第2章 探索生活垃圾处理方法
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。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的方式处置城市垃圾,这些垃圾在填埋时,由于没有很好地压实,很多填埋场未达到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,虽然解决了一次性的建设投资,但长期运行的费用难以维持,因而也很难达到垃圾彻底的无害化处理。可堆腐的有机垃圾是我国城市垃圾的主要成分之一。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。垃圾的堆肥处理可显著提高垃圾资源化水平。实施垃圾分类收集可极大地促进垃圾堆肥的处理效率,例如,将厨余垃圾、园林修剪物、果品蔬菜加工残渣、养殖场、屠宰场废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。在城市垃圾堆肥方面主要采用机械化堆肥和简易高温堆肥技术。由于部分项目中使用的简易高温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。使用机械化堆肥的产品相对质量较高,市场前景也较好。
常用城市生活垃圾处理方法如下。
(1)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、填埋或作其他用途。其优点是具有迅速的减容能力和彻底的高温无害化效果,且占地面积不大,对周围环境影响较小,有热能回收。
因此,焚烧处理是无害化、减量化和资源化的有效处理方式。随着人们环保意识的不断增强和热能回收等综合利用技术的进步,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(见图2.1)。
图2.1 焚烧发电厂
(2)堆肥法
利用垃圾中存在的微生物,使有机物质发生生物化学反应,生成一种类似腐殖质土壤的物质,它既可用作肥料,又可用来改良土壤。
垃圾堆肥在中国农村已有数千年的历史,也是处理垃圾的主要方法之一。堆肥法按分解作用原理可分为好氧和厌氧两种,我国多数采用高温好氧法;按堆积方法可分为露天堆肥和机械堆肥两种。
好氧堆肥一般在露天进行,其占地面积较大,成肥时间冬季需一个月,夏季约半个月。大部分发达国家则采用机械堆肥的作业方式,成肥时间仅需3~4天,占地面积比常规法缩小80%。用机械化装置堆肥,初期常采用堆垛法,不需预先加工或粉碎,但必须把不能成肥的物质分离出去。目前,大部分堆肥装置采用固定塔、固定室或滚筒进行垃圾的堆肥处理,其中卧式滚筒使用率最高,多层立式发酵塔的使用也占一定比例。
在堆肥处理过程中,还可养殖蚯蚓,蚯蚓既能消化垃圾又可喂鱼、养鸡。垃圾与污泥一起处理或与粪便混合堆肥,既可减少环境污染,又能提高肥效。堆肥处理是发展中国家最有前途的生活垃圾处理方法之一(见图2.2)。
图2.2 垃圾堆肥
(3)填埋法
填埋法是一种比较古老而又广泛被采用的垃圾处理方法。从古希腊时代起到现在世界各国仍在用此方法处置垃圾。为防止二次污染和填埋方便,填埋物必须符合下列要求。
① 严禁含有毒有害物。包括有毒工业制品及其残物,有毒药物;有化学反应并产生有害物的物质,有腐蚀性或有放射性的物质,易燃、易爆等危险品,生物危险品和医院垃圾及其他污染物。
② 填埋物的含水率小于20%,无机成分大于60%,密度大于0. 5吨/立方米。
③ 在降雨量大的地区,填埋物的含水率允许适当增大,但以不妨碍碾压施工为宜。填埋是一种工程处理工艺,场址选择应符合当地城乡建设总体规划要求,并与当地的大气防护、水资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致。
填埋场应设在交通方便、运距较短、征地费用少、施工方便的地方,并充分利用天然的洼地、沟、峡谷、废坑等。为防止对地下水污染,填埋场必须进行人工防渗,即场底及四壁用防渗材料做防渗处理(见图2.3)。
图2.3 垃圾填埋场
垃圾填埋时,采取层层压实的方法,压实后密度大于0. 6吨/立方米,每层垃圾厚度为2.5~3米,一次性填埋处理,垃圾层最大厚度为9米,垃圾压实后必须覆土20~30厘米。
(4)回收有用物质
垃圾中的废纸、黑色和有色金属、塑料、织物、玻璃陶瓷、皮革橡胶等有用成分,应回收利用;这也是保护环境的重要措施之一。
垃圾中有用成分回收方法有重力分选、浮选、磁力分选、静电分选等方法。