國仍較少。
3.1.2 焚燒
我國生活垃圾焚燒計數(shù)的研究和應(yīng)用起步于八十年代中后期,全國現(xiàn)有各類生活垃圾焚燒廠50多座,綜合目前我國生活垃圾焚燒技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀,大致可分為簡易焚燒爐、國產(chǎn)化焚燒設(shè)施和綜合型焚燒設(shè)施三類。
1、簡易焚燒爐
簡易焚燒爐工程規(guī)模較小,主要利用原有的煤窯或磚窯等改造而成,工藝簡單、價格低廉,往往缺乏基本的供風(fēng)和煙氣處理系統(tǒng),工作條件差,生活垃圾無法得以充分燃燒、污染物也不能達(dá)標(biāo)排放。這類焚燒爐在我國還有一定的市場,主要在一些中小城鎮(zhèn)應(yīng)用,由于不能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和燃燒條件,正逐步予以取締。
2、國產(chǎn)化焚燒設(shè)施
工程規(guī)模中等,生產(chǎn)及配套設(shè)施相對比較簡單,主要設(shè)備為流化床焚燒爐,建設(shè)及運行成本相對較低。目前在江蘇、浙江等地已建成多座國產(chǎn)化生活垃圾焚燒廠,溫州市東莊生活垃圾焚燒廠(爐排爐),紹興市生活垃圾焚燒廠(流化床),無錫市生益多生活垃圾焚燒廠(爐排爐)是其代表。
3、綜合型焚燒設(shè)施
綜合型焚燒技術(shù)設(shè)備,是指把引進(jìn)技術(shù)設(shè)備與國產(chǎn)技術(shù)設(shè)備有機結(jié)合起來的垃圾焚燒系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備從國外引進(jìn),工程規(guī)模較大,生產(chǎn)及配套設(shè)施比較完整,建設(shè)及運行成本較高。深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠,上海市江橋生活垃圾焚燒廠,上海市浦東御橋生活垃圾焚燒廠是其代表。
3.1.3 堆肥
生活垃圾堆肥在我國具有悠久歷史,但堆肥處理率并不高,目前全國共有各類生活垃圾堆肥廠約70多座。在我國常用的生活垃圾堆肥技術(shù)大致可分為簡易堆肥、好氧堆肥和厭氧堆肥三類。
1、簡易堆肥
工程規(guī)模較小、機械化程度低、主要采用靜態(tài)發(fā)酵工藝、環(huán)保措施不齊全、投資及運行費用均較低。簡易高溫堆肥技術(shù)一般在中小型城市應(yīng)用較多。
2、好氧堆肥
工程規(guī)模相對較大、機械化程度較高、一般采用動態(tài)或半動態(tài)好氧發(fā)酵工藝、有較齊全的環(huán)保措施、投資及運行費用均高于簡易高溫堆肥技術(shù)。
3、厭氧堆肥
工程規(guī)模普遍較大,機械化程度相當(dāng)高,一般采用濕式或干式厭氧發(fā)酵工藝,發(fā)酵周期可縮短至15~20天后,沼氣收集后可用于發(fā)電等,生活垃圾資源化利用率較高,投資及運行費用高于好氧堆肥,占地面積少于好氧堆肥。厭氧堆肥技術(shù)在歐洲有較多的應(yīng)用實例,國內(nèi)上海等地則還能夠在實施項目。
3.1.4 熱解
熱解法就是把有關(guān)固體廢物(或液體廢物)在無氧或少量氧的條件下加熱至800~1000℃,獲得高溫氣體的方法,同時還可以獲得煤(焦油)再作化工原料,關(guān)于分解后剩余的以碳為主的殘渣,可以作肥料、填坑物和固體燃料等。熱解可在焚燒溫度低的條件下,從有機物中直接回收燃料油、氣,從資源化的角度論,熱解比焚燒有利。
3.1.5 分選回收
城市生活垃圾分選回收技術(shù)較為可靠,資源化效果較好,分選出的資源化物質(zhì)可以直接回收利用,該技術(shù)是許多發(fā)達(dá)國家基于分類收集基礎(chǔ)上的首選處理技術(shù)。該技術(shù)選址較為容易,但有一定的噪聲、臭氣污染。城市生活垃圾分選回收技術(shù)環(huán)境可能存在分選效率低、經(jīng)濟效益不好的隱患,且分選后有較多殘渣。
【關(guān)鍵詞】生活垃圾;填埋;焚燒;堆肥;現(xiàn)狀;發(fā)展方向
1生活垃圾處理發(fā)展概況
建設(shè)部《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年報》顯示,截止至2005年底,我國垃圾填埋、堆肥和焚燒的無害化處理能力所占比例分別為82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期間,城市垃圾清運量年平均增長率為5.5%,城市垃圾量的增長稍快于城市人口的增長。80年代,人均垃圾產(chǎn)量為0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾產(chǎn)量為0.7~0.8kg/(人·d);21世紀(jì)初,垃圾產(chǎn)量預(yù)計為0.9~1.0kg/(人·d)。
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(jìn)步是明顯的,特別是先進(jìn)的垃圾處理技術(shù)開始逐步得到應(yīng)用。例如,在近幾年建設(shè)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(jìn)行回收利用。
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(jìn)兩臺日處理能力為150噸/日的垃圾焚燒爐,成為我國第一座現(xiàn)代化垃圾焚燒廠。國內(nèi)一些經(jīng)濟基礎(chǔ)較好的城市如上海、廣州、北京等都建設(shè)了較高標(biāo)準(zhǔn)的垃圾焚燒廠,這些焚燒廠多為通過利用國外資金、引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)或設(shè)備、按照較高污染控制標(biāo)準(zhǔn)來建設(shè)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。“七五”和“八五”期間,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。
當(dāng)前,垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比仍明顯不足,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粗放到處理的發(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(dāng)普遍。
2城市生活垃圾特性變化
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?xì)饴实纫蛩赜嘘P(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。
我國地域遼闊,南北溫差大,東西經(jīng)濟發(fā)展不平衡,燃料結(jié)構(gòu)差別大,因此,我國的垃圾成分隨地域而變,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差別也大。但總的趨勢是垃圾中有機物成分在增加,大城市垃圾中有機物接近50%,中等城市垃圾中有機物為30%~40%;無機物在減少,大城市垃圾中無機物為30%~40%,中等城市垃圾中無機物為50%~60%;垃圾成分的不同決定了不同城市采用的處理方法也不同,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%。
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?xì)饣实牟粩嗥占埃鞘猩罾械挠袡C物含量及垃圾的熱值將進(jìn)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(jìn)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應(yīng)用,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。
3城市垃圾處理現(xiàn)狀分析
3.1主要技術(shù)介紹
國內(nèi)垃圾處理方法多種多樣,主要有:填埋、堆肥、焚燒三種方法,另外還有熱解、分選回收、綜合處理方法。
3.1.1填埋
填埋技術(shù)作為生活垃圾的傳統(tǒng)和最終處理方法,目前仍然是我國大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全國共建有356座生活垃圾衛(wèi)生填埋場,90%(含簡易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋處理。根據(jù)環(huán)保措施(主要有場底防滲、分層壓實、每天覆蓋、填埋氣導(dǎo)排、滲瀝液處理、蟲害防治等)是否齊全、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)能否滿足來判斷,填埋場大致可分為簡易填埋場、受控填埋場和衛(wèi)生填埋場三個等級。
1、簡易填埋場(臨時堆場)
基本上沒有考慮環(huán)保措施,或僅有部分環(huán)保措施,也談不上執(zhí)行什么環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格來講,目前我國仍有很大部分填埋場屬于這個等級。這類生活垃圾填埋場為衰退型填埋場,在使用過程中它不可避免地會對周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
2、受控填埋場(準(zhǔn)衛(wèi)生填埋場)
有部分環(huán)保措施,但不齊全;或者是雖然有比較齊全的環(huán)保措施,但不能全部達(dá)標(biāo)。目前的主要問題集中在場底防滲、滲瀝水處理、每天覆蓋等不符合衛(wèi)生填埋場的技術(shù)規(guī)范。這類填埋場為半封閉型填埋場,也會對周圍的環(huán)境造成一定的影響。
3、衛(wèi)生填埋場(無害化處理場)
既有完善的環(huán)保措施,又能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),為封閉型或生態(tài)型的填埋場。由于建設(shè)和運行費用目前在我國大部分城市尚難以接受,管理水平也有較大差距,所以真正意義上的衛(wèi)生填埋場目前在我國仍較少。
3.1.2焚燒
我國生活垃圾焚燒計數(shù)的研究和應(yīng)用起步于八十年代中后期,全國現(xiàn)有各類生活垃圾焚燒廠50多座,綜合目前我國生活垃圾焚燒技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀,大致可分為簡易焚燒爐、國產(chǎn)化焚燒設(shè)施和綜合型焚燒設(shè)施三類。
1、簡易焚燒爐
簡易焚燒爐工程規(guī)模較小,主要利用原有的煤窯或磚窯等改造而成,工藝簡單、價格低廉,往往缺乏基本的供風(fēng)和煙氣處理系統(tǒng),工作條件差,生活垃圾無法得以充分燃燒、污染物也不能達(dá)標(biāo)排放。這類焚燒爐在我國還有一定的市場,主要在一些中小城鎮(zhèn)應(yīng)用,由于不能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和燃燒條件,正逐步予以取締。
2、國產(chǎn)化焚燒設(shè)施
工程規(guī)模中等,生產(chǎn)及配套設(shè)施相對比較簡單,主要設(shè)備為流化床焚燒爐,建設(shè)及運行成本相對較低。目前在江蘇、浙江等地已建成多座國產(chǎn)化生活垃圾焚燒廠,溫州市東莊生活垃圾焚燒廠(爐排爐),紹興市生活垃圾焚燒廠(流化床),無錫市生益多生活垃圾焚燒廠(爐排爐)是其代表。
3、綜合型焚燒設(shè)施
綜合型焚燒技術(shù)設(shè)備,是指把引進(jìn)技術(shù)設(shè)備與國產(chǎn)技術(shù)設(shè)備有機結(jié)合起來的垃圾焚燒系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備從國外引進(jìn),工程規(guī)模較大,生產(chǎn)及配套設(shè)施比較完整,建設(shè)及運行成本較高。深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠,上海市江橋生活垃圾焚燒廠,上海市浦東御橋生活垃圾焚燒廠是其代表。
3.1.3堆肥
生活垃圾堆肥在我國具有悠久歷史,但堆肥處理率并不高,目前全國共有各類生活垃圾堆肥廠約70多座。在我國常用的生活垃圾堆肥技術(shù)大致可分為簡易堆肥、好氧堆肥和厭氧堆肥三類。
1、簡易堆肥
工程規(guī)模較小、機械化程度低、主要采用靜態(tài)發(fā)酵工藝、環(huán)保措施不齊全、投資及運行費用均較低。簡易高溫堆肥技術(shù)一般在中小型城市應(yīng)用較多。
2、好氧堆肥
工程規(guī)模相對較大、機械化程度較高、一般采用動態(tài)或半動態(tài)好氧發(fā)酵工藝、有較齊全的環(huán)保措施、投資及運行費用均高于簡易高溫堆肥技術(shù)。
3、厭氧堆肥
工程規(guī)模普遍較大,機械化程度相當(dāng)高,一般采用濕式或干式厭氧發(fā)酵工藝,發(fā)酵周期可縮短至15~20天后,沼氣收集后可用于發(fā)電等,生活垃圾資源化利用率較高,投資及運行費用高于好氧堆肥,占地面積少于好氧堆肥。厭氧堆肥技術(shù)在歐洲有較多的應(yīng)用實例,國內(nèi)上海等地則還能夠在實施項目。
3.1.4熱解
熱解法就是把有關(guān)固體廢物(或液體廢物)在無氧或少量氧的條件下加熱至800~1000℃,獲得高溫氣體的方法,同時還可以獲得煤(焦油)再作化工原料,關(guān)于分解后剩余的以碳為主的殘渣,可以作肥料、填坑物和固體燃料等。熱解可在焚燒溫度低的條件下,從有機物中直接回收燃料油、氣,從資源化的角度論,熱解比焚燒有利。
3.1.5分選回收
城市生活垃圾分選回收技術(shù)較為可靠,資源化效果較好,分選出的資源化物質(zhì)可以直接回收利用,該技術(shù)是許多發(fā)達(dá)國家基于分類收集基礎(chǔ)上的首選處理技術(shù)。該技術(shù)選址較為容易,但有一定的噪聲、臭氣污染。城市生活垃圾分選回收技術(shù)環(huán)境可能存在分選效率低、經(jīng)濟效益不好的隱患,且分選后有較多殘渣。
3.1.6綜合處理
城市生活垃圾綜合處理技術(shù)是在克服單一處理方法缺點的基礎(chǔ)上,采用填埋、堆肥、焚燒、分選回收等兩種或多種方法相結(jié)合的方式去處理城市生活垃圾,從而避免和降低了因處理不當(dāng)對環(huán)境造成的二次污染和資源的浪費,同時達(dá)到資源充分利用和無害化處理城市生活垃圾的目的;此外,該種處理方式能徹底處理城市生活垃圾,基本無二次污染。而資源的回收利用,正符合國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。事實上,城市生活垃圾綜合處理技術(shù)是以社會、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),并優(yōu)化用多種管理、技術(shù)手段構(gòu)筑的城市生活垃圾處理系統(tǒng)工程。綜合處理技術(shù)內(nèi)部各類單元處理技術(shù)根據(jù)應(yīng)用的先后順序,主要包括前處理、中間處理、后處理和最終處置等四道工序。事實上,組成這四道工序的主要單元處理技術(shù)包括填埋、堆肥處理、焚燒、回收利用四類。
3.2應(yīng)用情況
我國城市生活垃圾無害化處理設(shè)施已由1990年的66座增加到2005年的471座,無害化處理量和處理率也分別由1990年的2122萬t和2.3%,提高到2005年的256312萬t和60.1%。
近年來綜合處理已引起越來越多的重視,但迄今為止應(yīng)用最廣泛的仍是填埋、焚燒、堆肥三種方法,其中填埋法是我國城市生活垃圾處理的最主要方法,無論是大城市還是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技術(shù)較多,但處理規(guī)模較小,因堆肥銷路等原因,有的已關(guān)閉;焚燒技術(shù)這幾年在經(jīng)濟發(fā)達(dá)城市得到了迅速發(fā)展。
3.3存在的問題分析
3.3.1填埋場問題分析
大多數(shù)填埋場的設(shè)計、建設(shè)和運營仍存在很多問題,表現(xiàn)在:(1)設(shè)計理念比較落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地資源;(2)大部分生活垃圾填埋場缺乏有效的基礎(chǔ)和邊坡防滲措施;(3)由于生活垃圾中有機物含量和含水率往往高達(dá)50~60%,導(dǎo)致滲濾液產(chǎn)量大、濃度高,滲濾液處理達(dá)標(biāo)排放或能夠送城市污水處理廠處理后達(dá)標(biāo)排放的填埋場較少,地下水污染地表水的污染事故不斷出現(xiàn);(4)填埋氣體處理與利用系統(tǒng)剛剛開始發(fā)展,現(xiàn)有填埋場多為敞開式排放或通過豎井排放,簡易填埋場的填埋氣仍處于無組織排放狀態(tài),不僅引起了溫室效應(yīng),造成安全隱患,而且也是產(chǎn)生惡臭的主要原因;(5)填埋場的封場一般都未進(jìn)行生態(tài)恢復(fù),由于缺乏封場和后續(xù)管理標(biāo)準(zhǔn),缺乏相應(yīng)的政策和法規(guī),已經(jīng)終場的生活垃圾堆體不能夠合理地安全封場和持續(xù)維護(hù)。
3.3.2焚燒問題分析
(1)對熱值低、水分高、成分復(fù)雜的生活垃圾適應(yīng)性不好。引進(jìn)的爐排爐一般適應(yīng)處理國外成份相對簡單、低位熱值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投資大。據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)利用國外先進(jìn)焚燒技術(shù)建造的焚燒廠普遍建設(shè)工程投資大,折合噸工程投資約50~75萬元,而引進(jìn)技術(shù),關(guān)鍵設(shè)備國內(nèi)生產(chǎn)的噸工程投資約35~45萬元,技術(shù)和設(shè)備全國產(chǎn)化的噸工程投資只要25~30萬元;(3)運行成本高。據(jù)統(tǒng)計,我國目前運轉(zhuǎn)基本正常的國外技術(shù)建造的焚燒廠的運行費用為180~300元/噸;(4)飛灰沒得到安全處置。除個別高水平建設(shè)和管理的焚燒廠外,其余焚燒廠飛灰處置沒得到足夠重視,大多填埋處理或作為建筑材料利用,安全隱患大。
3.3.3堆肥問題分析
阻礙我國生活垃圾堆肥化發(fā)展的主要因素不是技術(shù)因素,而是非技術(shù)的經(jīng)濟因素,這表現(xiàn)在:(1)混合收集的生活垃圾雜質(zhì)含量高,為保證產(chǎn)品質(zhì)量而采用復(fù)雜的分離過程導(dǎo)致產(chǎn)品成本高,沒有政府的補貼,是很難運行下去的;(2)一般堆肥廠的粗堆肥產(chǎn)品只能作為土壤改良劑,其銷路取決于堆肥廠所在地區(qū)封條件的適宜性,在粘性土壤地區(qū),特別是南方的紅黃粘土、磚紅粘土、紫色土地區(qū)有較好的銷路;(3)堆肥廠產(chǎn)品的經(jīng)濟服務(wù)半徑一般較小。質(zhì)量較差的粗堆肥產(chǎn)品一般只能就近銷售,利用粗堆肥產(chǎn)品制造的復(fù)合肥,其銷售也面臨一般化肥和復(fù)合肥的競爭;(4)生活垃圾處理的連續(xù)性和堆肥產(chǎn)品銷售季節(jié)性之間存在的固有盾,也會增加生活垃圾的處理成本和堆肥產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
因此,雖然個別大型生活垃圾堆肥處理廠和一些不定期地運行的、簡易小型生活垃圾堆肥廠產(chǎn)品有銷路,近幾年國內(nèi)建成的大多數(shù)堆肥廠,實際上均不能正常運行。
4生活垃圾處理技術(shù)發(fā)展方向
根據(jù)我國實際情況,現(xiàn)實的生活垃圾處理技術(shù)發(fā)展方向必須面對混合收集的、可回收物質(zhì)含量和熱值低、垃圾含水率和可生物降解的有機物含量高的生活垃圾。遠(yuǎn)期(2015年后)可考慮實現(xiàn)了分類收集基礎(chǔ)上的垃圾處理技術(shù)。
1、發(fā)展生活垃圾綜合處理技術(shù)
我國生活垃圾的特性決定了很難有一種垃圾處理技術(shù)能對其進(jìn)行有效的處理,必須采取多種技術(shù)對其進(jìn)行綜合處理才能達(dá)到減量化、無害化和資源化。但是,這需要在一個新的基礎(chǔ)上去考慮綜合處理模式中各種技術(shù)的地位和作用。
針對我國混合收集垃圾的特點,將生物處理技術(shù)作為填埋或焚燒的預(yù)處理技術(shù),是解決我國垃圾處理難題的一種有前途的技術(shù)組合。近10年來,機械生活處理技術(shù)在歐洲作為填埋處理或焚燒處理的預(yù)處理技術(shù)得到了快速發(fā)展,已經(jīng)出現(xiàn)了機械生物處理——衛(wèi)生填埋、機械生物處理——焚燒發(fā)電等一些綜合處理的趨勢。
2、生活垃圾填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、環(huán)保化、國產(chǎn)化發(fā)展
主要表現(xiàn)在以下幾點:(1)填埋氣導(dǎo)排技術(shù)在生活垃圾填埋場得以普遍采用并不斷完善,同時填埋氣回收利用技術(shù)在取得經(jīng)驗的基礎(chǔ)上擴大試驗范圍;(2)大、中城市的生活垃圾填埋場基本上能做到每天覆土。覆蓋材料除粘土外,新型替代覆蓋材料的研制工作也取得進(jìn)展,并在部分缺少覆蓋土來源的生活垃圾填埋場試點應(yīng)用;(3)在引進(jìn)、消化的基礎(chǔ)上,開發(fā)出壓實機等新一代的國產(chǎn)化填埋專用機具,用于生活垃圾填埋場并取得較好效果;(4)國產(chǎn)化人工合成防滲襯底材料的質(zhì)量有較大的提高,設(shè)置人工合成防滲襯底的生活垃圾填埋場不僅僅局限于個別示范工程;(5)生活垃圾滲濾水的處理技術(shù)多樣化并取得實質(zhì)性進(jìn)展;(6)發(fā)達(dá)國家普遍采用的好氧填埋技術(shù),在部分示范工程中率先得到應(yīng)用;(7)在大城市中,生活垃圾經(jīng)過回收利用、堆肥、焚燒等方法處理后進(jìn)入填埋場作最終處理。
3、生活垃圾堆肥技術(shù)機械化、國產(chǎn)化,堆肥產(chǎn)品高附加值發(fā)展
主要表現(xiàn)在以下方面:(1)生活垃圾堆肥廠的機械化水平和堆肥質(zhì)量有明顯提高;(2)堆肥產(chǎn)品中的重金屬和碎玻璃等雜質(zhì)的含量得到有效控制;(3)國產(chǎn)化有機復(fù)合肥成套生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備進(jìn)一步完善,生活垃圾堆肥廠中生產(chǎn)有機復(fù)合肥和顆粒肥的比例將逐步提高;(4)采用機械化動態(tài)發(fā)酵工藝和利用有效菌種快速分解的新型堆肥技術(shù),在部分城市得到應(yīng)用并逐步推廣;(5)由于具有良好的減量化和資源化效果,生活垃圾堆肥技術(shù)將重新得到重視,生活垃圾堆肥處理的比例將逐步增加。
4、生活垃圾焚燒技術(shù)國產(chǎn)化、環(huán)保化、資源化發(fā)展
主要表現(xiàn)在以下方面:(1)我國城市生活垃圾的低位熱值穩(wěn)步提高,低熱值生活垃圾焚燒技術(shù)的工藝進(jìn)一步完善;(2)新一代國產(chǎn)成套生活垃圾焚燒設(shè)備的開發(fā)取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市場。單臺處理能力200t/d以下的生活垃圾焚燒設(shè)備將以國產(chǎn)化為主;(3)生活垃圾焚燒廠的二次污染特別是尾氣的凈化技術(shù)取得突破,同時人們對二惡英等污染物的關(guān)注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚燒余熱的綜合利用技術(shù)得到提高,焚燒發(fā)電將繼續(xù)得到政府在政策和稅收方面的支持;(5)生活垃圾焚燒廠將向大型化方向發(fā)展。由于國產(chǎn)化率和管理水平的提高,其工程投資和運行成本將得到控制;(6)生活垃圾焚燒技術(shù)將穩(wěn)步發(fā)展,生活垃圾焚燒處理的比例將逐步上升。未來幾年內(nèi)在部分城市將建成若干個和國外接軌的生活垃圾焚燒廠。但在我國全面推廣的條件尚不具備。
5、分類收集、分類處理逐步推行
生活垃圾作為一種取之不盡的再生資源將逐步得到重視,垃圾分類收集、分類處理方式在我國大、中城市中逐步推行,主要途徑如下:(1)對一次性物品的限制使用初見成效,同時產(chǎn)品包裝行為進(jìn)一步規(guī)范,過度包裝逐步減少;(2)凈菜進(jìn)城工作逐步被市民認(rèn)可,生活垃圾中易腐有機物的比例逐步下降;(3)有關(guān)生活垃圾減量化、資源化的地方性法規(guī)將陸續(xù)出臺,生活垃圾回收利用工作將納入依法管理的軌道。與垃圾分類收集相適應(yīng),生活垃圾回收利用技術(shù)將得到重視,垃圾分揀中心和資源化利用工廠等配套設(shè)施,將在一部分城市率先建成,許多城市會將此提到議事日程。生活垃圾中回收利用的比例將逐步增加,并帶動廢品回收業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
5結(jié)語
從系統(tǒng)管理的角度出發(fā),抓好垃圾源頭減量工作,盡量少產(chǎn)生垃圾,將已產(chǎn)生垃圾最大程度回收利用,再通過衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒制能等工程技術(shù)措施減容及進(jìn)一步資源化,是符合循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展要求的做法。
綜合分析垃圾處理技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟性、實用性和所能達(dá)到的無害化、減量化、資源化效果等方面,衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥都有各自的優(yōu)缺點和適用條件,在堅持因地制宜、技術(shù)可行、設(shè)備可靠、適度規(guī)模、資源利用和綜合治理的原則下,采用三種主要方法適當(dāng)組合,能取得更大的環(huán)境效益。依據(jù)科學(xué)發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟的理論,按照可持續(xù)發(fā)展的要求,我國現(xiàn)階段垃圾處理工藝選擇的總體思路是:鞏固完善現(xiàn)有的衛(wèi)生填埋技術(shù),穩(wěn)步發(fā)展焚燒處理技術(shù),充分重視生物處理技術(shù),探索和鼓勵資源再利用和綜合處理技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
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一、歐盟委員會垃圾管理政策
歐盟垃圾處理政策已發(fā)展近三十年,并通過一系列的環(huán)保行動規(guī)劃出立法框架,旨在減少垃圾對健康和環(huán)境的影響,并創(chuàng)建一個節(jié)能減排的經(jīng)濟體系。歐盟環(huán)保行動方案明確了垃圾的預(yù)防和管理,其首要目標(biāo)是確保垃圾不會隨經(jīng)濟增長而增多。這些措施已取得成效,在上世紀(jì)90年代,德國與荷蘭的垃圾產(chǎn)生量呈逐年下降趨勢。
歐盟的目標(biāo)是通過新的垃圾預(yù)防措施大量減少垃圾的產(chǎn)生,從而更好地使用資源,鼓勵向可持續(xù)性消耗的模式轉(zhuǎn)變。垃圾管理方法基于以下三個原則:
(一)垃圾預(yù)防
在任何垃圾管理戰(zhàn)略中,這都是一個非常重要的因素。把減少垃圾產(chǎn)生量放在首要位置,并通過減少產(chǎn)品中的危險物質(zhì)來減少垃圾的危害性,這樣垃圾的處理將會變得更簡單。垃圾預(yù)防與改善產(chǎn)品的生產(chǎn)方式和影響消費者購買需求(如簡易包裝或無包裝的綠色產(chǎn)品)緊密相連。
(二)循環(huán)和再利用
如果垃圾的產(chǎn)生不可避免,那么應(yīng)該盡可能地回收大量的材料,這樣既可以保護(hù)環(huán)境又可以循環(huán)再利用。歐盟已經(jīng)明確重點關(guān)注幾種具體的“垃圾物”,包括包裝廢棄物、報廢的車輛、電池、電器和電子垃圾,目的是降低其對整體環(huán)境的影響。歐盟要求各成員國制定關(guān)于這些垃圾回收、再利用和處置的法律。一些歐盟國家已經(jīng)制定了相關(guān)措施,使回收的包裝垃圾量達(dá)到包裝垃圾總量的50%以上。
(三)改善最終處理方法和監(jiān)控措施
如果有不能被回收或再利用的垃圾,應(yīng)該將其安全地焚燒,垃圾填埋只作為最后的處理方法。這兩種方法都需要密切監(jiān)控,因為兩者都具有造成嚴(yán)重環(huán)境破壞的潛在危險。歐盟近期批準(zhǔn)了一項指令,規(guī)定了嚴(yán)格的垃圾填埋場管理指導(dǎo)方針。它禁止某些類型的垃圾如廢舊輪胎進(jìn)入填埋場,并設(shè)定目標(biāo),減少可生物降解垃圾的數(shù)量。而另一項指令規(guī)定了強制性限制焚化爐的排放級別。歐盟還希望減少二f英和酸性氣體的排放,如氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)和氫氯化物(HCL),它們對人體健康是有害的。
由此可見,歐盟首先通過對垃圾產(chǎn)生量的控制和循環(huán)利用來減少最終必須要處理的垃圾量,因為減量是解決垃圾問題的根本方法。
二、歐美垃圾分類收集方法實例參考
垃圾分類是垃圾收集和再利用中最重要的環(huán)節(jié)。世界各發(fā)達(dá)國家都為垃圾分類提供了各種便利的條件及大量垃圾分類的基礎(chǔ)設(shè)施,并通過各種規(guī)定和措施來促進(jìn)垃圾分類回收工作的展開。
(一)美國的包裝處理
美國在垃圾收集過程中對包裝容器的處置有嚴(yán)格的界定及處罰制度。政府規(guī)定,當(dāng)?shù)鼐用裼辛x務(wù)參加垃圾分類和循環(huán)再造。在企業(yè)延伸責(zé)任制下,生產(chǎn)商支付產(chǎn)品包裝的處理費用。
近幾十年來,美國垃圾減量方法之一就是最小化包裝:企業(yè)生產(chǎn)更環(huán)保、更節(jié)儉的包裝,消費者協(xié)助政府回收廢棄的包裝。目前,美國有幾個州在試運行包裝垃圾抵押金制度,居民交付廢棄包裝時再返還抵押金。
(二)德國的精細(xì)分類
德國設(shè)有獨立的垃圾收集系統(tǒng)。在每個住宅附近都設(shè)多個專用垃圾桶(按顏色分類),而且為方便工作人員收集,垃圾桶距行車道不能超過15米。不同顏色垃圾桶收集不同種類垃圾。在德國每個超市都可以回收舊電池,大型家電則需要與專門機構(gòu)預(yù)約處理。
(三)瑞典對化學(xué)品的收集
在瑞典,有特殊規(guī)定的危險廢棄物應(yīng)丟棄在指定地點的特殊生態(tài)站中。生態(tài)站是為收集電池、化學(xué)品、油漆殘余、氣霧罐、舊機油、溶劑和熒光燈等有害化學(xué)品而專門設(shè)置的。
從歐美國家對垃圾收集處理的相關(guān)規(guī)定中可以看出,各國對可回收廢棄物和特殊廢棄物的收集處理相對比較細(xì)致,體系也比較完善,且都在垃圾源頭進(jìn)行分類和預(yù)處理,以大大提高垃圾的再利用效率,把對環(huán)境的污染降至最低。
三、歐美城市主要的垃圾處理方法
(一)垃圾填埋和焚燒簡述
除了3R原則(減量化、再利用、資源化),目前城市垃圾的主要處理方式是填埋和焚燒。
填埋:垃圾填埋后,有機垃圾在自然分解過程中產(chǎn)生氣體,主要是甲烷和二氧化碳,這兩種氣體是引起全球變暖的主要因素。
焚燒:有機垃圾和其他物質(zhì)焚燒后,轉(zhuǎn)化為底灰、煙氣、粉塵微粒及用于產(chǎn)生電力和熱能的蒸汽,可以有效減少垃圾量。
在北美,填埋和焚燒基本持平,而歐洲以焚燒為主,其中丹麥和瑞典在利用焚燒能源方面走在世界前沿。2005年,丹麥4.8%的電力和13.5%的熱能都來自焚燒。總體而言,歐洲國家在城市垃圾處理中對焚燒的依賴較強。
(二)北美、歐洲垃圾填埋和焚燒現(xiàn)狀
1.美國的垃圾焚燒
1975年10月,美國第一家商業(yè)化垃圾焚燒廠建成于馬薩諸塞州,并成功運營至今。1990年,美國有186個垃圾焚燒設(shè)施,后來慢慢減少至不到90個在運行,主要原因是由于焚燒技術(shù)無法滿足對環(huán)境保護(hù)的要求,同時填埋的方式成本更低。但是現(xiàn)在,處理技術(shù)的進(jìn)步使得焚燒這種方式的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn),政府也制定了相關(guān)法律法規(guī)和優(yōu)惠政策來鼓勵這種處理方式。相信在不久的將來,焚燒會逐漸代替填埋成為美國處理城市垃圾的主要方式。
2.歐洲的垃圾焚燒
2001年之前,垃圾管理未引起各國政府重視。隨著垃圾量不斷增加,許多國家逐漸意識到應(yīng)該制定相應(yīng)的政策解決垃圾問題,從而促進(jìn)了歐洲垃圾管理法規(guī)取得新的進(jìn)展,垃圾開始被看作是一種資源而逐漸得到利用。由于歐洲許多國家禁止危險垃圾填埋處理,加上私人經(jīng)營的垃圾焚燒爐可以享受稅收抵免,過去十年間,歐洲有很多垃圾焚燒設(shè)施建成并運營。
較一般意義的焚燒和填埋而言,焚燒發(fā)電顯示出獨特優(yōu)勢,受到了北歐許多國家的青睞,他們通常將垃圾處理與廢熱發(fā)電結(jié)合起來。此外,由于沒有足夠的場地用于填埋垃圾,一些國家也傾向于焚燒處理。
3.加拿大的垃圾填埋與焚燒
為減少對環(huán)境的損害,加拿大安大略省2008年針對垃圾填埋制定并頒布了一系列新標(biāo)準(zhǔn),涉及內(nèi)容包括水文地質(zhì)和地表水、設(shè)計報告、保護(hù)地下水的選址設(shè)計、現(xiàn)場管理與監(jiān)督、填埋場關(guān)閉及關(guān)閉后的管理,以及填埋場管理人員對應(yīng)事故和其他問題的財政保障等。
加拿大政府沒有強制執(zhí)行焚燒排放規(guī)定,而是制定了指導(dǎo)方針。這些方針由加拿大環(huán)境部根據(jù)2006年《加拿大清潔空氣法案》制定,涉及內(nèi)容包括焚燒產(chǎn)生的二f英、呋喃和其他有害物質(zhì)。但議會沒有強制各省執(zhí)行,各省政府可自行決定如何將政府的指導(dǎo)方針融入地方法規(guī)中以進(jìn)一步實施。
(三)垃圾焚燒的事實
許多環(huán)境學(xué)家認(rèn)為垃圾焚燒會產(chǎn)生大量的二f英類物質(zhì),會對人類健康產(chǎn)生威脅,而如今的實際情況并非如此。早期的垃圾焚燒設(shè)施氣體清潔技術(shù)不達(dá)標(biāo),排放了大量的二f英,而目前新的焚燒技術(shù)產(chǎn)生的二f英氣體很少,其排放物主要是二氧化碳。
所以反對焚燒處理的人在沒有充分了解當(dāng)前清潔排放技術(shù)的情況下所做的定性言論未免有些偏頗。一些環(huán)保組織認(rèn)為焚燒是產(chǎn)生二f英和呋喃的罪魁禍?zhǔn)祝幢闶亲钚碌姆贌O(shè)施也會產(chǎn)生污染,這些說法都沒有量化根據(jù)。
在北美,填埋方式因由來已久而普遍采用,焚燒方式雖然廣受爭議,但隨著技術(shù)的進(jìn)步和具有廢轉(zhuǎn)能的優(yōu)點,現(xiàn)在也逐漸成為主流的垃圾處理方式。其實兩種方法都會對環(huán)境產(chǎn)生危害,只是哪種危害小的問題。
四、北京城市垃圾處理現(xiàn)狀
在上世紀(jì)90年代之前,北京市的垃圾基本是采用簡易堆放的方式進(jìn)行處理。從1991年開始建成大屯轉(zhuǎn)運站和阿蘇衛(wèi)填埋場,北京市的垃圾處理才進(jìn)入無害化階段。
在此后的十幾年時間里,大批的垃圾填埋場陸續(xù)建成,填埋也成了北京處理城市垃圾的主要方式,填埋量占垃圾總量的90%以上。但是,在這些填埋場之中大部分都是非正規(guī)的,截止到2006年,北京市共有非正規(guī)垃圾填埋場1011處,垃圾囤積量達(dá)8000萬噸以上,不僅浪費了大量的土地資源,污染了地下水及周邊環(huán)境,還嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量和人體健康,已經(jīng)成為政府和市民共同關(guān)注的問題。
垃圾填埋處理已經(jīng)漸漸不能適應(yīng)北京這種飛速發(fā)展的特大城市的要求。2009年,北京每天產(chǎn)生生活垃圾已經(jīng)達(dá)到1.84萬噸。令人擔(dān)憂的是,生活垃圾的數(shù)量仍在不斷增長。為了填埋這些垃圾,每年要消耗掉約500畝土地。不僅如此,就垃圾處理能力而言,北京的垃圾填埋場也在超負(fù)荷運轉(zhuǎn),這會加大填埋場污染控制的難度。如果不采用其他更加高效的垃圾處理方式,按照每年8%的生活垃圾產(chǎn)量增長速度,幾年之后全市現(xiàn)有垃圾填埋場將全部填滿。
2009年,北京市市人大代表在十三屆二次會議和市政協(xié)委員在政協(xié)十一屆常務(wù)委員會第八次會議上,提出要加快垃圾焚燒廠的建設(shè),進(jìn)一步推進(jìn)垃圾分類工作,建設(shè)宜居城市,學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外經(jīng)驗,制定垃圾處理工作方案。從2013年開始,北京市計劃三年內(nèi)建成各類垃圾處理廠37座,其中大部分為垃圾焚燒廠。
但是,建造垃圾焚燒廠在我國還處于起步階段,還不被廣大市民所接受。他們認(rèn)為焚燒所產(chǎn)生的有害氣體會嚴(yán)重影響環(huán)境和身體健康。杭州市余杭區(qū)就曾因垃圾焚燒廠選址問題發(fā)生過居民抗議事件。所以,政府相關(guān)部門應(yīng)大力宣傳和普及相關(guān)知識,使大家從了解到認(rèn)可,再到支持。
實際上近年來,隨著焚燒處理技術(shù)的進(jìn)步,國外對生活垃圾焚燒廠實施了大規(guī)模的結(jié)構(gòu)調(diào)整,通過更高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)來改造舊的焚燒廠,關(guān)小廠、建大廠,向規(guī)模化、大型化發(fā)展。在技術(shù)的改進(jìn)和知識不斷的更新過程中,一些發(fā)達(dá)國家對二f英產(chǎn)生來源有了科學(xué)認(rèn)識;并且隨著垃圾焚燒技術(shù)的進(jìn)步,尤其是高溫焚燒技術(shù)和更先進(jìn)的煙氣凈化技術(shù),在垃圾焚燒過程中已能充分控制二f英等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。
科學(xué)專家經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn),城市生活垃圾的焚燒并非是產(chǎn)生二f英的主要原因。有數(shù)據(jù)顯示,大氣環(huán)境中的二f英90%來源于一些污染較重的工業(yè),如煉鋼、火力發(fā)電等工業(yè)鍋爐燃燒、紙漿漂白過程以及醫(yī)療垃圾的低溫焚燒等。垃圾焚燒還有利于減少碳排放,斯德哥爾摩耶夫勒大學(xué)和皇家理工學(xué)院的專家研究發(fā)現(xiàn),垃圾焚燒所產(chǎn)生的溫室氣體和有害氣體比堆砌和填埋同樣數(shù)量垃圾的產(chǎn)生量要少,因此垃圾焚燒對環(huán)境更加有利。如有計劃、有針對性地焚燒垃圾,不但可以減少對環(huán)境的破壞,還可以產(chǎn)生熱能和電力。
針對北京的情況,垃圾焚燒逐漸取代填埋成為北京市處理垃圾的主要方式,這樣不但節(jié)省了寶貴的土地資源,還可以通過先進(jìn)的技術(shù)來減少環(huán)境污染,也能實現(xiàn)垃圾二次利用和轉(zhuǎn)化成能源,可謂一舉多得。
五、對北京的啟示
通過對國外垃圾處理政策與經(jīng)驗的分析發(fā)現(xiàn):城市垃圾處理是一套體系,每個環(huán)節(jié)都很重要。
首先要從源頭控制垃圾產(chǎn)生量。目前,我們的關(guān)注點基本集中在垃圾產(chǎn)生后所導(dǎo)致的各種問題上,而忽略了怎樣減少垃圾產(chǎn)生這一源頭問題,導(dǎo)致在垃圾產(chǎn)生預(yù)防上還有許多空白,例如規(guī)范生產(chǎn)型企業(yè)的正規(guī)化,合并同類型企業(yè),鼓勵企業(yè)使用更簡易的包裝等。
其次再通過回收和再利用進(jìn)一步減少垃圾量。例如杭州目前正在試點垃圾分類回收兌換機,居民把諸如塑料瓶、舊電池和玻璃等廢棄物投放到機器的指定投放口,到達(dá)一定數(shù)量后機器會反饋給居民電影票。這樣可以通過經(jīng)濟手段來讓大家體會到自覺分類帶來的好處。
最后結(jié)合北京的實際情況選擇最合適的垃圾處理方法。政府相關(guān)部門要注重法律法規(guī)的制定工作,完善這一領(lǐng)域的管理組織體系,避免諸如垃圾分類出現(xiàn)先分后混的亂象。加強相關(guān)設(shè)施的建設(shè),學(xué)習(xí)先進(jìn)的經(jīng)驗和技術(shù)。加大相關(guān)的知識文化宣傳,使大眾正確認(rèn)識這一領(lǐng)域問題的重要性,把垃圾分類回收納入到基礎(chǔ)素質(zhì)教育,讓垃圾處理這個問題可持續(xù)發(fā)展下去。
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